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Die Erfindung betrifft eine Tischfräsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Tischfräsmaschinen finden insbesondere im Bereich der Holz- und Kunststoffbearbeitung breite Verwendung. Bei derartigen Fräsmaschinen ist ein Maschinentisch vorgesehen, auf dem das Werkstück aufliegt und auf dem es verschoben werden kann.
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Die eigentliche Bearbeitung erfolgt durch ein Fräswerkzeug, das in der Regel austauschbar an einer angetriebenen Fräs-Spindel angeordnet ist, die zumindest teilweise durch eine Öffnung im Maschinentisch hindurchgeführt ist. Die Drehachse der angetriebenen Fräs-Spindel steht dabei in der Regel beim Normalbetrieb senkrecht auf der Oberfläche des Maschinentisches. Neben der Möglichkeit zum Austausch des verwendeten Fräswerkzeugs wird das Spektrum der Bearbeitungsmöglichkeiten des Werkstücks in den meisten Fällen dadurch erweitert, dass die angetriebene Fräs-Spindel vertikal verstellbar ist, so dass sie unterschiedlich weit durch die Öffnung im Maschinentisch hindurchgeführt ist.
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Eine weitere Variationsmöglichkeit besteht zumindest bei einigen bekannten Tischfräsmaschinen darin, dass die Drehachse der Fräs-Spindel mit dem daran angeordneten Werkzeug aus der oben erwähnten Normalposition senkrecht zur Oberfläche des Maschinentisches geneigt werden kann, was beispielsweise das Einschneiden einer schrägen Nut in ein Werkstück ermöglicht.
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Die Öffnung im Maschinentisch sollte idealerweise an die Größe des jeweils verwendeten Fräswerkzeugs angepasst sein. Wünschenswert ist insbesondere, dass das Werkstück möglichst nah am Fräswerkzeug geführt werden kann und somit der Spalt möglichst gering gehalten werden kann.
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Bei einer zu kleinen Öffnung besteht jedoch das Risiko, dass beim Verkippen und/oder Verfahren der Fräs-Spindel in Richtung ihrer Rotationsachse zu einer Wechselwirkung zwischen dem Fräswerkzeug und dem Maschinentisch oder der einsetzbaren Platte kommt, was durch eine Öffnung, deren Größe mindestens der des Fräswerkzeugs entspricht, sicher vermieden werden kann.
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Aus dem Stand der Technik sind drei Möglichkeiten bekannt, um eine Anpassung der Öffnung im Maschinentisch gemäß diesen Kriterien zu erreichen:
Einerseits ist es bekannt, die Öffnung im Maschinentisch an den Durchmesser des größten verwendeten Fräswerkzeugs anzupassen, unter Verwendung einer Serie von konzentrischen, hinsichtlich ihres Innen- und Außendurchmessers abgestuften Kreisringen anzupassen. Dabei ist der innere Rand eines gegebenen Kreisrings so an den Außendurchmesser des nächstkleineren Kreisrings angepasst, dass der nächstkleinere Kreisring abgestützt wird, wobei die Abstützung so erfolgt, dass die Oberfläche jedes Kreisrings auf dem Niveau des Maschinentisches liegt. Nachteilig bei dieser Lösung ist aber, dass die Anpassung der Öffnung nur stufenweise erfolgen kann.
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Um die kontinuierliche Anpassung der Größe der Öffnung im Maschinentisch zu ermöglichen ist es ferner bekannt, im Maschinentisch einen verschiebbaren Einschub vorzusehen, dessen der Fräs-Spindel zugewandte Seite die Größe der Öffnung definiert, während die der Fräs-Spindel gegenüberliegende Seite des Einschubs einen Teil der bei bestimmungsgemäßer Benutzung dem Bediener der Tischfräsmaschine zugewandten Seitenfläche des Maschinentisches bildet. Nachteilig ist dabei einerseits eine Schwächung der Stabilität des Maschinentisches, da der Außenrand durchtrennt ist. Dies erfordert einen erhöhten Aufwand, um die Stabilität dennoch sicherzustellen. Andererseits bringt diese Ausgestaltung den Nachteil mit sich, dass die Seitenfläche des Maschinentisches allenfalls bei einer Öffnungsgröße bündig verläuft und bei allen anderen Positionen einen Vorsprung oder eine Ausnehmung aufweist, an dem bzw. der man bei der Arbeit leicht hängenbleiben kann, was neben möglichen Mängeln bei der Gleichmäßigkeit der Bearbeitung des Werkstücks auch ein Verletzungsrisiko mit sich bringt. Diese Lösung weisen beispielsweise Tischfräsen der „L'invincibile”-Serie der Firma SCM auf.
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Aus der
DE 195 18 613 C2 ist eine alternative Möglichkeit, bei einer Tischfräsmaschine eine kontinuierliche Variation der Größe der Öffnung im Maschinentisch bzw. der Breite des Spaltes zwischen Fräswerkzeug und Maschinentisch zu erreichen, bekannt. Dies wird durch zwei in der Öffnung angeordnete, gegeneinander verdrehbare Exzenterscheiben erreicht. Diese Lösung ist aber bei einer automatischen Anpassung der Position der Exzenterscheiben mechanisch mit relativ hohem Aufwand verbunden und bei einer manuellen Anpassung von deren Position relativ umständlich.
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Aus der
DE 80 29 511 U1 ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken an einer Tischfräsmaschine bekannt, die ein ortsfestes, sich auf einer vertikalen Antriebswelle drehendes Fräswerkzeug und eine achsgleiche, frei drehbare Kopierrolle aufweist, mit einer in einer Horizontalebene verschiebbaren Aufspannplatte, die Befestigungseinrichtungen zur Fixierung einer Schablone und eines Werkstückes aufweist, bei der die Randlinie der Aufspannplatte entlang zumindest einer dem Fräswerkzeug zuwendbaren Stirnseite von einer Geraden abweichend ausgebildet ist.
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Aus der
DE 100 13 571 A1 ist eine Schwenkfräsmaschine mit einem Maschinenständer, einem daran angeordneten Maschinentisch mit einer Tischöffnung für ein Fräswerkzeug, einem auf dem Maschinentisch angeordneten Fräsanschlag und einer im Maschinenständer montierten Fräseinrichtung, die eine von einem Spindelmotor getriebene, das Fräswerkzeug tragende Frässpindel aufweist, bekannt, bei der eine mehrachsig verstellbare Lagereinrichtung zur verschwenkbaren, in vertikaler Höhenrichtung und horizontaler Tiefenrichtung bezogen auf den Maschinentisch verstellbaren Lagerung der Fräseinrichtung vorgesehen ist.
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Aus der
DE 60 2005 001 525 T2 ist eine Maschine zur Bearbeitung von Holzplatten oder ähnlichen Werkstücken bekannt, die einen horizontalen Arbeitstisch, auf dem die Holzplatte aufliegt, eine vertikale Arbeitsachse, die aus dem Arbeitstisch herausragt und mindestens ein Werkzeug zur Bearbeitung der Platte aufweist, und einen Abschnitt des Arbeitstisches, der sich in der Nähe der Arbeitsachse befindet und durch geeignete Mittel auf einer Achse, die senkrecht zu einer Zuführungsrichtung der Platte steht, zur Arbeitsachse hin und davon weg verschoben wird, sodass er sich zumindest an die unterschiedlichen Durchmesser verschiedener Werkzeuge anpasst, umfasst, wobei die Mittel zum Antrieb des Tisches eine Zahnstange, die am Abschnitt montiert ist und ein Zahnelement, das eine Scheibe hat, auf deren Oberfläche ein schraubenförmiges Profil ausgebildet ist, die einen kreisförmigen Kanal bildet, um in die Zahnstange zu greifen, wobei das Zahnelement mit Antriebsmitteln verbunden ist, die es in beide Richtungen um seine Achse bewegen, sodass zwischen der Zahnstange und dem Zahnelement ein ständiger Gleitkontakt entsteht, wodurch der Abschnitt verschoben wird, umfassen.
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Aus der
EP 2 127 831 A2 ist eine Führungsvorrichtung für ein Maschinenwerkzeug zur Bearbeitung von Elementen aus Holz oder einem ähnlichen Material bekannt, welche Führungsmittel aufweist, die Unterstützungsmittel, die drehbar an der Maschine angeordnet sind, aufweist, sodass die Führungsmittel zwischen einer Arbeitsposition, in der die Führungsmittel einer Oberfläche einer Arbeitsplatte der Maschine überlagert sind, zum Leiten der Werkstücke entlang einer Vorwärtsrichtung und einer nicht-Arbeitsposition, in der die Führungsmittel von der Arbeitsebene beabstandet sind und ihr nicht zugewandt sind, bewegbar ist, wobei die Unterstützungsmittel einen Arm mit einem ersten Ende, das um eine erste Achse drehbar an der Maschine befestigt ist und mit einem zweiten Ende, das die Führungsmittel um eine zweite Achse drehbar unterstützt, aufweisen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Tischfräsmaschine mit einer Möglichkeit zur einfachen und schnellen Anpassung der für die Fräs-Spindel vorgesehenen Öffnung des Maschinentisches an den Durchmesser des verwendeten Fräswerkzeugs bereitzustellen, die zugleich eine signifikante strukturelle Schwächung des Maschinentisches vermeidet und einen bündigen Verlauf der bedienseitigen Seitenfläche des Maschinentisches ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Tischfräsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Tischfräsmaschine weist einen Maschinentisch und eine angetriebenen Fräs-Spindel zum Antreiben eines Fräswerkzeugs, die zumindest teilweise durch eine Öffnung im Maschinentisch geführt ist, auf.
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Erfindungswesentlich ist, dass die Öffnung im Maschinentisch einen ersten Abschnitt, durch den die angetriebene Fräs-Spindel geführt ist, einen sich an den ersten Abschnitt anschließenden zweiten Abschnitt, in dem eine Schieberplatte in Richtung auf die Fräs-Spindel hin und von der Fräs-Spindel weg verschiebbar angeordnet ist, und einen dritten Abschnitt, in dem eine mit der Schieberplatte verbundene Gitterstruktur mit in Verschiebungsrichtung der Schieberplatte variabler Länge angeordnet ist, aufweist.
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Durch das Verschieben der Schieberplatte, die Lage und Größe des zweiten Abschnitts der Öffnung definiert, in Richtung zur Fräs-Spindel wird die Fläche des ersten Abschnitts der Öffnung reduziert und die Fläche des dritten Abschnitts der Öffnung entsprechend vergrößert, und durch das Verschieben der Schieberplatte von der Fräs-Spindel weg wird die Fläche des ersten Abschnitts der Öffnung vergrößert und die Fläche des dritten Abschnitts der Öffnung entsprechend verringert. Die Gesamtgröße aller Abschnitte der Öffnung bleibt somit in jeder Schieberposition, gleich, wodurch ein bündiger Verlauf der bedienseitigen Seitenfläche des Maschinentisches ermöglicht wird.
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Dabei ist einerseits durch simples Verschieben einer Schieberplatte eine sehr einfache Möglichkeit zur Anpassung des Abschnitts der Öffnung, durch die die angetriebene Fräs-Spindel geführt ist, an den Durchmesser des Fräswerkzeugs gegeben. Gleichzeitig wird die aus der Verschiebung resultierende Änderung der Position der von der Fräs-Spindel abgewandten Seite der Schieberplatte durch eine entsprechende Längenänderung der Gitterstruktur, die im dritten Abschnitt der Öffnung angeordnet ist und hohe strukturelle Stabilität gewährleistet, kompensiert.
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Der Begriff „Gitterstruktur” wird hier verwendet, um zu verdeutlichen, dass es sich insbesondere in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nicht um ein Gitter im üblichen Sinne handelt, bei dem die in unterschiedliche Richtungen verlaufenden Gitterelemente des Gitters, z. B. Längs- und Querstreben bei Gittern mit rechteckigen Öffnungen oder die nach links bzw. rechts verlaufenden Diagonalstreben bei Gittern mit rautenförmigen Öffnungen üblicherweise an den Kreuzungs- oder Überschneidungsstellen miteinander fest verbunden sind.
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Grundsätzlich könnte eine Variabilität der Länge der im dritten Abschnitt der Öffnung angeordneten Gitterstruktur durch ein Rollgitter o. ä. realisiert werden, um besonders gute Stabilität des Maschinentisches zu gewährleisten ist es aber vorteilhaft, wenn die Gitterstruktur Gitterelemente aufweist, deren Abstand voneinander variabel ist.
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Eine erste, besonders einfach realisierbare Möglichkeit, eine derartige Gitterstruktur mit Gitterelementen, deren Abstand voneinander variabel ist, zu realisieren besteht darin, dass jeweils Paare von benachbarten Gitterelemente der Gitterstruktur mit Klinken miteinander verbunden sind, deren eines Ende jeweils an dem einem der ein Paar bildenden Gitterelemente so gelagert ist, dass es um eine Achse, die parallel zur Oberfläche des Maschinentisches und senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Schieberplatte verläuft, schwenkbar ist und die im Bereich des jeweils anderes Endes in dem anderen der ein Paar bildenden Gitterelemente der Gitterstruktur verschiebbar geführt ist.
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Alternativ dazu kann eine Gitterstruktur mit Gitterelementen, deren Abstand voneinander variabel ist, auch dadurch realisiert werden, dass Gruppen von Gitterelementen der Gitterstruktur über Lenker so miteinander verbunden sind, dass diese eine Scherenfunktion ausüben. Diese Variante ist fertigungstechnisch mit einem höheren Aufwand verbunden, sorgt aber mit höherer Sicherheit dafür, dass die Abstände zwischen den Gitterelementen der Gitterstruktur äquidistant bleiben, so dass die Längenänderung der Gitterstruktur homogen erfolgt.
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Die Gitterelemente sind bei allen Realisierungen vorzugsweise parallel zueinander angeordnet, insbesondere derart, dass ihre Erstreckungsrichtung senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Schieberplatte in der Ebene des Maschinentisches verläuft. Die Länge der Gitterelemente sollte dabei so an die Öffnung angepasst sein, dass sie der Ausdehnung Öffnung in der Richtung senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Schieberplatte entspricht.
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Als besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung hat es sich erwiesen, wenn die Gitterelemente der Gitterstruktur auf mindestens einer sich in Verschiebungsrichtung erstreckenden Profilstange geführt sind und dass die Schieberplatte oder an der Schieberplatte angeordnete Anbauteile Ausnehmungen zur Aufnahme der Profilstange bzw. Profilstangen beim Verschieben der Schieberplatte in Richtung auf die Gitterstruktur aufweist. Die Profilstange ist fest mit dem Maschinentisch verbunden und stellt somit die Halterung für die Gitterelemente dar, die sicherstellt, dass sie lediglich in einer gewünschten Richtung verschiebbar sind.
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Eine derartige Profilstangenführung hat den Vorteil, dass die Gitterstruktur sehr eng in die Öffnung eingepasst werden kann, was die strukturelle Stärke des Maschinentisches erhöht, ohne mit dieser Maßnahme das Risiko eines Verklemmens oder Verkeilens der Gitterstruktur in der Öffnung signifikant zu erhöhen.
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Insbesondere kann die Gitterstruktur durch Profilstangen und Gitterelemente und eine optional zwischen Gitterelementen vorgesehene abstandsdefinierende Mechanik, wie beispielsweise die oben erwähnten Klinken oder Lenker, gebildet werden.
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Besonders bevorzugt ist dabei wegen der besonders einfachen Herstellung eine Profilstange aus Flachstahl oder mit einem kreisförmigen Querschnitt, die durch Bohrungen in den Gitterelementen der Gitterstruktur geführt sind. Auch die Ausnehmungen in oder an der Schieberplatte können dann einfach durch Bohrungen realisiert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn an der Tischfräsmaschine ein Arretiermechanismus vorgesehen ist, der die Schieberplatte und/oder die Gitterstruktur an einer gegebenen Position fixiert, so dass eine Verschiebung der Schieberplatte erst nach Aufheben der Arretierung möglich ist. Insbesondere kann dieser Arretiermechanismus ein einfacher Klemmmechanismus sein, der werkzeuglos angewandt wird und der auf Schieberplatte und/oder Gitterstruktur wirkt. Es ist dann gemäß einer konkreten Weiterbildung dieses Aspekts der Erfindung möglich, eine manuelle Freigabe durch Druck auf eine Taste, die insbesondere in der Schieberplatte angeordnet sein kann, die z. B. über einen Kniehebel der klemmenden Kraft entgegenwirkt und so die Klemmwirkung aufhebt, zu ermöglichen.
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Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schieberplatte in einer Profilführung geführt ist, da auf diese Weise einerseits sichergestellt wird, dass die Schieberplatte leicht verschiebbar ist und andererseits gewährleistet werden kann, dass die Oberfläche der Schieberplatte exakt auf dem Niveau des Maschinentisches angeordnet ist, so dass weder das Werkstück beim Verschieben an der Schieberplatte hängenbleibt, wie es der Fall ist, wenn die Schieberplatte relativ zur Oberfläche des Maschinentisches zu hoch angeordnet ist, noch die wichtige Unterstützung des Werkstücks gerade im kritischen Bereich der Wechselwirkung mit dem Fräswerkzeug fehlt, was der Fall sein kann, wenn die Schieberplatte relativ zur Oberfläche des Maschinentisches zu niedrig angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Tischfräsmaschine ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt der Öffnung teilweise durch ein Füllblech ausgefüllt ist. Dadurch kann die Verschmutzung durch während des Fräsens abgetragenes Material, das durch den ersten Bereich der Öffnung fällt, reduziert werden; ferner wird durch diese Maßnahme die Unterstützung des Werkstücks beim Fräsen weiter verbessert.
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Dieselben Effekte können dadurch erzielt oder verstärkt werden, dass an der Schieberplatte eine auswechselbare Einlegeplatte zur Anpassung der Form des an den ersten Abschnitt der Öffnung angrenzenden Abschnitts der Schieberplatte und/oder der Ausdehnung der Schieberplatte in Verschiebungsrichtung vorgesehen ist.
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Bevorzugte geometrische Formen für das Füllblech und/oder die Einlegeplatte sind Halbkreise und Ringsegmente. Um eine leichte Einsetzbarkeit und Entfernbarkeit zu gewährleisten kann es vorteilhaft sein, diese mehrteilig auszuführen, also z. B. einen aus zwei viertelkreisförmigen Komponenten zusammengesetzten Halbkreis vorzusehen.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Gitterelemente der Gitterstruktur Stegplatten sind. Diese Formgebung erlaubt es, die Gitterelemente in Verschiebungsrichtung der Schieberplatte so dünn auszugestalten, dass ein signifikanter Verschiebungsweg ermöglicht wird – insbesondere hat sich in dieser Dimension eine Dicke der Gitterelemente von 5 mm als vorteilhaft erwiesen –, während in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des Maschinentisches die Dimensionierung der Gitterelemente an die Dicke des Maschinentisches angepasst werden kann, was der strukturellen Stabilität der Anordnung zuträglich ist.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn eine manuell oder elektrisch angetriebene AntriebsFräs-Spindel zur Verstellung der Schieberplatte vorhanden ist. Diese Konstruktion ermöglicht es, dass eine Verstellung der Schieberplatte möglich ist, bei der der Bediener bei der Verstellung nicht auf den Maschinentisch greifen muss, was ein potentielles Unfallrisiko verringert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Tischfräsmaschine ist eine Steuerung für die Schieberplatte zum automatischen Verstellen der Schieberplatte auf Grundlage von Informationen über das zu verwendende Fräswerkzeug vorhanden. Damit kann sichergestellt werden, dass stets eine optimale Anpassung der Position der Schieberplatte und somit der Größe des ersten Abschnitts der Öffnung an das jeweilige Fräswerkzeug erfolgt.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der maximale Abstand, der zwischen benachbarten Gitterstrukturen einstellbar ist, höchstens 9 mm beträgt. Durch diese Maßnahme wird insbesondere verhindert, dass ein Benutzer der Tischfräsmaschine Finger zwischen Gitterstrukturen bei deren Abstandsanpassung einklemmt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine Gesamtansicht einer Tischfräsmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2: eine Aufsicht von schräg oben auf den Maschinentisch der in 1 dargestellten Tischfräsmaschine bei Verwendung eines Fräswerkzeugs mit kleinem Durchmesser;
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3: eine Aufsicht von schräg oben auf den Maschinentisch der in 1 dargestellten Tischfräsmaschine bei Verwendung eines Fräswerkzeugs mit großem Durchmesser;
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4a: eine Ansicht der Baugruppe Maschinentisch mit Öffnung, Schieberplatte und Gitterstruktur bei vollständig geschlossener Schieberplatte, gesehen von oben;
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4b: eine Ansicht der Baugruppe aus 4a bei halb geschlossener Schieberplatte, gesehen von oben;
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4c: eine Ansicht der Baugruppe aus 4a bei vollständig geöffneter Schieberplatte, gesehen von oben;
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5a: eine Ansicht von unten der Baugruppe aus 4a;
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5b: eine Ansicht von unten der Baugruppe aus 4a mit einer alternativ gestalteten Gitterstruktur;
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6a: eine Detailansicht der Ausführungsform der Gitterstruktur gemäß 5a; und
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6b: eine Detailansicht einer zweiten Ausführungsform der Gitterstruktur gemäß 5b.
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Gleiche Bestandteile der Ausführungsformen der Erfindung werden in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern nichts anderes angegeben ist, wobei allerdings aus Gründen der Übersichtlichkeit teilweise nicht alle Bezugszeichen in alle Zeichnungen aufgenommen sind. Merkmale der einzelnen Ausführungsformen sind frei kombinierbar, soweit sie sich nicht widersprechen.
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1 zeigt eine Tischfräsmaschine 100 mit Maschinentisch 101. Im Maschinentisch 101 ist eine Öffnung 102 angeordnet. Die Öffnung 102 weist einen ersten Abschnitt 102a, einen zweiten Abschnitt 102b und einen dritten Abschnitt 102c auf. Durch den ersten Abschnitt 102a ist eine angetriebene Fräs-Spindel 103 mit einem auf der Fräs-Spindel 103 austauschbar angeordneten Fräswerkzeug 104 hindurchgeführt. In dem zweiten Abschnitt 102b, der sich an den ersten Abschnitt 102a anschließt, ist eine Schieberplatte 105 in Richtung auf die Fräs-Spindel 103 hin und von der Fräs-Spindel 103 weg verschiebbar angeordnet ist. Der dritte Abschnitt 102c, weist eine mit der Schieberplatte 105 verbundene Gitterstruktur 106 mit in Verschiebungsrichtung der Schieberplatte 104 variabler Länge angeordnet ist, auf.
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Ferner sind bei der in 1 gezeigten Tischfräse 100 Anschlagkanten 107a, 107b mit über die Öffnung 102 ragenden Schutzblechen 108a, 108b sowie ein über Bedienelemente 109a, 109b, 109c verstellbares Schutzgehäuse 110, das in Richtung auf die Bedienseite, also auf die Seite, auf der der Bediener beim Betrieb der Maschine steht, offen ist, mit zwei über Schrauben 111a, 111b in Langlöchern 112a, 112b verstellbaren Schutzblechen 113a, 113b zu erkennen. An den Anschlagkanten 107a, 107b kann ein nicht dargestelltes Werkstück angelegt und mit dem durch die angetriebene Fräs-Spindel 103 in Drehung versetzten Fräswerkzeug 104 bearbeitet werden, wobei es üblicherweise auf der Oberfläche des Maschinentisches 101 verschoben wird.
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Unterhalb des Maschinentisches 101 befindet sich ein auf Füßen 115a, 115b gelagertes Maschinengehäuse 114, das insbesondere den nicht dargestellten Fräs-Spindelantrieb aufnimmt und den Maschinentisch 101 direkt oder mit einer in seinem Inneren angeordneten Stützkonstruktion trägt.
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2 zeigt die Tischfräsmaschine 100 aus 1 aus einem anderen Blickwinkel, während 3 die Tischfräsmaschine 100 aus 1 aus einem ähnlichen Blickwinkel darstellt, wenn sie mit einem Fräswerkzeug 116 mit größerem Durchmesser ausgerüstet ist. Beim Vergleich der 2 und 3 wird deutlich, dass die Schieberplatte 105 und damit die Position des zweiten Abschnitts 102b der Öffnung in 3 in Richtung auf die Bedienseite verschoben ist, um die Größe des ersten Abschnitts 102a der Öffnung an das größere Fräswerkzeug 116 anzupassen. Dementsprechend ist die Größe des dritten Abschnitts 102c der Öffnung verringert und die Länge der darin angeordnete Gitterstruktur 106 ist in Verschiebungsrichtung verkürzt worden, wie man daran erkennt, dass die Gitterelemente 120 in 2 klar voneinander beabstandet sind, während sie in 3 aneinander anliegen. Möglichkeiten, dies mechanisch zu realisieren werden weiter unten im Detail erläutert.
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In den 4a bis 4c ist jeweils die Baugruppe Maschinentisch 101 mit Öffnung 102, Schieberplatte 105 und Gitterstruktur 106 bei Anpassung an unterschiedliche, nicht dargestellte Fräswerkzeuge, gesehen von oben, dargestellt. Insbesondere ist anhand der Serie dieser Figuren klar zu erkennen, dass die Öffnung 102 selbst immer dieselbe Form hat und die Anpassung an das Fräswerkzeug hauptsächlich durch die Verschiebung der Schieberplatte 105 erreicht wird, während gleichzeitig durch die Längenänderung der Gitterstruktur 106 das Auftreten von unerwünscht großen Öffnungen im Maschinentisch 101 vermieden wird.
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Die in den 4a bis 4c dargestellte Gitterstruktur 106 weist neben den Gitterelementen 120 Profilstangen 121 und auf beiden Seiten der Gitterelemente 120 in Längserstreckung angeordnete Klinken 122 auf. Der Aufbau dieser Gitterstruktur 106 wird unten anhand der 5a und 6a, ein dazu alternativer Aufbau anhand der 5b und 6b erläutert.
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Die Aufsicht auf die Schieberplatte 105 der 4a bis 4c zeigt ferner eine Taste 150, deren Funktion ebenfalls weiter unten erläutert wird.
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Die in den 4a bis 4c erkennbare Form der Öffnung 102 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie in Verschiebungsrichtung der Schieberplatte 105 und parallel zueinander verlaufende Ränder 131, 132 gleicher Länge hat und dass ihre Begrenzung zur Bedienseite hin einen zu den Rändern 131,132 senkrecht verlaufenden Rand 133 aufweist. Durch diese Formgebung wird das Bereitstellen einer verschiebbaren Schieberplatte 105 einer hinsichtlich ihrer Länge in Richtung auf die Verschiebungsrichtung der Schieberplatte 105 variablen Gitterstruktur 106 erleichtert.
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Darüber hinaus ist zu erkennen, dass die Öffnung 102 inmitten des Maschinentisches 101 angeordnet und somit an allen Rändern vom Maschinentisch 101 umgeben ist. Dies führt zu einer höheren strukturellen Stabilität des Maschinentisches 101 im Vergleich zu Ausführungsformen, bei denen eine verschiebbare Platte in einer Ausnehmung eines Maschinentisches, die dessen Rand durchbricht, aufgenommen ist.
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Noch weiter erkennt man in den 4a bis 4c, dass die Schiebeplatte 105 und die Gitterelemente 120 in der Richtung, die senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Schieberplatte 105 und in der Ebene des Maschinentisches 101 liegt so an die Öffnung 102 angepasst sind, dass sie möglichst passgenau und längs der Ränder 131, 132 spaltfrei zum Maschinentisch 101 in die Öffnung 102 eingefügt sind.
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In 4a ist die Schieberplatte 105 in die für die kleinsten Fräswerkzeuge, deren Durchmesser bei ca. 20 mm liegen kann, optimale Position gebracht. Dementsprechend ist der erste Abschnitt 102a der Öffnung, durch den die schematisch im Querschnitt dargestellte Fräs-Spindel 103 geführt ist, minimiert. Wie in 1 gezeigt ist, kann optional noch ein Füllblech 116 verwendet werden, um den ersten Abschnitt der Öffnung teilweise zu verdecken.
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In 4b ist die Schieberplatte 105 in eine für größere Fräswerkzeuge günstige Position näher am bedienseitigen Rand 133 gebracht, in der der ersten Abschnitt 102a der Öffnung, durch den die schematisch im Querschnitt dargestellte Fräs-Spindel 103 geführt ist, größer und dementsprechend der dritte Abschnitt 102c kleiner ist. Dementsprechend ist die Länge der Gitterstruktur 106 reduziert, was durch Zusammenschieben einiger Gitterelemente 120 in der Nähe der Schiebeplatte 105 erfolgt ist.
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In der Darstellung der 4b ist ferner in Richtung auf die Fräs-Spindel 103 hin an der Schieberplatte 105 als Komponente derselben eine optionale, auswechselbare Einlegeplatte 117 vorgesehen, die eine weitere Anpassung der Form des ersten Abschnitts 102a der Öffnung an ein gegebenes Fräswerkzeug ermöglicht.
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In 4c ist die Schieberplatte 105 in eine für die größtmöglichen Fräswerkzeuge günstige Position so nahe wie möglich am bedienseitigen Rand 133 gebracht, in der der ersten Abschnitt 102a der Öffnung, durch den die schematisch im Querschnitt dargestellte Fräs-Spindel 103 geführt ist, maximiert und dementsprechend der dritte Abschnitt 102c minimiert ist. Dementsprechend ist die Länge der Gitterstruktur 106 minimiert, was durch Zusammenschieben der sämtlicher Gitterelemente 120 erfolgt ist.
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5a stellt eine Ansicht der in den 4a bis 4c dargestellten Baugruppe von unten dar. Insbesondere erkennt man zusätzlich zu den bereits oben geschilderten Bestandteilen der Baugruppe die Lagerung der Schieberplatte 105 in Führungsschienen 134, 135, mit denen eine Profilführung der Schieberplatte 105 realisiert wird. Ferner erkennt man die Lager 136, 137 für die auswechselbare Einlegeplatte 117, wobei diese Lager jeweils durch Schrauben mit der Schieberplatte 105 verbunden sind.
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In der Darstellung gemäß 5a erkennt man ferner die Mechanik des nach dem Prinzip eines mit einer Druckfeder belasteten Kniehebels ausgeführten, auf Verklemmung der Schieberplatte basierenden Arretiermechanismus 138, der durch Druck auf die Taste 150 entlastet werden kann, so dass die Schieberplatte 105 verschoben werden kann. Ferner sind an der Unterseite der Schieberplatte 105 Aufnahmeblöcke 125, 126 angeordnet, die Bohrungen aufweisen, um den Ein- bzw. Durchtritt von als Profilstangen 121 ausgeführten Halterungen für die Gitterelemente 120 zu erlauben.
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Der Aufbau der in 5a dargestellten Gitterstruktur 106 mit Profilstangen 121 und Klinken 122 wird am klarsten in der Detailvergrößerung der 6a deutlich. Wie man in 6a erkennt, sind die als Stegplatten ausgeführten Gitterelemente 120 in dieser Ausführungsform auf Profilstangen 121 mit zylindrischem Querschnitt, die durch Bohrungen 123 in den Gitterelementen 120 geführt sind, verschiebbar angeordnet. Die Profilstangen 121 sind in über eine Halterung 124 mit dem Maschinentisch 101 verbunden. Sie verlaufen, wie aus 5a ersichtlich ist, in Verschiebungsrichtung der Schieberplatte 105 und tragen die Gitterelemente 120. Die der Schieberplatte 105 zugewandten Enden der Profilstangen 121 sind in nicht erkennbare Bohrungen durch an der Schieberplatte 105 angeordneten, als Aufnahmeblöcke 125, 126 ausgeführten Anbauteilen aufgenommen, so dass sie die Bewegung der Schieberplatte 105 nicht behindern. Alternativ könnte bei Verwendung einer dickeren Schieberplatte diese Aufnahme der Profilstangen 121 auch in in der Schieberplatte selbst angeordneten Bohrungen erfolgen.
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Die Gitterelemente 120 weisen an ihrer Unterseite – also der in der Darstellung der 6a, die einen Blick von unten darstellt, dem Betrachter zugewandten Seite jeweils zwei Einkerbungen 127a, 127b auf, in denen jeweils Klinken 122a, 122b angeordnet sind. Die Klinken 122a, 122b verbinden jeweils zwei benachbarte Gitterelemente 120 miteinander. Dabei ist jeweils das in 6a in bedienseitige Richtung weisende Ende einer Klinke 128a, 128b ein Langloch 129 auf, durch das ein nicht sichtbarer Stift geführt ist, während das in Richtung der Fräs-Spindel 102 weisende Ende der Klinke 122a, 122b ein nicht erkennbares Loch aufweist, durch das ein nicht erkennbarer Stift geführt ist, der eine Drehachse der Klinke 122a, 122b definiert. Werden benachbarte Gitterelemente 120 zusammengeschoben, führt dies dazu, dass die Klinke 122a, 122b relativ zur Verschiebungsrichtung unter einem steileren Winkel verläuft. Gleichzeitig wird durch die so gestalteten Klinken 122a, 122b der größte einstellbare Abstand zwischen benachbarten Gitterelementen 120 definiert, der erreicht ist, wenn die Klinken 122a, 122b parallel zur Verschiebungsrichtung ausgerichtet sind und sich der Stift an dem der Bedienseite nächstliegenden Ende des Langlochs 129 befindet.
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5b stellt eine Ansicht der in den 4a bis 4c dargestellten Baugruppe von unten dar, jedoch mit einer alternativ ausgeführten Gitterstruktur 106, die unten anhand von 6b im Detail beschrieben wird. Demzufolge kann im Hinblick auf die Beschreibung der Schieberplatte 105 nebst ihren Anbauteilen und ihrer Lagerung auf die vorstehenden Erläuterungen zur 5a verwiesen werden.
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Der Aufbau der in 6b dargestellten alternativen Gitterstruktur 106 mit Gitterelementen 140, Profilstangen 141 und Lenkern 142, 151 wird am klarsten in der Detailvergrößerung der 6b deutlich. Wie man in 6b erkennt, sind die Gitterelemente 140 wie in der Ausführungsform der Gitterstruktur 106 gemäß 6a auf Profilstangen 141 mit zylindrischem Querschnitt, die durch Bohrungen 143 in den Gitterelementen 140 geführt sind, verschiebbar angeordnet. Die Profilstangen 141 sind wie in 6a in über eine Halterung 144 mit dem Maschinentisch 101 verbunden. Sie verlaufen, wie aus 5b ersichtlich ist, in Verschiebungsrichtung der Schieberplatte 105 und tragen die Gitterelemente 140. Ihre der Schieberplatte 105 zugewandten Enden sind in Bohrungen durch an der Schieberplatte 105 angeordnete Aufnahmeblöcke 125, 126 aufgenommen, so dass sie die Bewegung der Schieberplatte 105 nicht behindern.
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Im Gegensatz zur Ausführungsform der 6a ist die Verschiebbarkeit der Gitterstruktur 106 gemäß 6b nicht durch eine Klinkenmechanik sondern durch eine Scherenmechanik kontrolliert bzw. limitiert. Demzufolge weisen die als Stegplatten ausgeführten Gitterelemente 140 in ihrem mittleren Bereich eine Ausnehmung 145 auf, in deren Endbereichen und in deren Mittelbereich jeweils Bohrungen 146, 147, 148, die vorzugsweise als Gewindebohrung ausgeführt sind, angeordnet ist.
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Im Bereich der Ausnehmung 145 sind jeweils Gruppen von drei Gitterelementen 140a, 140b, 140c mit zwei Lenkern 142, 151 miteinander verbunden. Die Lenker 142, 151 weisen jeweils in ihren Endbereichen Langlöcher und in ihrem Mittelbereich eine Bohrung auf, sowohl die Langlöcher als auch die Bohrung sind in 6b jedoch durch die Schrauben 152 verdeckt und daher nicht sichtbar.
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Im mittleren Gitterelement 140b jeder Gruppe sind die Lenker 142, 151 mit einer die Bohrung im Lenker durchsetzenden, in die Bohrung 147 eingreifenden Schraube 152 so am Gitterelement 140b fixiert, dass eine Rotation um deren Schraubenachse möglich ist. An den beiden dem mittleren Gitterelement 140b benachbarten Gitterelementen 140a, 140c sind die Lenker 142, 151 mit Schrauben 152, die die Langlöcher an den jeweiligen Enden der Lenker 149, 151 durchsetzen und in die Bohrungen 146, 148 eingreifen, so fixiert, dass eine Verschiebung im Langloch des Lenkers 149, 151 möglich ist. Dabei sind die einander gegenüberliegenden Enden jedes der Lenker 149, 151 jeweils an unterschiedlichen Gitterelementen 140a, 140c fixiert.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Tischfräsmaschine
- 102
- Öffnung
- 102a
- erster Abschnitt der Öffnung
- 102b
- zweiter Abschnitt der Öffnung
- 102c
- dritter Abschnitt der Öffnung
- 103
- Fräs-Spindel
- 104, 116
- Fräswerkzeug
- 105
- Schieberplatte
- 106, 106
- Gitterstruktur
- 107a, 107b
- Anschlagkante
- 108a, 108b
- Schutzblech
- 109a, 109b, 109c
- Bedienelement
- 110
- Schutzgehäuse
- 111a, 111b
- Schraube
- 112a, 112b
- Langloch
- 113a, 113b
- Schutzblech
- 114
- Maschinengehäuse
- 115a, 115b
- Fuß
- 116
- Füllblech
- 117
- Einlegeplatte
- 120, 140
- Gitterelement
- 121, 141
- Profilstange
- 122, 122a, 122b
- Klinke
- 123
- Bohrung
- 124, 144
- Halterung
- 125, 126
- Aufnahmeblöcke
- 127a, 127b
- Einkerbung
- 129
- Langloch
- 131, 132, 133
- Rand der Öffnung
- 134, 135
- Führungsschiene
- 136, 137
- Lager
- 138
- Arretiermechanismus
- 140a, 140b, 140c
- Gitterelement
- 142, 151
- Lenker
- 143, 146, 147, 148
- Bohrung
- 145
- Ausnehmung
- 150
- Taste
- 152
- Schraube
