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Werkzeugmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, mit einem eine Transportbahn
für das Werkstück bildenden Tisch und mit mindestens einem während des Transportes
auf das Werkstück einwirkenden Werkzeug.
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Bei der Bearbeitung von Holz wird das Werkstück von Hand oder mittels
angetriebener Vorschubwalzen über einen feststehenden Tisch bewegt. Zwischen dem
Werkstück und dem Tisch entsteht ein Reibungswiderstand, der proportional zu der
Kraft ist, mit der das Werkstück gegen den Tisch gedrückt wird. Da das Werkstück
während des Einwirkens der Werkzeuge eine definierte Lage einnehmen muß, sind erhebliche
Andrückkräfte erforderlich. Die hohen Andrückkräfte haben zur Folge, daß diejenigen
Elemente (Vorschubrollen), die den Vorschub verursachen, mit Holz einen hohen Peibungswiderstand
haben müssen. Die Vorschubrollen sind daher entweder gezahnt oder sie weisen Laufflächen
aus Gummi
oder aus einem anderen Werkstoff mit hoher Reibung auf.
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Bei der Verarbeitung harzhaltiger Hölzer besteht die Gefahr, daß die
Tischplatte verharzt, so daß sich der Reibungswiderstand des Holzes auf der Tischplatte
um.
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ein vielfaches erhöht. Auch die Vorschubrollen verharzen und bekommen
einen klebrigen Überzug, der Staub und Späneteilchen bildet. und zu Schlupf zwischen
Werkstück und Vorschubrollen führen kann. Es besteht die Gefahr, daß das Werkstück
in der Maschine hängenbleibt und der Transport nicht fortgesetzt wird.
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Um ein gutes Gleiten des Werkstücks auf der Tischplatte sicherzustellen,
ist es bekannt, die Tischplatte mit Fetten, Ölen oder anderen Gleitmitteln einzuschmieren.
Bei ausreichender Schmierung gleiten die Werkstücke zwar gut auf der Tischplatte,
jedoch nehmen sie gleichzeitig den Gleitmittelfilm auf. Dies kann bei Holz zu unerwünschten
Verfärbungen führen und bei der weiteren Oberflächenbearbeitung nachteilig sein.
Durch die Schmiermittel werden Leime, Beizen und Lacke nämlich abgestoßen. Das Auftragen
eines Schmiermittelfilms auf die Tischfläche hat weiterhin den Nachteil, daß der
Bearbeitungsvorgang immer wieder unterbrochen werden muß, um die Schmierung durchzuführen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeuge maschine
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der gute Gleiteigenschaften der Werkstücke
entlang der Transportbahn sichergestellt sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß an mindestens
einer Anlagefläche, die das Werkstück beim Durchlaufen der Transportbahn abstützt,
Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sind, die an eine Druckluftquelle angeschlossen
sind und die zwischen Anlagefläche und Werkstück ein Druckluftpolster erzeugen.
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Nach der Erfindung liegt das Werkstück nicht unmittelbar an der Anlagefläche
an, sondern es ist von dieser durch ein dünnes Druckluftpolster getrennt, dessen
Stärke von dem Luftdruck und der zugeführten Druckluftmenge abhängt. Durch die Vermeidung
eines direkten Flächenkontaktes zwischen Werkstück und Anlagefläche tritt keine
wesentliche Reibung zwischen diesen beiden Teilen auf. Zwar können einzelne vorstehende
Teile des Holzes an der Anlagefläche entlangstreifen, jedoch wird das Werkstück
insgesamt durch das Luftpolster im Abstand von der Anlagefläche gehalten.
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Ein weiterer Vorteil des Druckluftpolsters besteht darin, daß feine
Späne, die bei der Werkstückbearbeitung entstehen, unverzüglich fortgeblasen werden.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kommt ohne jegliche Schmiermittel
auf der Anlagefläche aus und stellt einen reibungsarmen Transport des Werkstücks
sicher.
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Wenn der Werkstücktransport über angetriebene Transportrollen erfolgt,
können diese mit relativ geringer Reibung schlupffrei an dem Werkstück angreifen,
so daß sie keine Eindrückungen und Verformungen hervorrufen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enthalten die
Luftaustrittsöffnungen Ventile, die durch das Werkstück geöffnet werden. Wenn sich
kein Werkstück in der Transportbahn befindet, sperren die Ventile die Luftaustrittsöffnungen
ab, so daß unnötiger Luftverbrauch vermieden wird. Während des Durchlaufens der
Tranportbahn öffnet das Werkstück selbst die einzelnen Ventile nacheinander, so
daß diese das Luftpolster nur dann erzeugen, wenn es benötigt wird.
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Es ist möglich, Ventile zu verwenden, die mit einem Kugelkopf in die
Transportbahn hinein vorstehen, der von dem Werkstück entgegen der Wirkung des Luftdrucks
in die öffnungsstellung drückbar ist. Solche Ventile haben den Vorteil eines geringen
Rollwiderstandes zwischen Werkstück und Kugelkopf.
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Die Luftaustrittsöffnungen können in der Fläche des Tisches und/oder
an einer die Transportbahn seitlich begrenzenden Wand angeordnet sein.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung der
Transportbahn eines Werkstückes durch eine Holzbearbeitungsmaschine und Fig. 2 einen
Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1.
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Bei der dargestellten Vorrichtung durchläuft das Werkstück 10, z.B.
ein roher Holzbalken mit unebenen Außenflächen, die Transportbahn 11 gemäß Fig.
1 von rechts nach links, wobei durch verschiedene Werkzeuge 12,13, 14,15 eine Bearbeitung
der Werkstückflächen vorgenommen wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Bearbeitungswerkzeuge Messerwalzen, wobei das Werkzeug 12 die Unterseite,
das Werkzeug 14 die Oberseite und die Werkzeuge 13 und 15 die Seitenflächen des
Werkstücks 10 bearbeiten, z.B. glatthobeln.
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Die untere Begrenzung der Transportbahn 11 wird durch den Tisch 16
gebildet, auf dessen horizontaler Oberseite das Werkstück 10 in Längsrichtung transportiert
wird. Die seitliche Begrenzung der Transportbahn 11 bildet eine vertikale Seitenwand
17, die senkrecht auf der Oberwand 18 des Tisches 16 steht. Die Wände 17 und 18
sind L-förmig angeordnet und miteinander verbunden.
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Die Seitenwand 17 ist durch einen Block 19 abgestützt.
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An dem Block 18 sind mehrere Antriebsrollen 20 gelagert, die an der
Oberseite des Werkstückes 10 reibend angreifen. Die Vorschubrollen 20 sind angetrieben.
Ihre Achsen sind gegenüber der Horizontalen geringfügig schräggestellt, so daß die
Umfangsflächen der rotierenden Vorschubrollen 20 auf das Werkstück 10 eine Kraftkomponente
in Richtung auf die Seitenwand 17 ausüben, das Werkstück aber im wesentlichen nach
unten drücken. Die Andruckrollen 20 können durch eine (nIcht dargestellte) Verstellvorrichtung
gemeinsam in der Höhe verstellt werden, um an unterschiedliche Werkstücke angepaßt
zu werden.
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Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich im Innern des Tisches 16 eine Kammer
21 und im Innern des Blockes 19 befindet sich ebenfalls eine Kammer 22. Die Kammern
21 und 22
sind über eine Druckleitung 23 an eine Druckluftquelle
angeschlossen. In die Kammern führen Leitungen 23a bzw. 23b, die jeweils einen Manometer
24 und eine Druckreguliereinrichtung 25 enthalten, so daß die Drücke in den Kammern
21 und 22 unabhängig voneinander eingestellt werden können.
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Von der Kammer 21 führen mehrere Luftaustrittsöffnungen 25 zur Oberseite
der Platte 18 und von der Kammer 22 führen mehrere Luftaustrittsöffnungen 26 zur
seitlichen Anlagefläche 17. Die Luftaustrittsöffnungen 25 und 26 befinden sich an
Stellen, die von dem Werkstück 10 passiert werden. Jede der Luftaustrittsöffnungen
enthält ein Ventil 27, das im vorliegenden Fall als Kugelventil ausgebildet ist.
Eine Ventilkugel 28 ist innerhalb eines Ventilgehäuses 29, das zum Innern der Kammern
hin offen ist, in Grenzen axial verschiebbar. Der Luftdruck in der Kammer treibt
die Kugel 28 gegen ihren Sitz 32, so daß sich die Kugel abdichtend gegen den Sitz
legt und die Luftaustrittsöffnung versperrt. In diesem Zustand steht ein Teil der
Kugeloberfläche über die jeweilige Anlagefläche 17 bzw. 19 hinaus vor. Wird das
Werkstück entlang der Transportbahn 11 vorgeschoben, dann drückt es auf seinem Weg
die einzelnen Kugeln 28 nacheinander entgegen der Wirkung des in der jeweiligen
Kammer 21 bzw. 22 herrschenden Luftdrucks zurück, wodurch die Luftaustrittsöffnungen
25 bzw. 26 nacheinander freigegeben werden.
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Dadurch tritt Druckluft aus den Luftaustrittsöffnungen aus, so daß
zwischen der Anlagefläche 17 bzw. 18 und dem Werkstück 10 ein Druckluftpolster.
30 gebildet wird.
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In Fig. 2 ist unterhalb des Blockes 19 und seitlich neben dem Tisch
16 noch ein weiterer Block 31 dargestellt, der jedoch nur die Aufgabe hat, den Block
19 zu tragen.
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Die Werkzeugmaschine wurde oben anhand einer Holzbearbeitungsmaschine
beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch bei anderen Werkzeugmaschinen anwendbar,
die z.B. zur Bearbeitung von Metallen oder Kunststoffen dienen.
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Die Ventile wurden bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch
Berührung der Kugeln von dem Werkstück gesteuert. Es sind jedoch auch andere Steuerungen
möglich, beispielsweise über Kontaktgeber, die rings des Transportweges angeordnet
sind, über die Vorschub-oder Andruckrollen, die dann bei Belastung die Ventile öffnen,
durch eine Lichtsteuerung mit Hilfe von Lichtstrahlen oder auch durch eine numerische
Steuerung, die das Öffnen der Ventile nach einem vorbestimmten Programm durchführt.
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