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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bearbeiten von Holzplatten, oder ähnlichen.
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Mehr im Detail betrifft die Erfindung eine Maschine zum Bearbeiten von Holzplatten, oder ähnlichen, wie eine mit einem kreisförmigen Schneidblatt ausgestattete Säge- oder Schneidmaschine, ein kreisförmiges Einschnitts-Blatt, und ein Meß-System für die automatische Ausrichtung der Mittelebenen der besagten kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blätter.
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Im Bereich der Bearbeitung von Holzplatten, oder ähnlichen, ist es bekannt, Säge- oder Schneidmaschinen herzustellen, die eine Basis, eine im Wesentlichen waagerechte Trägerebene für eine oder mehrere überlappende Platten, ein kreisförmiges Schneidblatt und ein kreisförmiges Einschnitts-Blatt umfassen, wobei solche Kreisblätter im Wesentlichen parallele Drehachsen aufweisen, und im Einsatz über der besagten Trägerebene ragen.
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Das kreisförmige Schneidblatt hat die Aufgabe, auf der Holzplatte die gewünschte Bearbeitung, d. h. in der Regel die Durchbrechung derselben Platte durchzuführen.
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Im Gegensatz dazu hat das kreisförmige Einschnitts-Blatt die Aufgabe, das untere von der Durchbrechung verursachte Splittern der Platte zu vermeiden, indem es vor einer solchen Bearbeitung eine Nut auf der unteren Fläche derselben Platte erzeugt.
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Bei Sägemaschinen wird die Holzplatte in der Regel auf der Trägerebene zu den kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blättern bewegt, indem sie auf diese Weise eine Nut auf der unteren Fläche, und den gewünschten Schnitt, durchführt.
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Im Gegensatz dazu sind bei Sägemaschinen die kreisförmigen Schneid- und Einschnitt-Blätter in der Regel mit einem Träger, dem sogenannten Blätter-Wagen, verbunden, der längs der Basis derselben Maschine derart beweglich ist, dass er die besagten kreisförmigen Blätter zu der Holzplatte bewegt, wobei die Nut auf der unteren Fläche und der gewünschte Schnitt durchgeführt werden.
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Die Relativbewegung zwischen der Holzplatte und den kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blätter definiert eine sogenannte Schneidlinie, die den Schnittpunkt zwischen der Mittelebene der besagten Holzplatte und den Mittelebenen der besagten kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blätter darstellt.
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Ferner weisen die kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blätter jeweils eine Mehrheit von Schneid-Zähnen auf.
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Die Mehrheit der Schneidzähne des kreisförmigen Einschnitts-Blattes können eine trapezförmige Gestalt aufweisen, deren Basis zur Drehachse desselben kreisförmigen Blattes zugewandt ist, oder sie können eine umgekehrt trapezförmige Gestalt aufweisen, deren Basis außen zu demselben kreisförmigen Blatt zugewandt ist.
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Im Falle einer Mehrheit von trapezförmigen Zähnen ist die Länge der Nut auch eine Funktion der Eindringtiefe des kreisförmigen Einschnitts-Blattes in der Holzplatte, während im Falle einer Mehrheit von Zähnen mit einer umgekehrt trapezförmigen Gestalt ist die Breite der Nut keine Funktion der Eindringtiefe des kreisförmigen Einschnitts-Blattes in der Holzplatte.
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Deshalb weist in der Regel bei Säge- oder Schneidmaschinen das kreisförmige Einschnitts-Blatt einen weiteren Freiheitsgrad mit Bezug auf dem kreisförmigen Schneidblatt auf, um die Eintauchtiefe in der Platte, und als Ergebnis, die Länge der Nut auf der unteren Fläche derselben Platte, zu verstellen.
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Es ist im Bereich der Holzbearbeitung oder ähnliches bekannt, dass es bei Säge- oder Schneidmaschinen erforderlich ist, die kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blätter als Funktion des zu bearbeitenden Plattentyps, oder als Funktion des Abnutzungsgrades von diesen kreisförmigen Blätter zu ersetzen.
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Ein derartiger Austauschschritt der kreisförmigen Blätter erfordert jedoch einen nachfolgenden Ausrichtungsschritt der mittleren Ebenen der kreisförmigen Blätter, damit das kreisförmige Einschnitts-Blatt in der Lage sein wird, die korrekte Nut auf der unteren Fläche der Platte zu bearbeiten, sodass ein Splittern der Platte während des Durchbrechungsschrittes verhindert wird.
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Ein solcher Ausrichtungsschritt der mittleren Ebenen der kreisförmigen Blätter erfolgt in der Regel derart, dass das kreisförmige Einschnitts-Blatt axial bis zum gewünschten Ausrichten der Ebenen bewegt wird, aber es ist ersichtlich, dass solches Ergebnis auch derart erreicht werden kann, dass das kreisförmige Schneidblatt axial bewegt wird, oder beide kreisförmige Blätter axial bewegt werden.
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Der Ausrichtungsschritt kann auch manuell erfolgen, zum Beispiel mittels nachfolgender Versuche auf Testplatten, oder automatisch, bei der Verwendung von Sensoren und Aktoren.
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Für die automatische Ausrichtung der mittleren Ebenen der kreisförmigen Schneid- und Einschnitts-Blätter ist es erforderlich, die Lage der besagten mittleren Ebenen mit Bezug auf einer mit der Säge- oder Schneidmaschine verbundenen Kennzeichnung zu kennen.
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Die Lage der mittleren Ebene eines kreisförmigen Blattes, mit Bezug auf einer Kennzeichnung, kann derart ermittelt werden, dass die geometrischen Parameter der Mehrheit von Schneidzähnen, und die Lage, mit Bezug auf besagter Kennzeichnung, zwei Endebenen kennt, die die axiale Dicke desselben kreisförmigen Blattes begrenzen.
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Es folgt, dass solche Endebenen parallel zueinander und senkrecht zur Drehachse des kreisförmigen Blattes und tangential zur Mehrheit von Schneidzähnen sind.
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Bei den Systemen für die automatische Ausrichtung werden die Lagen der zwei Endebenen, die die axiale Dicke des kreisförmigen Blattes begrenzen, und die Lagen der zwei Endebenen, die die axiale Dicke des kreisförmigen Einschnitts-Blattes begrenzen, mit der Verwendung von Sensoren, in der Regel des Laser-Typs, ermittelt.
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Die manuelle Ausrichtungssysteme haben den Nachteil, dass sie lange Regelzeiten und die Verwendung von Prüfungsmaterial benötigen.
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Die automatischen Ausrichtungssysteme, auch wenn sie verminderte Regelzeiten aufweisen und die Verwendung von Prüfungsmaterial nicht erfordern, haben den Nachteil, dass sie sehr kostspielig wegen der Verwendung von anspruchsvollen Sensoren, wie Laser-Sensoren, sind.
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Im Lichte der obigen Ausführungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, dass eine Maschine zur Bearbeitung von Holzplatten oder ähnlichen, vom Typ einer Säge- oder Schneidmaschine, hergestellt wird, die mit einem Meßsystem für das automatische Ausrichten der kreisförmigen Schneid- oder Einschnitt-Blätter ausgestattet ist, und die die oben genannten Nachteile überwindet.
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Spezifischer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine Maschine zur Bearbeitung von Holzplatten oder ähnlichen, insbesondere eine Schneid- oder Sägemaschine, wobei die besagte Maschine eine Schnittlinie aufweist und ein erstes kreisförmiges Schneidblatt umfasst, das eine erste Drehachse mit einer ersten Mittelebene aufweist, und das Schneidblatt eine axial begrenzte Dicke zwischen zwei ersten Endebenen aufweist, die parallel zueinander und senkrecht zur besagten ersten Drehachse sind; ein zweites kreisförmiges Einschnitts-Blatt, das eine zweite im wesentlichen zur besagten ersten Drehachse parallele Drehachse aufweist, die eine zweite Mittelebene aufweist, deren Dicke axial von zwei zweiten zueinander Parallelen und Senkrechten zur besagten zweiten Drehachse begrenzt wird; ein Meßsystem das geeignet ist, erste Positionen der besagten ersten Endebenen und zweite Positionen der besagten zweiten Endebenen, mit Bezug auf einer Referenz, aufweist; ein Handhabungssystem, das geeignet ist, das besagte erste kreisförmige Schneidblatt und das besagte zweite kreisförmige Einschnitts-Blatt axial zueinander relativ zu bewegen; und eine Verarbeitungsvorrichtung, die mit dem Meßsystem und dem Handhabungssystem verbunden und geeignet ist, folgend der Informationen über den besagten ersten und zweiten vom besagten Meßsystem empfangenen Positionen das besagte Handhabungssystem zu steuern, um die besagte Mittelebene des besagten ersten kreisförmigen Schneidblattes mit der besagten zweiten Mittelebene des besagten kreisförmigen Einschnitts-Blattes auszurichten, wobei das besagte Meßsystem einen Rahmen umfasst, der geeignet ist, mindestens einen Umfangsabschnitt von mindestens einem kreisförmigen Blatt aufzunehmen; ein mit dem besagten Rahmen verbundenes Führungssystem; ein erster und ein zweiter Taster, die auf entgegengesetzten Seiten mit Bezug auf den besagten mindestens einen Umfangsabschnitt des besagten mindestens einen kreisförmigen Blattes angeordnet sind, und die mindestens vom besagten Führungssystem mit Bezug auf der besagten Referenz in Translation geführt sind, um mit dem besagten mindestens einem Umfangsabschnitt in Berührung zu kommen; und ein Positionssensor, der geeignet ist, entsprechende bestehende Abstände von den besagten ersten und den besagten zweiten Tastern zur besagten Referenz zu ermitteln, wobei die besagten bestehenden Abstände mit den besagten ersten und den besagten zweiten Abständen übereinstimmen, wenn der besagte erste oder der besagte zweite Taster mit dem besagten Abschnitt in Kontakt sind.
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Des Weiteren können gemäß der Erfindung ein solches Meßsystem und solche kreisförmige Blätter relativ beweglich relativ zueinander sein, zwischen mindestens einer ersten Position, in der der besagte Rahmen den besagten mindestens einen Umfangsabschnitt des besagten ersten kreisförmigen Schneidblattes aufnimmt, und einer zweiten Position, in der der besagte Rahmen den besagten mindestens einen Umfangsabschnitt des besagten zweiten kreisförmigen Einschnitts-Blattes aufnimmt.
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Gemäß der Erfindung können vorzugsweise der besagte erste und zweiter Taster, beide mit Bezug auf die besagte Referenz, von mindestens einem Betätigungsmittel behandelt werden.
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Die besagte Vorrichtung mit Positionssensor kann weiter einen magnetostriktiven Sensor umfassen, der einen im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht zum besagten mindestens einem Umfangsabschnitt angeordneten Messstab umfasst, zwei respektive mit dem besagten ersten und dem besagten zweiten Taster verbundene magnetische Schieber, und eine elektronische Steuereinheit, die geeignet ist, die Positionen mit Bezug zu der besagten Referenz der besagten zwei magnetischen Schieber längs des besagten Messstabes zu bestimmen, wobei solche Positionen repräsentativ zu den besagten aktuellen Abstände sind.
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Gemäß der Erfindung können solcher erster und solcher zweiter Taster beide mit Bezug auf dem besagten Rahmen, auf dem besagten Führungssystem beweglich sein.
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Gemäß der Erfindung können solcher erster und solcher zweiter Taster vorteilhaft je von einem entsprechenden Betätigungsmittel bewegt werden, wobei die besagten Betätigungsmittel vorzugsweise vom pneumatischen Typ sind.
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Weiterhin kann gemäß der Erfindung der besagte erste Taster mit Bezug auf dem besagten Rahmen beweglich sein, wobei der besagte zweite Taster mit Bezug auf dem besagten Rahmen fest sein kann, wobei der besagte Rahmen und der besagte erste Taster mit Bezug auf der besagten Referenz auf dem besagten Führungssystem beweglich sein können.
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Gemäß der Erfindung kann vorzugsweise ein Teil des besagten Rahmens als der besagte zweite Taster fungieren, wobei der besagte Rahmen und der besagte erste Taster können beide von einem Betätigungsmittel behandelt werden, als Reaktion auf dem besagten mindestens einem Umfangsabschnitt, wobei das besagte Betätigungsmittel mit dem besagten Rahmen verbunden ist, indem es auf dem besagten ersten Taster einwirkt und vorzugsweise vom pneumatischen Typ ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nun zur Veranschaulichung, jedoch nicht einschränkend, gemäß ihrer bevorzugten Ausgestaltungen und insbesondere mit Bezug auf den Figuren der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in der zeigen:
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1 eine Frontansicht einer Maschine zur Bearbeitung von Holzplatten oder ähnlichen gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Draufsicht eines Teiles der Maschine nach 1, während eines Schritts zur Ermittlung der Position des kreisförmigen Schneidblattes der besagten Maschine;
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3 eine Draufsicht eines Teiles der Maschine nach 1, während eines Schritts zur Ermittlung der Position des kreisförmigen Einschnitts-Blattes der besagten Maschine;
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4 die Position des Schneidblattes mit Bezug auf einer festen Referenz;
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5 die Position des Einschnitts-Blattes mit Bezug auf einer festen Referenz;
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6 die Positionen des Schneidblattes, des Einschnitts-Blattes und einer Meß-Einrichtung der vorliegende Maschine mit Bezug auf eine feste Referenz;
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7 eine Schnittansicht der besagten Meß-Einrichtung in Kombination mit dem Schneidblatt;
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8 eine Schnittansicht der besagten Meß-Einrichtung in Kombination mit dem Einschnitts-Blatt; und
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9 eine Schnittansicht einer Variante der besagten Meß-Einrichtung in Kombination mit dem Einschnitts-Blatt.
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Mit Bezug auf den hier dargelegten 1 bis 8 zeigt Referenznummer 1 eine Maschine zur Bearbeitung von Holzplatten oder ähnlichen, wie zum Beispiel eine Schneid- oder Sägemaschine, in der eine Schnittlinie A definiert ist.
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Die oben genannte Maschine 1 umfasst ein erstes kreisförmiges Schneidblatt 10, das eine erste Drehachse 11 und eine erste Mittelebene 12 aufweist, vgl. 2.
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Das erste kreisförmige Schneidblatt 10 hat eine Dicke, die, gemäß der ersten Drehachse 11, von zwei ersten Endebenen 13a, 13b begrenzt ist, die parallel zueinander und senkrecht zur besagten ersten Drehachse 11 sind, vgl. 4.
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Die Maschine umfasst auch ein zweites kreisförmiges Einschnitts-Blatt 20, das eine im Wesentlichen parallel zur besagten ersten Drehachse 11 zweite Drehachse 21 und eine zweite Mittelebene 22 aufweist, vgl. 5.
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Das zweite kreisförmige Einschnitts-Blatt 20 hat eine Dicke, die gemäß der Drehachse 21 von zwei zweiten Endebenen 23a, 23b begrenzt ist, die parallel zueinander und senkrecht zur besagten zweiten Drehachse 21 sind.
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Bei dem ersten kreisförmigen Schneidblatt 10 und dem besagten zweiten kreisförmigen Einschnitts-Blatt 20 ist ein Meßsystem 40 angeordnet, das dazu bestimmt ist, erste Positionen D1, D2 der besagten ersten Endebenen 13a, 13b und zweite Positionen D3, D4 der besagten zweiten Endebenen 23a, 23b, mit Bezug auf eine feste Referenz R zu bestimmen, vgl. 4 und 5.
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Die oben genannten erste Positionen D1, D2 und zweite Positionen D3, D4 definieren jeweils die axialen Abmessungen des besagten kreisförmigen Schneidblattes 10 und des besagten kreisförmigen Einschnitts-Blattes 20.
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Das Meßsystem 40 und die kreisförmigen ersten und zweiten Blätter 10, 20 sind in Bezug auf die anderen beweglich, so dass der Rahmen 41 des besagten Meßsystems eine erste und eine zweite Position einnehmen kann, in denen er die respektive Umfangsabschnitte P', P'' des kreisförmigen Schneidblattes 10 und des kreisförmigen Einschnitts-Blattes 20 aufnimmt, vgl. 7 und 8.
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Die Maschine 1 weist auch ein Handhabungssystem 31 auf, das geeignet ist, das besagte kreisförmige Schneidblatt 10 und das besagte kreisförmige Einschnitts-Blatt axial relativ zueinander zu bewegen, vgl. 2.
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Die Maschine 1 umfasst weiterhin eine Verarbeitungseinrichtung 30, die geeignet ist, vom Meßsystem 40 Informationen hinsichtlich des Schneidblatts 10 und des Einschnitts-Blatts 20 zu empfangen, und die Informationen über der ersten Positionen D1, D2 und die zweiten Positionen D3, D4 zu verarbeiten.
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Auf der Grundlage der empfangenen und verarbeiteten Positionsinformationen steuert die besagte Verarbeitungseinrichtung 30 mit dem Handhabungssystem 31 die erste Mittelebene 12 des besagten ersten kreisförmigen Schneidblattes 10 mit der besagten Mittelebene 22 des besagten zweiten kreisförmigen Einschnitts-Blattes 20, um diese auszurichten.
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Mehr im Detail besteht das Meßsystem 40 aus einem Rahmen 41, der bestimmt ist, Umfangsabschnitte P', P'' der kreisförmigen Blätter 10, 20 aufzunehmen.
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Auf dem Rahmen 41 sind ein erster Taster 42a und ein zweiter Taster 42b einander gegenüber angebracht, die beide in Translation mittels einer im Rahmen 41 geformten Führung 43 bewegt werden können und bezüglich der besagten Referenz R von entsprechenden vorzugsweise vom pneumatischen Typ, Betätigungsorganen 47a, 47b betätigt werden, vgl. 7.
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Der besagte erste Taster 42a und zweite Taster 42b können auf entgegengesetzten Seiten mit Bezug auf den Umfangsabschnitten P', P'' der kreisförmigen Blätter 10 und 20 angeordnet und in Translation mit Bezug auf der oben genannten Referenz R zu diesen letzten bewegt werden, bis sie mit den besagten Umfangsabschnitten P', P'' in Kontakt zu gelangen.
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Das Meßsystem 40 umfasst auch eine Vorrichtung mit einem Positionssensor 50, die geeignet ist, die aktuellen einander zugewandten Endabstände DX, DY des ersten Tasters 42a und des zweiten Tasters 42b aus der besagten Referenz R zu ermitteln, vgl. 6 und 7.
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Solche Vorrichtung mit einem Positionssensor 50 umfasst im Wesentlichen einen magnetostriktiven Sensor, der einen im Wesentlichen quer oder senkrecht zu den besagten Umfangsabschnitten P', P'' angeordneten Maßstab 51 umfasst, wenn diese letzten im Inneren des Rahmens 41 angeordnet sind.
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Der oben genannte magnetostriktive Sensor umfasst ferner zwei magnetische Schieber 52a, 52b, die mit dem besagten ersten Taster 42a resp. zweiten Taster 42b fest verbunden und derart angeordnet sind, dass sie magnetisch mit dem Maßstab 51 zusammenwirken, wie es im Bereich der magnetostriktiven Sensoren bekannt ist.
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Solcher magnetostriktiver Sensor umfasst auch eine elektronische Steuereinheit 53, die geeignet ist, die mit Bezug auf der besagten Referenz R vorhandenen Positionen der besagten magnetischen Schieber 52a, 52b längs des besagten Maßstabs 51 zu bestimmen, die repräsentativ der besagten aktuellen Abstände DX, DY sind.
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Insbesondere, wenn der erste Taster 42a und der zweite Taster 42b in Kontakt mit jedem Umfangsabschnitt P', P'' geraten, entsprechen solche aktuelle Abstände DX, DY zu den besagten ersten Abständen D1, D2, oder zweiten Abständen D3, D4 den tatsächlichen, wodurch zum Beispiel ein Abgleich ermöglichbar ist, insbesondere eine mögliche Fehlkorrektur.
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Gemäß einer in der 9 dargestellten Variante der oben genannten Meßeinrichtung ist der erste Taster 42a mit Bezug auf den Rahmen 41 beweglich, während der zweite Taster 42b die Gestalt einer Anschlagwandung des besagten Rahmens 41 einnimmt, die zum besagten ersten Taster 42a zugewandt und mit Bezug auf den besagten Rahmen 41 fest ist.
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In diesem letztgenannten Fall sind sowohl der Rahmen 41 als auch der erste Taster 42a auf der Führung 43 mit Bezug auf die Referenz R beweglich, und vorzugsweise werden beide von einem Betätigungsmittel 47a vorzugsweise vom pneumatischen Typ bewegt, indem sie das Prinzip von Aktion und Reaktion auf den besagten Umfangsabschnitten P', P'' nutzen.
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Der Betrieb der Maschine 1 sieht vor, dass vor den Schneidvorgängen der Platten die beiden kreisförmigen Blätter 10, 20 zueinander auf der Grundlage der Erfassung der tatsächlichen Positionen ausgerichtet sind, oder die Abstände der besagten zwei Blätter 10, 20 und der oben genannten Taster 42a, 42b, von einer festen gewählten Referenz wie vorher angeführt.
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Die vorliegende Erfindung wurde zur Veranschaulichung aber nicht einschränkend gemäß ihrer bevorzugten Ausbildungen beschrieben, aber es ist verständlich, dass Veränderungen oder Modifikationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne den relevanten Schutzbereich, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
