EP2065147B1 - Maschine zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents
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- EP2065147B1 EP2065147B1 EP08018755A EP08018755A EP2065147B1 EP 2065147 B1 EP2065147 B1 EP 2065147B1 EP 08018755 A EP08018755 A EP 08018755A EP 08018755 A EP08018755 A EP 08018755A EP 2065147 B1 EP2065147 B1 EP 2065147B1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
- B27C3/00—Drilling machines or drilling devices; Equipment therefor
- B27C3/04—Stationary drilling machines with a plurality of working spindles
Definitions
- the present invention relates to a machine for processing in particular plate-shaped workpieces to perform drilling and / or milling operations, the machine allows quick and easy positioning of the workpieces and in particular allows drilling long rows of holes in the workpiece.
- Such machines are used, for example, as boring mills in the furniture industry or carpentry to provide in furniture walls and furniture fronts holes for pins for supporting shelves, so-called rows of holes or holes for receiving pot bands, fittings or the like.
- a boring machine is for example from the DE 35 31 988 A1 known.
- a series of juxtaposed parallel drills which are arranged together in a tool, are provided above a machine table.
- a row of holes with many holes can be produced at equal intervals.
- the disclosed DE 24 56 472 A1 a device for producing a series of holes on a workpiece with a relation to the workpiece parallel to the row of holes displaceable, power-operated tool.
- the inventive machine for processing in particular plate-shaped workpieces comprises a linearly movable carriage, on which a boring machine with a plurality of drills and a drive is arranged.
- the machine further comprises a positioning device with a positioning strip, wherein the positioning strip is a triangular or square or pentagonal or hexagonal, has a corresponding number of strip sides and is rotatably mounted about its longitudinal axis, a plurality of first positioning elements, a second positioning element and a third positioning element ,
- the first positioning elements and the second positioning element as well as the first positioning elements and the third positioning element are in each case formed complementary to each other, so that they can be connected and released with each other.
- the first positioning elements are each arranged on each strip side of the positioning strip, wherein the first positioning elements are arranged on at least one strip side displaceable on the positioning strip, and the second and third positioning element is arranged on the carriage.
- the machine comprises an actuating element, which is connected to the third positioning element and is designed to control a relative position of the third positioning element relative to the carriage Movement direction of the carriage to change. In other words, a distance of the third positioning element to the carriage can be changed by the actuating element.
- the carriage for a rapid movement of the carriage, it is also possible that none of the second and third positioning elements are engaged.
- the provision according to the invention of two positioning elements on the carriage also allows caterpillar-like movement of the carriage along the positioning strip, wherein in particular the third positioning element is moved by the actuating element between a first position on the carriage and a second position at a distance from the carriage.
- the third positioning element can already be moved to the next position in order to be prepositioned for a next drilling operation, and then quickly engaged with one of the first positioning elements to become.
- the positioning strip is a triangular or square or pentagonal or hexagonal and has a corresponding number of strip sides
- a plurality of first positioning elements can be arranged on each strip side, wherein the first positioning elements can be arranged displaceably on at least one strip side.
- the positioning bar can thus be, for example, a square bar with four bar sides or a triangular bar with three bar sides.
- a pentagon or a hexagon as positioning bar, which have a corresponding number of strips sides.
- the positioning strip is rotatably mounted about its longitudinal axis, a simple and rapid adjustment of the positioning strip can take place so that in each case another strip side of the positioning strip can be brought into engagement with the second or third positioning element. As a result, a rapid adaptation of the positioning device to another workpiece, which has, for example, other borehole distances, be made possible.
- the actuating element comprises a cylinder and a piston, wherein the piston is connected to the third positioning element.
- the piston is preferably pneumatically operable and thus can move the third positioning member from a first position on the carriage to a second position remote from the carriage.
- a distance between the first positioning elements on the positioning strip corresponds to exactly one stroke length of the piston.
- the actuating element comprises a gear and a rack, wherein the third positioning element is connected to the rack.
- the gear is engaged with the rack and rotational movement of the gear is converted to a linear motion via the rack to change a position of the third positioning member.
- the machine further comprises a first lifting element and a second lifting element.
- the first lifting element is connected to the second positioning element and actuates this
- the second lifting element is connected to the third positioning element and actuates this.
- the two lifting elements are arranged on the carriage. In other words push the first and second lifting element, the second and third positioning before or pull back, wherein the second or third positioning member is in each case with one of the first positioning on the positioning bar in and disengaged.
- the first positioning elements are arranged stationary on an additional strip, wherein the additional strip is fixed to the positioning strip.
- the additional strip is arranged adjustable in a groove in the positioning bar.
- the machine according to the invention is particularly preferably used in furniture making by craftsmen or for small series.
- the machine 1 comprises a machine table 3, which consists of a plurality of mutually parallel rod-like bearing surfaces.
- a plate-shaped workpiece 2 in this case a furniture wall, placed.
- On the machine table 3 more rear stops 20 and a lateral stop 21 are also arranged.
- the attacks can be adjustable.
- the machine table 3 is arranged stationary.
- the machine 1 further comprises a carriage 4, which is movable by means of four guide carriages 5 on two guide rails 6 arranged parallel to one another.
- a boring machine 7 with associated drive 8 is arranged on a support structure 28.
- the boring machine 7 comprises a multiplicity of drills 7a arranged parallel to one another in order to simultaneously drill a plurality of holes 2b into the workpiece 2.
- Fig. 1 shows a state in which holes 2b are already bored in the workpiece 2. Further, recesses 2a are already formed in the workpiece for cup hinges.
- the boring machine 7 together with the drive 8 is also displaceable in a direction perpendicular to a direction of movement A of the carriage 4.
- the direction of movement of the carriage 4 is in Fig. 1 marked with the double arrow A and the direction perpendicular to this possible movement direction of the boring mill 7 with drive 8 characterized by the double arrow B.
- the machine 1 comprises a positioning device 9.
- the positioning device 9 comprises a positioning strip 10, which in this embodiment is formed as a square is.
- the positioning strip 10 comprises a first strip side 13, a second strip side 14, a third strip side 26 and a fourth strip side opposite to the second strip side 14.
- the positioning device 9 comprises a plurality of first positioning elements 11, a second positioning element 12 and a third positioning element 30.
- the first positioning elements 11 are arranged on the positioning strip 10 and the second and third positioning elements 12, 30 are respectively arranged on the carriage 4.
- the first positioning elements 11 are projecting cams which comprise a cylindrical base part and a conical part at the free end. Alternatively, the free end may also be hemispherical in shape.
- the first positioning elements 11 are arranged either in grooves, such as a groove 17 on the second strip side 14 or they are arranged on an additional strip 15, wherein the additional strip 15 is adjustably fixed in a groove in the positioning strip 10.
- the individual distances of the first positioning elements 11 are different from strip side to strip side, wherein the distances between adjacent positioning elements on a strip side are the same.
- the distances of the positioning elements 11 on the additional strip 15 are marked on the first strip side 13 with E and the distances of the first positioning elements 11 on the second strip side 14 are marked with F.
- the distances E on the first strip side are smaller than the distances F on the second strip side 14.
- the first positioning elements 11, which are arranged in a groove on the positioning strip are freely positionable on a strip side and eg by a nut-screw arrangement can be secured.
- the positioning strip 10 is also arranged rotatably about its longitudinal axis S. By turning the positioning strip 10, another strip side can always be arranged in such a way to engage the second or third positioning element 12, 30 on the carriage 4. As a result, different approach points for the carriage 4 can be specified in order to be able to bring in different drilling patterns in the workpiece.
- the positioning strip 10 is rotatably mounted on a first bearing and a second bearing, which are arranged at the beginning or end of the positioning strip.
- the bearings are constructed the same, wherein the bearings consist essentially of a ring whose inner diameter equal to a diagonal of the square cross section of the positioning strip 10 corresponds.
- a sliding guide piece 23 is further arranged on the carriage 4 in order to provide a support for the positioning strip 10 between the first and second bearings 18, 19 (cf. FIG. 2 ). How out Fig. 2 it can be seen 23 four recesses 24 are mounted on each of the strip sides of the positioning strip 10 in Gleit Operationsswin to avoid collisions with the first positioning elements 11 on the strip sides.
- the sliding guide piece 23 also has the task of avoiding unintentional rotation of the positioning strip 10 and thus to fix the positioning strip 10 in its position.
- the Gleit Resultssstuck 23 is formed in two parts and arranged in a frame on the carriage 4.
- the two parts of Gleitmentsstucks 23 can be removed individually from the frame and then the positioning strip 10 can be rotated to another position. After the positioning strip 10 has been rotated to its desired position, the two parts of the Gleit elements yogurts be reinstated, so that the rotational position is then fixed. In this embodiment the two parts of the Gleit Equipments Swisss 23 are symmetrical.
- the machine 1 also includes a stop 25 to limit a displacement of the carriage 4.
- the stop 25 is adjustable by means of displacement in a perforated strip.
- the stop 25 is particularly adjusted when a Bohrgetriebe touchscreen was made with a different number of drills.
- a distance on the perforated strip corresponds exactly to a distance between adjacent spindles in the drilling gear 7.
- the carriage 4 is then moved against this stop 25 and, if a digital gauge is present, this set to zero, so that always the outermost spindle of the drill gear has the zero dimension.
- the positioning further comprises a first lifting element 31, which advances and retracts the second positioning member 12, and a second lifting element 32, which advances and retracts the third positioning member 30.
- the two lifting elements 31, 32 ensure that the second or third positioning element in each case comes into engagement with one of the first positioning elements 11 or comes out of engagement therewith.
- the lifting elements are preferably pneumatically actuated, the lifting elements comprising lifting cylinders and a piston connected to the second or third positioning element.
- the machine comprises an actuating element 40 which has a cylinder 41 and a piston with piston rod 42 movably arranged therein.
- the piston rod 42 is connected to a plate 43 on which the second lifting element 32 and the third positioning element 30 are arranged.
- a position of the third positioning member 30 By operation of the actuating element can be changed relative to the carriage 4 via the piston rod 42 and the plate 43, a position of the third positioning member 30.
- Fig. 3 shows a state in which the piston rod is fully retracted, so that the plate 43 and thus the third positioning member 30 are arranged on the carriage 4.
- Fig. 4 shows a fully extended state of the piston rod 42, so that the third positioning member 30 with a distance C from the carriage 4 is spaced. The distance C corresponds to the length of the extended piston rod 42.
- the actuator 40 is also pneumatically driven. To stabilize the plate 43 it is supported on a guide carriage 5 on a guide rail 6 movable.
- a second cylinder with a second piston rod can be arranged on the plate 43, wherein the piston rod of the second cylinder is connected to the piston rod 42 of the first cylinder 41.
- a stroke of the second cylinder is preferably different from a stroke of the first cylinder.
- An advantage of this alternative solution is that a distance between the first positioning elements 11 to each other can be selected so that the distance corresponds to the largest common divisor of the two stroke lengths of the first and second piston rod, so that the positioning elements 12 and 30 always with the positioning elements 11 are engaged in each position. It would also be conceivable to carry out an actuating element with three or more cylinders.
- the function of the machine 1 is as follows. If a long row of holes with a plurality of holes 2b, as indicated in the figures, to be drilled in a workpiece 2, a plurality of holes must be performed because the boring mill 7 only a limited number of drills 7a, for example, 5 or 7 drills , are provided. That is, with a number of 5 drills 7a on the workpiece 5, 10 drills would have to be performed for a hole row of 50 holes 2a.
- the workpiece 2 is first fed to the machine table 3 and applied to the stops 20, 21 and optionally locked.
- FIG. 3 shows the initial state in which the second positioning element 12 with one of the first positioning elements 11 on the additional strip 15 is engaged.
- the second positioning element 12 can be moved only by means of the first lifting element 31 perpendicular to the direction of displacement A of the carriage 4 in order to be engaged or disengaged from one of the first positioning elements.
- a further locking device which is activated for example manually by an operator on the machine, can be used to fix the carriage.
- the actuating element 40 can be activated simultaneously with the drilling process or even after the drilling operation has been carried out, so that the piston rod 42 is extended out of the cylinder 41.
- a relative position of the third positioning element 30 to the carriage 4 changes in a direction of movement A of the carriage.
- the piston rod 42 is extended so far that the third positioning element 30 is located exactly in front of one of the first positioning elements 11 on the positioning strip 10. Then, by means of the second lifting element 32, the third positioning element is brought into engagement with the corresponding first positioning element.
- the second positioning element 11 is withdrawn so that it is out of engagement with the first positioning element 11, with which it is during the Drilling process was engaged.
- the actuator 40 is actuated so that the piston rod 42 is retracted.
- the carriage 4 must be freely movable on the guide rails 6. That is, if a locking of the carriage was made for the drilling process, it must be solved beforehand. Since the third positioning element 30 is already engaged with the associated first positioning element 11, the freely movable carriage 4 is now pulled in the direction of the plate 43 until the piston rod 42 is completely retracted. Then, if necessary, the carriage 42 can be locked again and / or the second positioning element 12 becomes one of the first positioning elements 11 brought into engagement so that then the next drilling operation in the workpiece 2 can be made.
- the third positioning member 30 can be brought out of engagement with the associated first positioning member 11 and the piston rod 42 can be extended again, so that the third positioning member 30 is again in front of a next associated first positioning.
- the positioning of the carriage for the next drilling process is already prepared again, so that immediately after completion of the drilling process, the method of the carriage, as described above, can be performed.
- the carriage 4 according to the invention can be moved forward in a caterpillar-like manner until all holes for producing a desired hole pattern in the workpiece 2 are completed.
- at least one of the second or third positioning elements is engaged with an associated first positioning element 11 and / or the carriage 4 is locked with an additionally provided locking device.
- an operator of the machine itself does not have to apply any force to move the carriage, since the movement takes place by means of the actuating element 40.
- a separate control can be provided or, as in the Fig. 3 and 4 1, a first pneumatic valve 51 can be arranged on the first lifting element 31 and a second pneumatic valve 52 can be provided for the second lifting element 32.
- the two pneumatic valves 51, 52 are attached to the carriage 4 and are actuated by means of a mechanical switching element 53 in the form of a rod with end button.
- the rod is connected to the plate 43.
- a distance between the second positioning element 12 and the third positioning element 30 should be a multiple of a distance E between two first positioning elements 11 on the additional strip 15 with an extended piston rod 42.
- a secure drilling of a desired hole pattern can be made in a workpiece, wherein not all drills must be present on the boring mill, which would be necessary for the realization of the Bohrstorys, but a small number can be kept, which are used multiple times.
- a secure positioning can be realized, whereby the drilling operations can be carried out in relatively short time intervals successively, so that a processing time of the workpiece 2 can be significantly reduced.
- the positioning strip 10 must be rotated only by turning about the pivot axis S in another position, so that another strip side now with the arranged there first positioning elements 11 with the second positioning member 12 into engagement can be brought.
- a quick conversion of the machine 1 can be achieved for a new hole pattern.
- the machine 1 is particularly suitable for small batches or smaller craft businesses, in which often the number of similar workpieces is low.
- the delicate plate-shaped workpiece must be moved during the drilling operation, so that damage to the surface of the workpiece due to each workpiece due to transport of the workpiece can be excluded.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung von insbesondere plattenförmigen Werkstücken, um Bohr- und/oder Fräsvorgänge durchzuführen, wobei die Maschine eine schnelle und einfache Positionierung der Werkstücke ermöglicht und insbesondere das Bohren langer Lochreihen in das Werkstück ermöglicht.
- Derartige Maschinen werden beispielsweise als Bohrwerke in der Möbelindustrie oder im Tischlerhandwerk verwendet, um in Möbelwänden und Möbelfronten Bohrungen für Zapfen zur Abstützung von Regalbrettern, sogenannte Lochreihen oder Bohrungen, zur Aufnahme von Topfbändern, Beschlägen oder dergleichen vorzusehen. Ein derartiges Bohrwerk ist beispielsweise aus der
DE 35 31 988 A1 bekannt. In diesem Bohrwerk sind oberhalb eines Maschinentisches eine Reihe von nebeneinander angeordneten parallelen Bohrern vorgesehen, welche in einem Werkzeug gemeinsam angeordnet sind. Mit einer derartigen Bohreranordnung kann insbesondere eine Lochreihe mit vielen Bohrungen mit gleichen Abständen hergestellt werden. Außerdem offenbart dieDE 24 56 472 A1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Reihe von Bohrungen an einem Werkstück mit einem gegenüber dem Werkstück parallel zur Bohrungsreihe verschiebbaren, kraftbetriebenen Werkzeug. - Bei bekannten Maschinen ist es häufig derart, dass die Maschine ortsfest ist, so dass ein Werkstück auf einem Auflagetisch entlang einer Achse verschoben werden muss, um verschiedene Bohrpositionen am Werkstück erreichen zu können. Durch dieses Verschieben des Werkstücks kann es jedoch zu Kratzern oder Schleifspuren auf der Werkstückoberfläche kommen, welche insbesondere bei Möbelstücken unerwünscht sind, da die Möbelstücke nach dem Bohrvorgang und eventuell einem Einpressen von Beschlagteilen nicht mehr weiter bearbeitet werden müssen.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zur Bearbeitung von insbesondere plattenförmigen Werkstücken bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit ein schnelles Bohren einer Vielzahl von Löchern ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
- Die erfindungsgemäße Maschine zur Bearbeitung von insbesondere plattenförmigen Werkstücken umfasst einen linear verfahrbaren Schlitten, auf welchem ein Bohrwerk mit einer Vielzahl von Bohrern und einem Antrieb angeordnet ist. Ferner umfasst die Maschine eine Positioniereinrichtung mit einer Positionierleiste, wobei die Positionierleiste ein Dreikant oder Vierkant oder Fünfkant oder Sechskant ist, eine entsprechende Zahl von Leistenseiten aufweist und um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, eine Vielzahl von ersten Positionierelementen, ein zweites Positionierelement und ein drittes Positionierelement. Die ersten Positionierelemente und das zweite Positionierelement sowie die ersten Positionierelemente und das dritte Positionierelement sind dabei jeweils komplementär zueinander ausgebildet, so dass sie miteinander verbunden und gelöst werden können. Die ersten Positionierelemente sind dabei jeweils an jeder Leistenseite der Positionierleiste angeordnet, wobei die ersten Positionierelemente an wenigstens einer Leistenseite verschiebbar an der Positionierleiste angeordnet sind, und das zweite und dritte Positionierelement ist am Schlitten angeordnet. Ferner umfasst die Maschine ein Betätigungselement, welches mit dem dritten Positionierelement verbunden ist und ausgelegt ist, um eine Relativposition des dritten Positionierelements relativ zum Schlitten in Bewegungsrichtung des Schlittens zu verändern. Mit anderen Worten kann ein Abstand des dritten Positionierelements zum Schlitten durch das Betätigungselement verändert werden. Somit ist es möglich, dass der Schlitten während der Bearbeitung des Werkstücks immer über das zweite oder das dritte Positionierelement mit einem der ersten Positionierelemente in Verbindung steht und somit die Position des Schlittens gegenüber der Positionierleiste fixiert ist. Für ein schnelles Verfahren des Schlittens ist es selbstverständlich auch möglich, dass sich keines der zweiten und dritten Positionierelemente im Eingriff befindet. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen von zwei Positionierelementen am Schlitten kann ferner ein raupenartiges Bewegen des Schlittens entlang der Positionierleiste erfolgen, wobei insbesondere das dritte Positionierelement durch das Betätigungselement zwischen einer ersten Position am Schlitten und einer zweiten Position beabstandet vom Schlitten bewegt wird. Dadurch kann, wenn sich beispielsweise noch das zweite Positionierelement mit einem der ersten Positionierelemente in Eingriff befindet, das dritte Positionierelement schon an die nächste Position vorgefahren werden, um für einen nächsten Bohrvorgang vorpositioniert zu sein, und dann schnell mit einem der ersten Positionierelemente in Eingriff gebracht zu werden.
- Dadurch, dass die Positionierleiste ein Dreikant oder Vierkant oder Fünfkant oder Sechskant ist und eine entsprechende Zahl von Leistenseiten aufweist, kann an jeder Leistenseite eine Vielzahl von ersten Positionierelementen angeordnet werden, wobei die ersten Positionierelemente an wenigstens einer Leistenseite verschiebbar angeordnet sein können. Die Positionierleiste kann somit beispielsweise ein Vierkant mit vier Leistenseiten oder ein Dreikant mit drei Leistenseiten sein. Selbstverständlich wäre es auch möglich, einen Fünfkant oder einen Sechskant als Positionierleiste zu verwenden, welche eine entsprechende Zahl von Leistenseiten aufweisen.
- Dadurch, dass die Positionierleiste um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, kann ein einfaches und schnelles Verstellen der Positionierleiste erfolgen, so dass jeweils eine andere Leistenseite der Positionierleiste mit dem zweiten bzw. dritten Positionierelement in Eingriff bringbar ist. Dadurch kann eine schnelle Anpassung der Positioniereinrichtung an ein anderes Werkstück, das beispielsweise andere Bohrlochabstände aufweist, ermöglicht werden.
- Vorzugsweise umfasst das Betätigungselement einen Zylinder und einen Kolben, wobei der Kolben mit dem dritten Positionierelement verbunden ist. Der Kolben ist vorzugsweise pneumatisch betätigbar und kann somit das dritte Positionierelement von einer ersten Position am Schlitten zu einer zweiten, vom Schlitten entfernten Position bewegen. Vorzugsweise entspricht dabei ein Abstand zwischen den ersten Positionierelementen an der Positionierleiste genau einer Hublänge des Kolbens.
- Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Betätigungselement ein Zahnrad und eine Zahnstange, wobei das dritte Positionierelement mit der Zahnstange verbunden ist. Das Zahnrad befindet sich mit der Zahnstange im Eingriff und eine Rotationsbewegung des Zahnrads wird über die Zahnstange in eine Linearbewegung zur Änderung einer Position des dritten Positionierelements umgewandelt.
- Vorzugsweise umfasst die Maschine ferner ein erstes Hubelement und ein zweites Hubelement. Das erste Hubelement ist mit dem zweiten Positionierelement verbunden und betätigt dieses, und das zweite Hubelement ist mit dem dritten Positionierelement verbunden und betätigt dieses. Die beiden Hubelemente sind am Schlitten angeordnet. Mit anderen Worten schieben das erste und zweite Hubelement die zweiten und dritten Positionierelemente vor bzw. ziehen diese zurück, wobei das zweite oder dritte Positionierelement jeweils mit einem der ersten Positionierelemente an der Positionierleiste in und außer Eingriff gebracht wird.
- Vorzugsweise sind die ersten Positionierelemente auf einer Zusatzleiste ortsfest angeordnet, wobei die Zusatzleiste an der Positionierleiste fixiert ist. Besonders bevorzugt ist die Zusatzleiste dabei in einer Nut in der Positionierleiste verstellbar angeordnet. Durch die Verwendung der Zusatzleiste mit fixen ersten Positionierelementen kann insbesondere auf einfache und sichere Weise eine lange Lochreihe in ein Werkstück, wie beispielsweise eine Möbelwandung bei einem Regal oder einem Schrank, gebohrt werden. Durch die verschiebbare Anordnung der Zusatzleiste auf der Positionierleiste kann ferner ein Nullpunkt für eine Bearbeitung des Werkstücks auf einfache Weise verändert werden.
- Die erfindungsgemäße Maschine wird besonders bevorzugt im Möbelbau bei Handwerkern oder für Kleinserien verwendet.
- Nachfolgend werden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und insbesondere die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- Fig. 1
- eine schematische, perspektivische Ansicht einer Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von vorn,
- Fig. 2
- eine schematische, perspektivische Ansicht der Maschine von
Fig. 1 von hinten, - Fig. 3
- eine Draufsicht auf einen Schlitten der Maschine gemäß dem Ausführungsbeispiel, wobei Teile der Maschine zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, und
- Fig. 4
- eine zur
Fig. 3 ähnliche Draufsicht, wobei ein Betätigungselement in einer anderen Position dargestellt ist. - Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 bis 4 eine Maschine 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. - Wie insbesondere aus
Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst die Maschine 1 einen Maschinentisch 3, welcher aus mehreren parallel zueinander angeordneten stangenartigen Auflageflächen besteht. Auf dem Maschinentisch 3 wird ein plattenförmiges Werkstück 2, in diesem Fall eine Möbelwandung, aufgelegt. Am Maschinentisch 3 sind ferner mehrere hintere Anschläge 20 sowie ein seitlicher Anschlag 21 angeordnet. Die Anschläge können dabei verstellbar sein. Der Maschinentisch 3 ist ortsfest angeordnet. - Die Maschine 1 umfasst ferner einen Schlitten 4, welcher verfahrbar mittels vier Führungswägen 5 auf zwei parallel zueinander angeordneten Führungsschienen 6 liegt. Auf dem Schlitten 4 ist über eine Haltekonstruktion 28 ein Bohrwerk 7 mit zugehörigem Antrieb 8 angeordnet. Das Bohrwerk 7 umfasst dabei eine Vielzahl von parallel nebeneinander angeordneten Bohrern 7a, um gleichzeitig mehrere Löcher 2b in das Werkstück 2 zu bohren.
Fig. 1 zeigt dabei einen Zustand, in welchem schon zum Teil Löcher 2b in das Werkstück 2 gebohrt sind. Ferner sind im Werkstück schon Ausnehmungen 2a für Topfscharniere ausgebildet. Über einen Ausleger 22 ist das Bohrwerk 7 mitsamt dem Antrieb 8 ferner noch in einer Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung A des Schlittens 4 verschiebbar. Die Bewegungsrichtung des Schlittens 4 ist inFig. 1 mit dem Doppelpfeil A gekennzeichnet und die senkrecht dazu mögliche Bewegungsrichtung des Bohrwerks 7 mit Antrieb 8 durch den Doppelpfeil B gekennzeichnet. - Ferner umfasst die Maschine 1 eine Positioniereinrichtung 9. Die Positioniereinrichtung 9 umfasst eine Positionierleiste 10, welche in diesem Ausführungsbeispiel als Vierkant ausgebildet ist. Die Positionierleiste 10 umfasst eine erste Leistenseite 13, eine zweite Leistenseite 14, eine dritte Leistenseite 26 und eine vierte Leistenseite gegenüber der zweiten Leistenseite 14. Ferner umfasst die Positioniereinrichtung 9 eine Vielzahl von ersten Positionierelementen 11, ein zweites Positionierelement 12 und ein drittes Positionierelement 30. Die ersten Positionierelemente 11 sind an der Positionierleiste 10 angeordnet und das zweite und dritte Positionierelement 12, 30 ist jeweils am Schlitten 4 angeordnet.
- Die ersten Positionierelemente 11 sind vorstehende Nocken, welche einen zylindrischen Basisteil und einen konischen Teil am freien Ende umfassen. Alternativ kann das freie Ende auch halbkugelförmig ausgebildet sein. Die ersten Positionierelemente 11 sind dabei entweder in Nuten, wie beispielsweise einer Nut 17 an der zweiten Leistenseite 14 angeordnet oder sie sind auf einer Zusatzleiste 15 angeordnet, wobei die Zusatzleiste 15 in einer Nut in der Positionierleiste 10 verstellbar fixiert ist. Wie insbesondere aus
Fig. 3 und4 ersichtlich ist, sind die einzelnen Abstände der ersten Positionierelemente 11 von Leistenseite zu Leistenseite unterschiedlich, wobei die Abstände zwischen benachbarten Positionierelementen auf einer Leistenseite gleich sind. Die Abstände der Positionierelemente 11 auf der Zusatzleiste 15 sind an der ersten Leistenseite 13 mit E gekennzeichnet und die Abstände der ersten Positionierelemente 11 an der zweiten Leistenseite 14 sind mit F gekennzeichnet. Dabei sind die Abstände E an der ersten Leistenseite kleiner als die Abstände F an der zweiten Leistenseite 14. Hierbei sei ferner angemerkt, dass die ersten Positionierelemente 11, welche in einer Nut an der Positionierleiste angeordnet sind, an einer Leistenseite frei positionierbar sind und z.B. mittels einer Mutter-Schrauben-Anordnung gesichert werden können. - Die Positionierleiste 10 ist ferner drehbar um ihre Längsachse S angeordnet. Durch das Drehen der Positionierleiste 10 kann immer eine andere Leistenseite derart angeordnet werden, um mit dem zweiten bzw. dritten Positionierelement 12, 30 am Schlitten 4 in Eingriff zu kommen. Dadurch können unterschiedliche Anfahrpunkte für den Schlitten 4 vorgegeben werden, um unterschiedliche Bohrmuster im Werkstück einbringen zu können. Die Positionierleiste 10 ist dabei an einem ersten Lager und einem zweiten Lager, welche am Anfang bzw. Ende der Positionierleiste angeordnet sind, drehbar gelagert. Die Lager sind gleich aufgebaut, wobei die Lager im Wesentlichen aus einem Ring bestehen, dessen Innendurchmesser gleich einer Diagonale des quadratischen Querschnitts der Positionierleiste 10 entspricht.
- Da die Positionierleiste 10 sehr lang ist, ist am Schlitten 4 ferner ein Gleitführungsstück 23 angeordnet, um eine Abstützung für die Positionierleiste 10 zwischen dem ersten und zweiten Lager 18, 19 bereitzustellen (vgl.
Figur 2 ). Wie ausFig. 2 ersichtlich ist, sind im Gleitführungsstück 23 vier Ausnehmungen 24 an jeder der Leistenseiten der Positionierleiste 10 angebracht, um Kollisionen mit den ersten Positionierelementen 11 an den Leistenseiten zu vermeiden. Das Gleitführungsstück 23 hat ferner die Aufgabe, ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Positionierleiste 10 zu vermeiden und somit die Positionierleiste 10 in ihrer Stellung zu fixieren. Hierzu ist das Gleitführungsstuck 23 zweiteilig ausgebildet und in einem Rahmen am Schlitten 4 angeordnet. Die beiden Teile des Gleitführungsstucks 23 können dabei einzeln aus dem Rahmen entnommen werden und dann kann die Positionierleiste 10 in eine andere Position gedreht werden. Nachdem die Positionierleiste 10 in ihre gewunschte Position gedreht wurde, werden die beiden Teile des Gleitführungsstücks wieder eingesetzt, so dass die Drehposition dann fixiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Teile des Gleitführungsstücks 23 dabei symmetrisch ausgebildet. - Weiterhin umfasst die Maschine 1 auch einen Anschlag 25, um einen Verschiebeweg des Schlittens 4 zu begrenzen. Der Anschlag 25 ist mittels Versetzen in einer Lochleiste verstellbar. Der Anschlag 25 wird insbesondere dann verstellt, wenn ein Bohrgetriebewechsel mit einer unterschiedlichen Anzahl von Bohrern vorgenommen wurde. Ein Abstand auf der Lochleiste entspricht dabei genau einem Abstand zwischen benachbarten Bohrspindeln im Bohrgetriebe 7. Nach dem Wechsel des Bohrgetriebes 7 wird der Schlitten 4 dann gegen diesen Anschlag 25 gefahren und, wenn eine digitale Messanzeige vorhanden ist, diese auf Null gestellt, so dass immer die äußerste Spindel des Bohrgetriebes das Null-Maß hat.
- Wie insbesondere aus den
Fig. 3 und4 ersichtlich ist, umfasst die Positioniereinrichtung nun ferner noch ein erstes Hubelement 31, welches das zweite Positionierelement 12 vorschiebt und zurückzieht, sowie ein zweites Hubelement 32, welches das dritte Positionierelement 30 vorschiebt und zurückzieht. Die beiden Hubelemente 31, 32 stellen dabei sicher, dass das zweite bzw. dritte Positionierelement jeweils mit einem der ersten Positionierelemente 11 in Eingriff kommt bzw. von diesen wieder außer Eingriff kommt. Die Hubelemente sind vorzugsweise pneumatisch betätigt, wobei die Hubelemente Hubzylinder und einen mit dem zweiten bzw. dritten Positionierelement verbundenen Kolben umfassen. - Ferner umfasst die Maschine ein Betätigungselement 40, welches einen Zylinder 41 und einen darin beweglich angeordneten Kolben mit Kolbenstange 42 aufweist. Die Kolbenstange 42 ist mit einer Platte 43 verbunden, auf welcher das zweite Hubelement 32 sowie das dritte Positionierelement 30 angeordnet sind. Durch Betätigung des Betätigungselements kann dabei über die Kolbenstange 42 und die Platte 43 eine Position des dritten Positionierelements 30 relativ zum Schlitten 4 verändert werden.
Fig. 3 zeigt dabei einen Zustand, in welchem die Kolbenstange vollständig eingezogen ist, so dass die Platte 43 und somit das dritte Positionierelement 30 am Schlitten 4 angeordnet sind.Fig. 4 zeigt einen vollständig ausgefahrenen Zustand der Kolbenstange 42, so dass das dritte Positionierelement 30 mit einem Abstand C vom Schlitten 4 beabstandet ist. Der Abstand C entspricht dabei der Länge der ausgefahrenen Kolbenstange 42. Das Betätigungselement 40 ist dabei ebenfalls pneumatisch angetrieben. Zur Stabilisierung der Platte 43 ist diese auf einem Führungswagen 5 auf einer Führungsschiene 6 verfahrbar abgestützt. - Alternativ kann an der Platte 43 noch ein zweiter Zylinder mit einer zweiten Kolbenstange angeordnet werden, wobei die Kolbenstange des zweiten Zylinders mit der Kolbenstange 42 des ersten Zylinders 41 verbunden ist. Ein Hub des zweiten Zylinders ist dabei vorzugsweise unterschiedlich zu einem Hub des ersten Zylinders. Durch gemeinsames oder einzelnes Ansteuern der beiden Kolbenstangen können dabei unterschiedliche Hübe realisiert werden. Insgesamt ergeben sich vier Stellungen dieses alternativen Betätigungselements, nämlich beide Kolbenstangen sind eingefahren (kein Hub), beide Kolbenstangen sind ausgefahren (maximaler Hub), erste Kolbenstange ist ausgefahren, zweite Kolbenstange ist eingefahren (nur Hub der ersten Kolbenstange) oder erste Kolbenstange ist eingefahren und zweite Kolbenstange ist ausgefahren (nur Hub der zweiten Kolbenstange). Vorteilhaft bei dieser alternativen Lösung ist, dass ein Abstand der ersten Positionierelemente 11 zueinander so gewählt werden kann, dass der Abstand den größten gemeinsamen Teiler der beiden Hublängen der ersten und zweiten Kolbenstange entspricht, so dass die Positionierelemente 12 und 30 immer mit den Positionierelementen 11 in jeder Stellung im Eingriff sind. Hierbei wäre es auch denkbar, ein Betätigungselement mit drei oder mehr Zylindern auszuführen.
- Die Funktion der erfindungsgemäße Maschine 1 ist dabei wie folgt. Wenn eine lange Lochreihe mit einer Vielzahl von Löchern 2b, wie in den Figuren angedeutet, in ein Werkstück 2 gebohrt werden soll, müssen eine Vielzahl von Bohrungen ausgeführt werden, da am Bohrwerk 7 lediglich eine begrenzte Anzahl von Bohrern 7a, beispielsweise 5 oder 7 Bohrer, vorgesehen sind. D.h., bei einer Anzahl von 5 Bohrern 7a am Werkstück 5 müssten für eine Lochreihe von 50 Bohrungen 2a zehn Bohrgänge ausgeführt werden. Das Werkstück 2 wird zuerst auf den Maschinentisch 3 zugeführt und an die Anschläge 20, 21 angelegt und gegebenenfalls arretiert.
- Ein Kennzeichen derartiger Lochreihen ist jedoch, dass ein Abstand zwischen den einzelnen Löchern immer gleich ist, um eine Verstellbarkeit von Regalböden o.ä. in einer definierten Weise zu ermöglichen. Dies kann durch die erfindungsgemäße Idee des Vorsehens eines Betätigungselements 40 realisiert werden.
Fig. 3 zeigt den Ausgangszustand, in welchem sich das zweite Positionierelement 12 mit einem der ersten Positionierelemente 11 an der Zusatzleiste 15 im Eingriff befindet. Hierdurch ist eine Verschiebung des Schlittens 4 in der Bewegungsrichtung A nicht möglich. Das zweite Positionierelement 12 kann lediglich mittels des ersten Hubelements 31 senkrecht zur Verschieberichtung A des Schlittens 4 verfahren werden, um mit einem der ersten Positionierelemente in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht zu werden. - In dieser Position kann nun das Bohrwerk abgesenkt werden und es können neue Löcher 2b in das Werkstück 2 gebohrt werden. Ein sicheres Halten des Schlittens 4 ist dabei über das sich im Eingriff befindliche zweite Positionierelement 12 gegeben.
- Falls erforderlich, kann zusätzlich noch eine weitere Arretiervorrichtung, welche beispielsweise manuell von einem Bediener an der Maschine aktiviert wird, verwendet werden, um den Schlitten zu fixieren.
- Um schon eine nächste Bohrposition des Bohrwerks vorzubereiten, kann gleichzeitig mit dem Bohrvorgang oder auch nach Durchführung des Bohrvorgangs das Betätigungselement 40 aktiviert werden, so dass die Kolbenstange 42 aus dem Zylinder 41 ausgefahren wird. Dies ist in
Fig. 4 dargestellt. Dadurch ändert sich eine Relativposition des dritten Positionierelements 30 zum Schlitten 4 in einer Bewegungsrichtung A des Schlittens. Die Kolbenstange 42 wird dabei soweit ausgefahren, dass das dritte Positionierelement 30 genau vor einem der ersten Positionierelemente 11 an der Positionierleiste 10 liegt. Dann wird mittels des zweiten Hubelements 32 das dritte Positionierelement mit dem entsprechenden ersten Positionierelement in Eingriff gebracht. Wenn der Bohrvorgang beendet ist und das Bohrwerk 7 wieder angehoben ist, so dass die Bohrer 7a aus dem Werkstück 2 herausgezogen wurden, wird das zweite Positionierelement 11 zurückgezogen, so dass es außer Eingriff mit dem ersten Positionierelement 11 ist, mit welchem es sich während des Bohrvorgangs im Eingriff befand. Dann wird das Betätigungselement 40 betätigt, so dass die Kolbenstange 42 eingezogen wird. Dazu muss der Schlitten 4 frei beweglich auf den Führungsschienen 6 sein. D.h., falls eine Arretierung des Schlittens für den Bohrvorgang vorgenommen wurde, muss diese vorher gelöst werden. Da sich das dritte Positionierelement 30 schon mit dem zugeordneten ersten Positionierelement 11 im Eingriff befindet, wird nun der frei bewegliche Schlitten 4 in Richtung auf die Platte 43 gezogen, bis die Kolbenstange 42 vollständig eingezogen ist. Dann kann der Schlitten 42 gegebenenfalls wieder arretiert werden und/oder das zweite Positionierelement 12 wird mit einem der ersten Positionierelemente 11 in Eingriff gebracht, so dass dann der nächste Bohrvorgang im Werkstück 2 vorgenommen werden kann. - Hierbei sei angemerkt, dass während des Bohrvorgangs dann schon das dritte Positionierelement 30 wieder außer Eingriff von dem zugeordneten ersten Positionierelement 11 gebracht werden kann und die Kolbenstange 42 wieder ausgefahren werden kann, so dass das dritte Positionierelement 30 wieder vor einem nächsten zugeordneten ersten Positionierelement liegt. Dadurch ist die Positionierung des Schlittens für den nächsten Bohrvorgang schon wieder vorbereitet, so dass unmittelbar nach Abschluss des Bohrvorgangs wieder das Verfahren des Schlittens, wie oben beschrieben, ausgeführt werden kann.
- Somit kann der Schlitten 4 erfindungsgemäß in einer raupenähnlichen Art und Weise vorwärts bewegt werden, bis sämtliche Bohrungen zur Herstellung eines gewünschten Lochbildes im Werkstück 2 fertiggestellt sind. Während des Bohrvorgangs befindet sich dabei wenigstens eines der zweiten oder dritten Positionierelemente im Eingriff mit einem zugeordneten ersten Positionierelement 11 und/oder der Schlitten 4 ist mit einer zusätzlich vorgesehenen Arretierung arretiert. Hierbei muss ein Bediener der Maschine selbst keine Kraft aufbringen, um den Schlitten zu bewegen, da die Bewegung mittels des Betätigungselements 40 erfolgt. Zur Durchführung der Bewegung kann eine separate Steuerung vorgesehen werden oder, wie in den
Fig. 3 und4 dargestellt, kann am ersten Hubelement 31 ein erstes Pneumatikventil 51 angeordnet und für das zweite Hubelement 32 ein zweites Pneumatikventil 52 vorgesehen sein. Die beiden Pneumatikventile 51, 52 sind am Schlitten 4 befestigt und werden mittels eines mechanischen Schaltelements 53 in Form einer Stange mit Endtaster betätigt. Die Stange ist dabei mit der Platte 43 verbunden. Somit kann ein teilweise automatisches Umschalten ausgeführt werden, sobald der Endtaster mit einem der Pneumatikventile 51, 52 in Kontakt kommt. Eine Bewegung des Schlittens kann dabei erfindungsgemäß sowohl von links nach rechts als auch von rechts nach links entlang den Führungsschienen 6 ausgeführt werden. - Um die Anzahl von ersten Positionierelementen 11 an der Zusatzleiste 15 möglichst gering zu halten, sollte bei einer ausgefahrenen Kolbenstange 42 ein Abstand zwischen dem zweiten Positionierelement 12 und dem dritten Positionierelement 30 ein Vielfaches eines Abstandes E zwischen zwei ersten Positionierelementen 11 an der Zusatzleiste 15 sein.
- Somit kann erfindungsgemäß ein sicheres Bohren eines gewünschten Bohrbildes in ein Werkstück erfolgen, wobei am Bohrwerk nicht sämtliche Bohrer vorhanden sein müssen, welche zur Verwirklichung des Bohrbilds notwendig wären, sondern eine geringe Anzahl vorgehalten werden kann, welche mehrfach eingesetzt werden. Dabei kann immer eine sichere Positionierung realisiert werden, wobei auch die Bohrvorgänge in relativ kurzen Zeitabständen nacheinander erfolgen können, so dass eine Bearbeitungszeit des Werkstücks 2 signifikant reduziert werden kann.
- Wenn ein Werkstück 2 mit einem anderen Bohrbild bearbeitet werden soll, muss die Positionierleiste 10 lediglich durch Drehen um die Schwenkachse S in eine andere Position gedreht werden, so dass eine andere Leistenseite nun mit den dort angeordneten ersten Positionierelementen 11 mit dem zweiten Positionierelement 12 in Eingriff gebracht werden kann. Dadurch kann eine schnelle Umrüstung der Maschine 1 für ein neues Bohrbild erreicht werden. Dadurch eignet sich die Maschine 1 insbesondere für Kleinserien bzw. kleinere Handwerksbetriebe, in welchen häufig die Stückzahl von gleichartigen Werkstücken gering ist. Ferner kann erfindungsgemäß vermieden werden, dass das empfindliche plattenförmige Werkstück während des Bohrvorgangs bewegt werden muss, so dass Beschädigungen der Oberfläche des Werkstücks aufgrund jedes Werkstücks aufgrund eines Transports des Werkstücks ausgeschlossen werden können.
Claims (7)
- Maschine zur Bearbeitung von insbesondere plattenförmigen Werkstücken, umfassend- einen ortsfesten Maschinentisch (3), auf welchem das Werkstück (2) aufgelegt wird,- ein Bohrwerk (7) mit einer Vielzahl von Bohrern (7a) und einem Antrieb (8),- einen verfahrbaren Schlitten (4), auf welchem das Bohrwerk (7) angeordnet ist,- eine Positioniereinrichtung (9) mit einer Vielzahl von ersten Positionierelementen (11), einem zweiten Positionierelement (12) und einem dritten Positionierelement (30), wobei die ersten Positionierelemente (11) und das zweite Positionierelement (12) sowie die ersten Positionierelemente (11) und das dritte Positionierelement (30) jeweils komplementär zueinander ausgebildet sind, so dass sie miteinander im Eingriff und außer Eingriff bringbar sind, wobei das zweite und dritte Positionierelement (12, 30) am Schlitten (4) angeordnet ist, und- ein Betätigungselement (40), welches mit dem dritten Positionierelement (30) verbunden ist und eine Relativposition des dritten Positionierelements (30) relativ zum Schlitten (4) in Bewegungsrichtung (A) des Schlittens (4) verändert;dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (9) ferner eine Positionierleiste (10) umfasst, an der die Vielzahl von ersten Positionierelementen (11) angeordnet ist,- wobei die Positionierleiste (10) ein Dreikant oder Vierkant oder Fünfkant oder Sechskant ist und eine entsprechende Zalh von Leistenseiten aufweist, wobei an jeder der Leistenseiten jeweils eine Vielzahl von ersten Positionierelementen (11) angeordnet sind, wobei die ersten Positionierelemente (11) an wenigstens einer Leistenseite verschiebbar an der Positionierleiste (10) angeordnet sind, und- wobei die Positionierleiste (10) um ihre Längsachse drehbar gelagert ist.
- Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (40) einen Zylinder (41) und einen Kolben (42) umfasst, wobei der Kolben (42) mit dem dritten Positionierelement (30) verbunden ist.
- Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein Zahnrad und eine Zahnstange umfasst, wobei die Zahnstange mit dem dritten Positionierelement (30) verbunden ist, und das Zahnrad sich mit der Zahnstange in Eingriff befindet.
- Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein erstes Hubelement (31) und ein zweites Hubelement (32), wobei das erste Hubelement (31) das zweite Positionierelement (12) vorschiebt und zurückzieht, und wobei das zweite Hubelement (32) das dritte Positionierelement (30) vorschiebt und zurückzieht, um das zweite oder dritte Positionierelement jeweils mit einem zugeordneten ersten Positionierelement (11) in und außer Eingriff zu bringen.
- Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Zusatzleiste (15), auf welcher die ersten Positionierelemente (11) ortsfest angeordnet sind.
- Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einander benachbarte erste Positionierelemente (11) auf der Zusatzleiste (15) jeweils einen gleichen Abstand (E) voneinander aufweisen.
- Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzleiste (15) auf der Positionierleiste (10) in einer Nut verschiebbar angeordnet ist.
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