EP4008479A1 - Werkstückspannanordnung sowie verfahren zum bearbeiten von werkstücken - Google Patents

Werkstückspannanordnung sowie verfahren zum bearbeiten von werkstücken Download PDF

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EP4008479A1
EP4008479A1 EP21211950.7A EP21211950A EP4008479A1 EP 4008479 A1 EP4008479 A1 EP 4008479A1 EP 21211950 A EP21211950 A EP 21211950A EP 4008479 A1 EP4008479 A1 EP 4008479A1
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EP
European Patent Office
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workpiece
clamping
lifting
lifting rail
support
Prior art date
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EP21211950.7A
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EP4008479B1 (de
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Detlef Lindenschmidt
Manuel Eisberg
Martin Ostermeier
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IMA Schelling Deutschland GmbH
Original Assignee
IMA Schelling Deutschland GmbH
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/003—Combinations of clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/067—C-clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments

Definitions

  • the invention relates to a workpiece clamping arrangement with which workpieces to be machined can be clamped and thereby fixed for the machining process.
  • Corresponding workpiece clamping arrangements as they are e.g. e.g DE 200 19 581 U1 have clamping devices such as collets or vertical clamps with which the workpiece can be clamped.
  • the clamped workpiece can then be processed without it slipping. It is not always possible to manipulate the dimensions of the corresponding workpieces by hand alone. This is due to the fact that large or very long workpieces can rarely be held by a single person in such a way that they can be brought simultaneously into the receiving area of several clamping devices that are sometimes meters apart from one another. Consequently, lifting rails are usually used, the height of which can be manipulated in order to place a workpiece on them and to move them to the level of the clamping device.
  • the workpiece can then be pushed into the detection area of the clamping devices by being moved parallel to the lifting rails and thereby sliding along the lifting rails.
  • the lifting rails can be lowered so that they do not obstruct any processing units.
  • the clamping devices mentioned like the lifting rails themselves, are usually arranged on a subframe. There are usually a number of lifting rails parallel to one another and also a number of clamping devices, depending on the size and format of the workpiece to be machined.
  • the device described also has disadvantages, since it is basically only suitable for machining work pieces in the form of strips or beams. After completion of the work process, these must be released from the clamping devices and then pulled off the lifting rails perpendicular to their course or lifted out of the entire device. This is cumbersome and disadvantageous, since the removal of the workpiece from the lifting rails can be a critical factor in terms of time, especially in the automation of work processes.
  • the at least one lifting rail can be adjusted to at least three positions, so-called lifting settings.
  • Setting means in particular that the at least one lifting rail can also be fixed in the three lifting settings so that it is not moved unintentionally.
  • These three stroke settings not only have the advantage that the corresponding lifting rail supports the clamping of the workpiece and brings the workpiece to a level at which it can simply be pushed horizontally between the clamping elements, whereby in a further setting the workpiece support of the lifting rail is below the clamping device is arranged so that it does not get in the way of the machining of the workpiece clamped in the clamping device.
  • the workpiece clamping arrangement according to the invention has at least a third stroke setting, which is of the first and the second stroke setting is different and in which the workpiece support at least reaches the upper level of the clamping device or protrudes upwards beyond it.
  • This setting can be used, among other things, to move the finished workpiece upwards after it has been removed from the clamping device and then to move it over the at least one clamping device. In this case, the clamping devices used do not interfere with the further transport of the workpiece.
  • the workpiece support of the workpiece support section of the at least one clamping device is at the level of the upper side or above the upper side of the first clamping element.
  • this third stroke setting can also be used for something else: It is of course theoretically conceivable that different clamping devices are used on the workpiece clamping arrangement according to the invention. These clamping devices can also be exchangeable. For example, it may be necessary to replace a clamping device that is smaller in height in the vertical direction with a clamping device that is higher in the vertical direction.
  • the workpiece clamping arrangement comprises a further or alternative clamping device, with the workpiece support of the workpiece support section of the lifting rail being in the support plane or between in the third stroke setting Support plane and the first clamping element of this further alternative clamping device is located.
  • the third stroke setting can therefore be used to be able to move the workpiece over the clamping devices on the lifting rails, but also to provide a higher clamping position for an alternative clamping device.
  • the lifting rail can be mounted on the bearing arrangement on which the tensioning device is also mounted. However, it is just as conceivable that the lifting rail is arranged on a separate bearing arrangement.
  • the vertical adjustment of the at least one lifting rail can basically take place in different ways.
  • the use of linear drives to adjust the lifting rail is practical.
  • the lifting rail can be adjusted between the lifting settings via a telescopic mechanism.
  • the workpiece clamping arrangement described above is preferably part of a woodworking device which has a machine bed and a workpiece clamping arrangement described above mounted thereon and a processing device for processing a workpiece held by the workpiece clamping arrangement.
  • the workpiece clamping arrangement comprises a plurality of lifting rails arranged one behind the other in a first direction perpendicular to the vertical direction. This enables workpieces to be placed securely, since long workpieces in the form of panels, beams or squared timber can be securely clamped and removed from the woodworking device again after processing.
  • the lifting rails are arranged parallel to one another and their respective main longitudinal extension directions run in a/the second direction perpendicular to the vertical direction.
  • Each lifting rail can be assigned a bearing arrangement running parallel to the respective lifting rail, wherein the bearing arrangement, which is preferably a suction traverse, can have a plurality of clamping devices, preferably vertical clamps, spaced apart from one another, in particular in the second direction.
  • the bearing arrangement which is preferably a suction traverse
  • such a bearing arrangement can be provided in the form of a suction traverse and at the same time provide the bearing for the associated lifting rail.
  • a lifting rail is therefore preferably mounted displaceably in the vertical direction directly on a corresponding suction traverse, on which the clamping devices are then also arranged.
  • the at least one lifting rail is adjusted to the first lifting setting after the workpiece has been clamped.
  • the workpiece can be machined.
  • the lifting rail is moved out of the work area that is required for processing the workpiece.
  • This working area can be the area of movement of corresponding processing units such as drills, saws and the like.
  • the workpieces in question here are primarily made of wood or wood substitutes, e.g. B. squared timber or panel-shaped workpieces. Consequently, the workpiece clamping arrangement according to the invention is preferably used in a wood processing machine.
  • workpieces made of other materials are also conceivable. It is also conceivable to use the workpiece clamping arrangement according to the invention in another machine in which no wood is processed.
  • step h the workpiece is moved on the at least one lifting rail.
  • the workpiece can be easily removed without any clamping devices interfering with the further transport of the workpiece.
  • the workpiece can be moved in particular on the existing lifting rails, the level of which is above the clamping devices in the third lifting setting.
  • the workpiece clamping arrangement according to the invention has a bearing arrangement 2 on which at least one clamping device 1 is arranged.
  • This clamping device 1 can, for example, be a vertical clamp, as in the example shown.
  • the clamping device 1 has an upper clamping element 1a and a lower clamping element 1b, which have clamping surfaces lying opposite one another, between which a workpiece 4 can be clamped.
  • the clamping surface of the lower clamping element 1b defines a support plane E of the workpiece 4.
  • the two clamping elements can be moved in the vertical direction Z relative to one another for clamping or for releasing the splitting. This is preferably done either by using a vacuum or by using compressed air, both of which can be introduced via the bearing arrangement into the clamping device 1 in order to actuate the same.
  • the workpiece clamping arrangement has at least one lifting rail 3, which comprises at least one workpiece support 3a, on which a workpiece 4 can be placed and lifted.
  • the workpiece support 3a shown is below the support plane E.
  • the workpiece 4 is here clamped in the clamping device 1.
  • the lifting rail is preferably attached to the bearing arrangement 2, but can also be mounted separately therefrom.
  • the lifting rail 3 can have, for example, a telescopic extension with a plurality of telescopic elements 3b, 3c, 3d. Of course, it is just as possible to adjust the lifting rail 3 in the vertical direction Z in a different way.
  • the workpiece clamping arrangement according to the invention is also designed to bring the lifting rail 3 into at least one third lifting setting that differs from the first two lifting settings.
  • the workpiece support 3a lies with its workpiece support surface in the vertical direction Z above the upper side of the clamping device 1.
  • This third stroke setting has several advantages.
  • the workpiece 4 can now also be moved over the clamping device 1 in the horizontal direction X on the lifting rail 3 .
  • this third stroke setting or possibly other other stroke settings, to use or exchange clamping devices of different vertical heights.
  • the clamping device is not the in figure 3 shown height in the Z direction, but is, for example, 10 cm higher. Such a clamping device can then also be approached with the third stroke setting, in that the workpiece support 3a is brought back onto the corresponding support plane E.
  • Woodworking device 5 shown has a machine bed 7 on which the workpiece clamping arrangement is mounted.
  • a machining device 6, on which different machining units are mounted, is movable relative to the machine bed 7, at least parallel to the first direction X (arrow P2).
  • a lifting rail 3 is attached to each bearing arrangement 2 so that it can be adjusted in height in the vertical direction Z in the manner described above.
  • the individual bearing arrangements 2 can preferably be moved parallel to the first direction X (see arrow P1) and thus adapted to the workpiece to be clamped (not shown here).
  • clamping devices 1 that are arranged at a distance from one another can be seen, which are arranged or mounted on the respective bearing arrangement 2 .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

Die Werkstückspannanordnung zum Aufspannen von Werkstücken (4) weist eine Lageranordnung (2) auf, auf der wenigstens eine Spanneinrichtung (1), insbesondere Vertikalspanner, angeordnet ist. Die Spanneinrichtung (1) weist ein erstes, insbesondere oberes, Klemmelement (1a) und ein zweites, insbesondere unteres, Klemmelement (1b) auf, wobei das zweite Klemmelement (1b) eine eine Auflageebene (E) definierende Werkstückauflagefläche aufweist. Die Klemmelemente (1a, 1b) liegen einander gegenüber und können relativ zueinander verschoben werden, um ein Werkstück (4) einzuklemmen. Die Werkstückspannanordnung weist ferner wenigstens eine Hubschiene (3) auf, die relativ zur Auflageebene (E) parallel zur Vertikalrichtung (Z) angehoben und abgesenkt werden kann und einen Werkstückauflageabschnitt (3a) mit einer Werkstückauflage aufweist. Die Hubschiene (3) ist wenigstens in drei Hubeinstellungen fixierbar, nämlich in einer ersten Hubeinstellung, in der sich die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts (3a) in oder unterhalb der Auflageebene (E) befindet, in einer zweiten Hubeinstellung, in der sich die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts (3a) in der Auflageebene (E) oder zwischen Auflageebene (E) und erstem Klemmelement (1a) befindet, und in einer dritten, von der ersten oder zweiten Hubeinstellung verschiedenen Hubeinstellung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannanordnung, mit der sich zu bearbeitende Werkstücke spannen und dadurch für den Bearbeitungsvorgang fixieren lassen.
  • Entsprechende Werkstückspannanordnungen, wie sie z. B. aus DE 200 19 581 U1 bekannt sind, verfügen über Spanneinrichtungen wie Spannzangen oder Vertikalspanner, mit denen sich das Werkstück festklemmen lässt. Das festgeklemmte Werkstück kann dann einer Bearbeitung zugeführt werden, ohne dass es verrutscht. Nicht immer sind entsprechende Werkstücke von ihren Abmessungen her allein händisch zu manipulieren. Dies liegt daran, dass große oder sehr lange Werkstücke von einer einzigen Person selten so festgehalten werden können, dass sie gleichzeitig in den Aufnahmebereich von mehreren voneinander teilweise Meter beabstandeten Spanneinrichtungen verbracht werden können. Folglich werden üblicherweise Hubschienen eingesetzt, die in der Höhe manipulierbar sind, um ein Werkstück auf diese aufzulegen und auf das Niveau der Spanneinrichtung zu verfahren. Auf diesem Niveau kann dann das Werkstück in den Erfassungsbereich der Spanneinrichtungen geschoben werden, indem es parallel zu den Hubschienen bewegt wird und dabei auf den Hubschienen entlang gleitet. Während der Bearbeitung können die Hubschienen abgesenkt werden, sodass sie etwaige Bearbeitungsaggregate nicht behindern. Üblicherweise sind die genannten Spanneinrichtungen wie auch die Hubschienen selbst auf einem Untergestell angeordnet. Zumeist findet sich eine Mehrzahl Hubschienen parallel zueinander und auch eine Mehrzahl Spanneinrichtungen, je nach Größe und Format des zu bearbeitenden Werkstücks.
  • Allerdings hat die beschriebene Vorrichtung auch Nachteile, da sie im Grunde nur dafür geeignet ist, leisten- oder balkenförmige Werkstücke zu bearbeiten. Diese müssen nach Beendigung des Arbeitsganges aus den Spanneinrichtungen gelöst und dann von den Hubschienen senkrecht zu deren Verlauf abgezogen oder aus der gesamten Vorrichtung herausgehoben werden. Das ist umständlich und nachteilig, da das Entfernen des Werkstücks von den Hubschienen gerade bei der Automatisierung von Arbeitsgängen in zeitlicher Hinsicht eine kritische Größe sein kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Werkstückspannanordnung dahingehend weiterzuentwickeln, dass sie bezüglich der geschilderten Nachteile Abhilfe schafft.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Werkstückspannanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den jeweiligen Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Werkstückspannanordnung zum Aufspannen von Werkstücken weist eine Lageranordnung auf, auf der wenigstens eine Spanneinrichtung, insbesondere Vertikalspanner, angeordnet ist. Die Spanneinrichtung weist ihrerseits ein erstes, insbesondere oberes, Klemmelement und ein zweites, insbesondere unteres, Klemmelement auf. Das zweite Klemmelement umfasst dabei eine eine Auflageebene definierende Werkstückauflagefläche, wobei die Klemmelemente einander gegenüberliegen und relativ zueinander verschoben werden können, um ein Werkstück einzuklemmen. Ferner verfügt die erfindungsgemäße Werkstückspannanordnung über wenigstens eine Hubschiene, bevorzugt eine Mehrzahl parallel angeordneter Hubschienen, wobei die wenigstens eine Hubschiene relativ zur Auflageebene parallel zur Vertikalrichtung angehoben und abgesenkt werden kann und einen Werkstückauflageabschnitt mit einer Werkstückauflage aufweist. Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Hubschiene, bevorzugt wenigstens eine Mehrzahl aller vorhandenen Hubschienen, wenigstens in drei Hubeinstellungen fixierbar, nämlich
    1. i) einer ersten Hubeinstellung, in der sich die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts in oder unterhalb der Auflageebene befindet,
    2. ii) einer zweiten Hubeinstellung, in der sich die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts in der Auflageebene oder zwischen Auflageebene (E) und erstem Klemmelement befindet, und
    3. iii) einer dritten, von der ersten oder zweiten Hubeinstellung verschiedenen Hubeinstellung.
  • Erfindungsgemäß lässt sich die wenigstens eine Hubschiene auf wenigstens drei Positionen, sogenannte Hubeinstellungen, einstellen. Einstellen bedeutet insbesondere, dass die wenigstens eine Hubschiene in den drei Hubeinstellungen auch fixierbar ist, sodass sie nicht ungewollt verschoben wird. Diese drei Hubeinstellungen haben nicht nur den Vorteil, dass die entsprechende Hubschiene beim Aufspannen des Werkstücks unterstützt und das Werkstück auf ein Niveau bringt, auf welchem es einfach in horizontaler Weise zwischen die Klemmelemente geschoben werden kann, wobei in einer weiteren Einstellung die Werkstückauflage der Hubschiene unterhalb der Spanneinrichtung angeordnet ist, sodass sie bei der Bearbeitung des in der Spanneinrichtung aufgespannten Werkstücks nicht im Wege steht. Zudem verfügt die erfindungsgemäße Werkstückspannanordnung über wenigstens eine dritte Hubeinstellung, die von der ersten und der zweiten Hubeinstellung verschieden ist und bei der die Werkstückauflage zumindest das obere Niveau der Spanneinrichtung erreicht bzw. nach oben darüber hinausragt. Diese Einstellung kann unter anderem dazu verwendet werden, dass fertig bearbeitete Werkstück nach Entnahme aus der Spanneinrichtung nach oben zu fahren und dann über die wenigstens eine Spanneinrichtung hinweg zu verschieben. Die verwendeten Spanneinrichtungen stören in diesem Fall nicht den Weitertransport des Werkstücks.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, dass sich in der dritten Hubeinstellung die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts der wenigstens einen Spanneinrichtung auf der Höhe der Oberseite oder oberhalb der Oberseite des ersten Klemmelements befindet. Alternativ oder ergänzend kann diese dritte Hubeinstellung auch noch für etwas anderes genutzt werden: Es ist theoretisch natürlich denkbar, dass unterschiedliche Spanneinrichtungen an der erfindungsgemäßen Werkstückspannanordnung eingesetzt werden. Diese Spanneinrichtungen können auch auswechselbar sein. So kann es beispielsweise erforderlich werden, eine der Bauhöhe nach in Vertikalrichtung kleinere Spanneinrichtung durch eine in Vertikalrichtung höhere Spanneinrichtung zu ersetzen. Da solche Spanneinrichtungen durchaus leicht auswechselbare Gegenstände sein können, die Hubschienen allerdings nicht, kann daher alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass die Werkstückspannanordnung eine weitere oder alternative Spanneinrichtung umfasst, wobei sich in der dritten Hubeinstellung die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts der Hubschiene in der Auflageebene oder zwischen Auflageebene und erstem Klemmelement dieser weiteren alternativen Spanneinrichtung befindet.
  • Die dritte Hubeinstellung kann also sowohl dafür eingesetzt werden, das Werkstück über die Spanneinrichtungen hinweg auf den Hubschienen verschieben zu können, andererseits aber auch, um eine höhere Aufspannposition für eine alternative Spanneinrichtung bereitzustellen.
  • Die Hubschiene kann an der Lageranordnung, auf der auch die Spanneinrichtung gelagert ist, gelagert sein. Es ist allerdings genauso denkbar, dass die Hubschiene an einer davon separierten Lageranordnung angeordnet ist.
  • Die Vertikalverstellung der wenigstens einen Hubschiene kann grundsätzlich auf unterschiedliche Weise erfolgen. Praktischerweise bietet sich die Verwendung von Linearantrieben an, um die Hubschiene zu verstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hubschiene über einen Teleskopmechanismus zwischen den Hubeinstellungen verstellbar ist.
  • Die oben beschriebene Werkstückspannanordnung ist bevorzugt Teil einer Holzbearbeitungsvorrichtung, welche ein Maschinenbett und eine darauf gelagerte, oben beschriebene Werkstückspannanordnung sowie eine Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten eines von der Werkstückspannanordnung gehaltenen Werkstücks aufweist.
  • Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Werkstückspannanordnung eine Mehrzahl in einer zur Vertikalrichtung senkrechten ersten Richtung hintereinander angeordnete Hubschienen umfasst. Dies ermöglicht das sichere Auflegen von Werkstücken, da platten-, balken- oder kantholzförmige lange Werkstücke sicher aufgespannt und der Holzbearbeitungsvorrichtung nach der Bearbeitung wieder entnommen werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Hubschienen parallel zueinander angeordnet und ihre jeweiligen Hauptlängserstreckungsrichtungen verlaufen in einer/der zur Vertikalrichtung senkrechten zweiten Richtung.
  • Jeder Hubschiene kann eine parallel zur jeweiligen Hubschiene verlaufende Lageranordnung zugeordnet sein, wobei die Lageranordnung, bei der es sich bevorzugt um eine Saugtraverse handelt, eine Mehrzahl von einander, insbesondere in der zweiten Richtung, beabstandete Spanneinrichtungen, bevorzugt Vertikalspanner, aufweisen kann. In dieser Ausführungsform aber auch grundsätzlich bei jeder Art von Werkstückspannanordnung kann eine solche Lageranordnung in Gestalt einer Saugtraverse vorgesehen sein und dabei gleichzeitig die Lagerung für die zugehörige Hubschiene bereitstellen. Bevorzugt ist also je eine Hubschiene unmittelbar an einer entsprechenden Saugtraverse, auf der dann auch die Spanneinrichtungen angeordnet sind, in Vertikalrichtung verschieblich gelagert.
  • Zur Verwendung der oben beschriebenen Werkstückspannanordnung oder Holzbearbeitungsvorrichtung betrifft die Erfindung insbesondere ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken, welches folgende Schritte aufweist:
    1. a. Bereitstellen eines Werkstücks,
    2. b. Auflegen des Werkstücks auf die Werkstückauflagefläche der wenigstens einen Hubschiene,
    3. c. Einstellen der wenigstens einen Hubschiene auf die zweite Hubeinstellung,
    4. d. Überführen des Werkstücks auf die Auflageebene der wenigstens einen Spanneinrichtung,
    5. e. Einspannen des Werkstücks zwischen den Klemmelementen der wenigstens einen Spanneinrichtung.
  • Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Hubschiene nach dem Einspannen des Werkstücks auf die erste Hubeinstellung verstellt wird. Nach dem Verstellen der wenigstens einen Hubschiene auf die erste Hubeinstellung kann das Werkstück bearbeitet werden. Auf die geschilderte Weise wird die Hubschiene aus dem Arbeitsbereich herausgefahren, der zum Bearbeiten des Werkstücks erforderlich ist. Dieser Arbeitsbereich kann der Bewegungsbereich von entsprechenden Bearbeitungsaggregaten wie Bohrern, Sägen und dergleichen sein. Generell handelt es sich bei den hier in Rede stehenden Werkstücken vorrangig um solche aus Holz oder Holzersatzstoffen, z. B. Kanthölzer oder plattenförmiger Werkstücke. Folglich erfolgt die bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Werkstückspannanordnung in einer Holzverarbeitungsmaschine. Natürlich sind Werkstücke aus anderen Materialien ebenso denkbar. Ebenso ist denkbar, die erfindungsgemäße Werkstückspannanordnung in einer anderen Maschine einzusetzen, in der kein Holz verarbeitet wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Entnehmen von Werkstücken aus der oben beschriebenen Werkstückspannanordnung. Dieses Verfahren kann insbesondere zeitlich nach Beendigung des oben beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden und weist folgende Schritte auf:
    • f. Einstellen der wenigstens einen Hubschiene in die zweite Hubeinstellung,
    • g. Entnehmen des Werkstücks aus der wenigstens einen Spanneinrichtung durch Verschieben des Werkstücks und/ oder der Spanneinrichtung von der Auflageebene auf den Werkstück auflageabschnitt der wenigstens einen Hubschiene,
    • h. anschließendes Verstellen der wenigstens einen Hubschiene auf die dritte Hubeinstellung.
  • Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass nach Schritt h. das Werkstück auf der wenigstens einen Hubschiene verschoben wird. Auf diese Weise lässt sich das Werkstück bequem entnehmen, ohne dass etwaige Spanneinrichtungen den Weitertransport des Werkstücks stören können. Dabei kann das Werkstück insbesondere auf den vorhandenen Hubschienen, deren Niveau in der dritten Hubeinstellung oberhalb der Spanneinrichtungen liegt, verschoben werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt eine seitliche Ansicht auf eine Werkstückspannanordnung nach der vorliegenden Erfindung in der ersten Hubstellung.
    • Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte Werkstückspannanordnung in der zweiten Hubeinstellung.
    • Figur 3 zeigt die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Werkstückspannanordnung in der dritten Hubeinstellung.
    • Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Holzbearbeitungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Werkstückspannanordnung.
    • Figur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der in Figur 4 dargestellten Holzbearbeitungsvorrichtung.
  • Die erfindungsgemäße Werkstückspannanordnung weist eine Lageranordnung 2 auf, auf der wenigstens eine Spanneinrichtung 1 angeordnet ist. Diese Spanneinrichtung 1 kann beispielsweise, wie im gezeigten Beispiel, ein Vertikalspanner sein. Die Spanneinrichtung 1 weist ein oberes Klemmelement 1a und ein unteres Klemmelement 1b auf, die einander gegenüberliegende Klemmflächen aufweisen, zwischen denen sich ein Werkstück 4 einklemmen lässt. Die Klemmfläche des unteren Klemmelements 1b definiert eine Auflageebene E des Werkstücks 4. Die beiden Klemmelemente lassen sich zum Spannen bzw. zum Lösen der Aufspaltung in Vertikalrichtung Z relativ zueinander bewegen. Bevorzugt geschieht dies entweder durch den Einsatz eines Vakuums oder den Einsatz von Druckluft, beides kann über die Lageranordnung in die Spanneinrichtung 1 zur Betätigung derselben eingebracht werden. Ferner weist die Werkstückspannanordnung wenigstens eine Hubschiene 3 auf, welche zumindest eine Werkstückauflage 3a umfasst, auf der ein Werkstück 4 aufgelegt und angehoben werden kann. In der in Figur 1 dargestellten ersten Hubeinstellung befindet sich die Werkstückauflage 3a unterhalb der Auflageebene E. Das Werkstück 4 befindet sich hier aufgespannt in der Spanneinrichtung 1. Die Hubschiene ist bevorzugt an der Lageranordnung 2 angebracht, kann aber auch separat hiervon gelagert sein. Wie in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel gezeigt, kann die Hubschiene 3 beispielsweise einen Teleskopauszug mit einer Mehrzahl von Teleskopelementen 3b, 3c, 3d aufweisen. Genauso ist es natürlich möglich, die Hubschiene 3 auf andere Weise in Vertikalrichtung Z zu verstellen.
  • In der in Figur 2 dargestellten Situation ist die Hubschiene 3 mit der Werkstückauflage 3a und dem darauf liegenden Werkstück 4 bis auf das Niveau der Auflageebene E hochgefahren. In dieser Situation kann ein aufgespanntes Werkstück 4 aus der Spanneinrichtung 1 entnommen oder in die Spanneinrichtung 1 eingebracht werden. Dies geschieht am einfachsten durch Verschieben in horizontaler Richtung X.
  • Schließlich ist die erfindungsgemäße Werkstückspannanordnung auch dazu ausgelegt, die Hubschiene 3 in wenigstens eine von den ersten beiden Hubeinstellungen verschiedene dritte Hubeinstellung zu verbringen. Diese ist in Figur 3 dargestellt. Wie man erkennt, liegt die Werkstückauflage 3a mit ihrer Werkstückauflagefläche in Vertikalrichtung Z oberhalb der Oberseite der Spanneinrichtung 1. Diese dritte Hubeinstellung hat gleich mehrere Vorteile. Zum einen kann das Werkstück 4 nun in horizontaler Richtung X auf der Hubschiene 3 auch über die Spanneinrichtung 1 hinweg verschoben werden. Somit wird in dieser Einstellung die Weiterverarbeitung bzw. der Weitertransport des Werkstücks 4 nicht behindert. Auch ist es möglich, diese dritte Hubeinstellung, oder möglicherweise noch weitere andere Hubeinstellungen dazu zu nutzen, Spanneinrichtungen unterschiedlicher vertikaler Höhe einzusetzen oder einzuwechseln. So kann es aus verarbeitungstechnischer Sicht erforderlich werden, dass die Spanneinrichtung nicht die in Figur 3 dargestellte Höhe in Richtung Z aufweist, sondern beispielsweise 10 cm höher ist. Mit der dritten Hubeinstellung kann dann auch eine solche Spanneinrichtung angefahren werden, indem die Werkstückauflage 3a wieder auf die entsprechende Auflageebene E verbracht wird.
  • Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Holzbearbeitungsvorrichtung 5 weist ein Maschinenbett 7 auf, auf welchem die Werkstückspannanordnung gelagert ist. Gegenüber dem Maschinenbett 7 beweglich, zumindest parallel zur ersten Richtung X (Pfeil P2), ist eine Bearbeitungseinrichtung 6, an der unterschiedliche Bearbeitungsaggregate gelagert sind. Im dargestellten Beispiel finden sich eine Mehrzahl von Lageranordnungen 2, die bevorzugt als Saugtraversen ausgebildet sind, welche ihrerseits auf dem Maschinenbett 7 gelagert sind. An jeder Lageranordnung 2 ist eine Hubschiene 3 in Vertikalrichtung Z in der oben beschriebenen Weise höhenverstellbar angebracht. Die einzelnen Lageranordnungen 2 lassen sich bevorzugt parallel zur ersten Richtung X (vgl. Pfeil P1) verschieben und so auf das aufzuspannende Werkstück (hier nicht gezeigt) anpassen. Zudem sind auch in einer Richtung Y, die bevorzugt senkrecht zur Richtung X und senkrecht zur Vertikalrichtung Z verläuft, voneinander beabstandet angeordnete Spanneinrichtungen 1 zu erkennen, die der jeweiligen Lageranordnung 2 angeordnet bzw. gelagert sind.

Claims (13)

  1. Werkstückspannanordnung zum Aufspannen von Werkstücken (4), aufweisend
    eine Lageranordnung (2), auf der wenigstens eine Spanneinrichtung (1), insbesondere Vertikalspanner, angeordnet ist, wobei die Spanneinrichtung (1) ein erstes, insbesondere oberes, Klemmelement (1a) und ein zweites, insbesondere unteres, Klemmelement (1b) aufweist, wobei das zweite Klemmelement (1b) eine eine Auflageebene (E) definierende Werkstückauflagefläche aufweist, wobei die Klemmelemente (1a, 1b) einander gegenüberliegen und relativ zueinander verschoben werden können, um ein Werkstück (4) einzuklemmen,
    wenigstens eine Hubschiene (3), die relativ zur Auflageebene (E) parallel zur Vertikalrichtung (Z) angehoben und abgesenkt werden kann und einen Werkstückauflageabschnitt (3a) mit einer Werkstückauflage aufweist,
    wobei die Hubschiene (3) wenigstens in drei Hubeinstellungen fixierbar ist, nämlich
    i) einer ersten Hubeinstellung, in der sich die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts (3a) in oder unterhalb der Auflageebene (E) befindet,
    ii) einer zweiten Hubeinstellung, in der sich die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts (3a) in der Auflageebene (E) oder zwischen Auflageebene (E) und erstem Klemmelement (1a) befindet, und
    iii) einer dritten, von der ersten oder zweiten Hubeinstellung verschiedenen Hubeinstellung.
  2. Werkstückspannanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich in der dritten Hubeinstellung die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts (3a) der wenigstens einen Spanneinrichtung (1) auf der Höhe der Oberseite oder oberhalb der Oberseite des ersten Klemmelements (1a) befindet und/oder die Werkstückspannanordnung eine weitere oder alternative Spanneinrichtung (1) umfasst, wobei sich in der dritten Hubeinstellung die Werkstückauflage des Werkstückauflageabschnitts (3a) der Hubschiene in der Auflageebene (E) oder zwischen Auflageebene (E) und ersten Klemmelement (1a) dieser weiteren alternativen Spanneinrichtung (1) befindet.
  3. Werkstückspannanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hubschiene (3) an der Lageranordnung (2) gelagert ist.
  4. Werkstückspannanordnung nach einem der vorigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hubschiene (3) über einen Teleskopmechanismus (3a, 3b, 3c, 3d) zwischen den Hubeinstellungen verstellbar ist.
  5. Holzbearbeitungsvorrichtung (5), aufweisend ein Maschinenbett (7) und eine darauf gelagerte Werkstückspannanordnung nach einem der vorigen Ansprüche sowie eine Bearbeitungseinrichtung (6) zum Bearbeiten eines von der Werkstückspannanordnung gehaltenen Werkstücks (4) .
  6. Holzbearbeitungsvorrichtung (5) nach Anspruch 5,
    dadurch kennzeichnet,
    dass die Werkstückspannanordnung eine Mehrzahl in einer zur Vertikalrichtung (Z) senkrechten ersten Richtung (X) hintereinander angeordnete Hubschienen (3) umfasst.
  7. Holzbearbeitungsvorrichtung (5) nach Anspruch 6,
    dadurch kennzeichnet,
    dass die Hubschienen (3) parallel zueinander angeordnet und ihre jeweiligen Hauptlängserstreckungsrichtungen in einer zur Vertikalrichtung (Z) senkrechten zweiten Richtung (Y) verlaufen.
  8. Holzbearbeitungsvorrichtung (5) nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jeder Hubschiene (3) eine parallel zur jeweiligen Hubschiene (3) verlaufende Lageranordnung (2) zugeordnet ist, wobei die Lageranordnung (2) eine Mehrzahl voneinander, insbesondere in der zweiten Richtung (Y), beabstandete Spanneinrichtungen aufweist.
  9. Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken unter Verwendung einer Werkstückspannanordnung(en) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder einer Holzbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, aufweisend folgende Schritte:
    a. Bereitstellen eines Werkstücks (4),
    b. Auflegen des Werkstücks auf die Werkstückauflagefläche der wenigstens einen Hubschiene (3),
    c. Einstellen der wenigstens einen Hubschiene (3) auf die zweite Hubeinstellung,
    d. Überführen des Werkstücks (4) auf die Auflageebene (E) der wenigstens einen Spanneinrichtung (1),
    e. Einspannen des Werkstücks (3) zwischen den Klemmelementen (1a, 1b) der wenigstens einen Spanneinrichtung (1).
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die wenigstens eine Hubschiene (3) nach dem Einspannen des Werkstücks (4) auf die erste Hubeinstellung verstellt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Werkstück nach dem Verstellen der wenigstens einen Hubschiene (3) auf die erste Hubeinstellung bearbeitet wird.
  12. Verfahren zum Entnehmen von Werkstücken aus einer Werkstückspannanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere zeitlich nach Beendigung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 11, aufweisend folgende Schritte:
    f. Einstellen der wenigstens einen Hubschiene (3) in die zweite Hubeinstellung,
    g. Entnehmen des Werkstücks (4) aus der wenigstens einen Spanneinrichtung (1) durch Verschieben des Werkstücks (4) und/oder der Spanneinrichtung (1) von der Auflageebene (E) auf den Werkstückauflageabschnitt (3a) der wenigstens einen Hubschiene (3),
    h. anschließendes Verstellen der wenigstens einen Hubschiene (3) auf die dritte Hubeinstellung.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nach Schritt h. das Werkstück (4) auf der wenigstens einen Hubschiene (3) verschoben wird.
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