Vorrichtung zum Fräsen der Sichtflächen von Werkstücken

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fräsen von Werkstücken aus Stein oder steinähnlichem Material. Eine Werkstückaufnahme weist mehrere diametral um eine ge­meinsame horizontale Achse angeordnete Klemmarmpaare, vor­zugsweise in doppelter Ausführung, auf, die gemeinsam takt­weise drehbar gelagert sind und in Verbindung mit einem Schrittschaltwerk stehen, wobei den Klemmarmpaaren jeweils Spanneinrichtungen zugeordnet sind. Die Werkzeugaufnahme ist als zwischen zwei Endpunkten horizontal bewegliche Fräsbrücke ausgebildet. Den Ebenen der Fräser sind jeweils zwei benachbarte Klemmarmpaare taktweise zugeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fräsen von Werkstücken aus Stein oder steinähnlichem Werkstoff, insbesondere zum Planfräsen der Tritt- und Setzstufen­flächen von Treppenstufen bei der automatisierten Oberflächenbearbeitung solcher Werkstücke aus Stein oder steinähnlichem Material, vorzugsweise in der in­dustriellen Vorfertigung von Bauelementen.

[0002] Nach der DE-OS 3 319 893 ist eine Fräsmaschine mit einem gegen ein Maschinengestell längs, quer und in der Höhe verfahrbaren Frässupport bekannt, welcher einen Fräs­motor trägt und in dem eine erste Frässpindel, die von der Motorwelle angetrieben wird und zu ihr achsparallel angeordnet ist sowie eine zweite, durch Verlängerung der Motorwelle gebildete Frässpindel gelagert wird.

[0003] Bei dieser Fräsmaschine werden die Werkstücke auf den Werkstückträger aufgelegt und festgespannt, so daß eine kontinuierliche Bearbeitung ohne Leertakte nicht möglich ist. Desweiteren werden die Fräswerkzeuge von einem Fräs­motor angetrieben. Dieser Motor muß zur Übertragung der für eine Oberflächenbearbeitung wie das Planfräsen mehre­rer Flächen erforderlichen Kräfte sehr groß dimensioniert sein.

[0004] Bekannt ist auch eine Vorrichtung zum Fräsen von Baustei­nen nach der DE-OS 3 009 615. Diese Vorrichtung ist ins­besondere geeignet zum Planfräsen von zwei sich gegen­überliegenden Seiten von Hohlblocksteinen. Sie weist ein Transportband für die zu fräsenden Werkstücke und eine an einem Gestell über dem Transportband befestigte verstell­bare Fräswelle mit Fräsern auf. Diese Vorrichtung ist zwar für einen kontinuierlichen Werkstückdurchlauf ge­eignet, sie ermöglicht aber nur die Oberflächenbearbei­tung sich gegenüberliegender Seiten von Werkstücken, wobei eine materialsparende Oberflächenbearbeitung nicht durchführbar ist, da die Werkstücke auf dem Transport­band mit den unbearbeiteten Flächen aufgelegt und ge­spannt werden.

[0005] In der DE-OS 3 012 913 wird eine schablonensteuerbare Steinbearbeitungsmaschine beschrieben. Sie weist einen Werkstücktisch, auf Schienenfundamenten angeordnete Laufschienen, eine darauf verfahrbare horizontale Brücke, einen längs der Brücke verfahrbaren Support und einen daran vertikal verfahrbaren Werkzeugzustelltransport auf, Mit dieser Maschine ist keine Beeinflussung des Material-­abtrages möglich, da die Werkstücke nach der unbearbei­teten Oberfläche ausgerichtet werden. Da die Werkstücke einzeln gespannt werden müssen, ist kein kontinuierlicher Werkstückdurchlauf möglich.

[0006] Mit der Anordnung entsprechend der DE-OS 3 012 913 ist die Bearbeitung nur einer Fläche möglich, so daß die Werkstücke zur Bearbeitung weiterer Flächen stets umge­spannt werden müssen.

[0007] Ein Verfahren zur Bearbeitung der Sichtflächen von Beton­platten, bei dem auch bei unterschiedlichen Plattenstär­ken eine gleichmäßige Materialabnahme an der Sichtseite erfolgt, wird in der DE-OS 3 219 883 beschrieben. Hier­bei werden Platten auf der Sichtfläche aufliegend an das materialabnehmende Werkzeug herangeführt. Die Material-­abnahme erfolgt von unten. Auch mit dieser technischen Lösung ist eine Bearbeitung mehrerer Sichtflächen eines Werkstückes ohne Leertakte und Lageveränderungen in der Spanneinrichtung nicht realisierbar.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­richtung zum Fräsen der Sichtflächen von Werkstücken aus Stein oder steinähnlichem Material zu schaffen, die es gestattet, mehrere verschiedenartige Bearbeitungsvor­gänge gleichzeitig vorzunehmen, wobei der Werkstückrück­lauf kontinuierlich ohne Leerrückwege erfolgt und die Werkstücke den Werkzeugen so zugeführt werden, daß ein geringer Materialabtrag bei Einhaltung einer hohen Oberflächenqualität sowie eine allgemeine Senkung des Bearbeitungsaufwandes erfolgt, wobei der Standflächen­bedarf der Vorrichtung klein gehalten ist.

[0009] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Werkstückaufnahme mehrere diametral um eine gemein­same horizontale Achse angeordnete Klemmarmpaare, vor­zugsweise in doppelter Ausführung, aufweist, die gemein­sam taktweise drehbar gelagert sind und in Verbindung mit einem Schrittschaltwerk stehen, wobei den Klemmarm­paaren jeweils Spanneinrichtungen zugeordnet sind. Die Werkzeugaufnahme ist als zwischen zwei Endpunkten hori­zontal bewegliche Fräsbrücke ausgebildet, an der in einer ersten Ebene eine über die Motorwelle des ihr zugeordne­ten Fräsmotors angetriebene Trittstufenfräse und in einer zweiten Ebene eine über die Motorwelle des ihr zu­geordneten Fräsmotors angetriebene Setzstufenfräse und eine über die Motorwelle des ihr zugeordneten Fräsmotors angetriebene Fasenfräse angeordnet sind.

[0010] Den Ebenen der Trittstufenfräse und der Setzstufen- und Fasenfräse sind jeweils zwei benachbarte Klemmarmpaare taktweise derart zugeordnet, daß ein Klemmarmpaar in der Ebene der Trittstufenfräse und das andere Klemmarmpaar in der Ebene der Setzstufen-und Fasenfräse angeordnet ist.

[0011] Der Werkstückaufnahme ist eine Zuführeinrichtung zuge­ordnet, die eine dem Negativ des Werkstückprofils ent­ sprechend ausgebildete Aufnahme, vorzugsweise Gabeln, aufweist.

[0012] Die den Klemmarmen zugeordneten Spanneinrichtungen be­stehen aus Spannfedern, vorzugsweise Druckfedern, welche mit einem Stößel und einem zweiseitigen Hebel verbunden sind und stehen taktweise mit einem, eine auf den Stößel wirkende Druckkraft erzeugenden Arbeitszylinder, im Eingriff.

[0013] Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungs­beispieles näher erläutert werden. Hierbei zeigen

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Werk­stückaufnahme;

Fig. 2: eine schematische Darstellung der Vor­richtung in einer Seitenansicht.

[0014] In einem Grundgestell sind eine Werkstückaufnahme 1 und eine Werkzeugaufnahme angeordnet.

[0015] Die Werkstückaufnahme 1 weist mehrere diametral um eine gemeinsame horizontale Achse angeordnete Klemmarmpaare 2 auf. Die Anzahl der Klemmarmpaare 2 entspricht der Anzahl der Arbeitstakte der Vorrichtung. Die Klemmarmpaare 2 sind gemeinsam taktweise drehbar gelagert und stehen in Verbindung mit einem Schrittschaltwerk 3. Den Klemmarm­paaren 2 sind desweiteren Spanneinrichtungen 5 zugeordnet.

[0016] Die Werkzeugaufnahme ist als zwischen zwei Endpunkten horizontal bewegliche Fräsbrücke 6 ausgebildet, an der in einer ersten Ebene eine über die Motorwelle des ihr zugeordneten Fräsmotors 7 angetriebene Trittstufenfräse 8 in einer zweiten Ebene eine über die Motorwelle des ihr zugeordneten Fräsmotors 7 angetriebene Setzstufenfräse 9 und eine in gleicher Art und Weise angetriebene Fasen­fräse 10 angeordnet sind.

[0017] Die Werkstückaufnahme 1 und die Fräsbrücke 6 sind zuein­ander derart angeordnet, daß der Werkzeugebene der Tritt­stufenfräse 8 die Werkstückebene eines von einem Klemm­armpaar 2 gehaltenen Werkstückes und die Werkstückebene eines weiteren, von einem benachbarten Klemmarmpaar 2 gehaltenen der Werkzeugebene der Setzstufen- und Fasen­fräse 9;10 zugeordnet sind, während ein drittes Klemm­armpaar 2 in Ablagestellung und ein viertes Klemmarm­paar 2 über der Zuführeinrichtung 11 steht. Der Werk­stückaufnahme 1 ist eine Zuführeinrichtung 11 zugeordnet, die eine dem Negativ des Stufenprofils entsprechend aus­gebildete Aufnahme 12, die gabelförmig gestaltet ist, aufweist.

[0018] Die Spanneinrichtung 5 der Werkstückaufnahme ist derart ausgebildet, daß die den Klemmarmpaaren 2 zugeordneten Druckfedern 4 mit einem Stößel 13 und einem zweiseitigen Hebel 14 verbunden sind und taktweise mit einem, eine auf den Stößel 13 wirkende Druckkraft erzeugenden Arbeits­zylinder 15 im Eingriff stehen.

[0019] Mittels eines Palettenwagens werden die zu bearbeitenden Stufen über der Zuführeinrichtung 11 positioniert. Nach Stillstand des Palettenwagens hebt die Zuführeinrichtung 11, die beispielsweise aus vier Hydraulikzylindern und dem Stufenprofil entsprechenden Gabeln 12 besteht, ein Stufenpaar zwischen die über der Zuführeinrichtung 11 stehenden Klemmarmpaare 2 der Werkstückaufnahme 1, wobei der Hub der Hydraulikzylinder zwischen den beiden End­lagen genau begrenzt ist und somit das Stufenpaar bei jedem Hub bezüglich der Tritt- und Setzstufenfläche aus­gerichtet ist. Gleichzeitig wird der eine auf den Stößel 13 wirkende Druckkraft erzeugende Arbeitszylinder 15 betätigt, so daß über die zweiseitigen Hebel 14 die Druckfedern 4 vorgespannt werden. Nach Erreichen der oberen Endlage erfolgt die Stufenvorspannung durch Entspannen der Druckfedern 4.

[0020] Während das erste von vier Klemmarmpaaren 2 die vor­stehend beschriebene erste Stellung 1 einnimmt, erfolgt an dem in der zweiten Stellung befindlichen, in einem zweiten Klemmarmpaar 2 eingespannten Stufenpaar die Tritt­stufenbearbeitung (in Fertigungsrichtung hinten), an dem in der dritten Stellung befindlichen, in einem dritten Klemmarmpaar 2 eingespannten Stufenpaar die Setzstufen- und Fasenbearbeitung (oben) und bei dem in der vierten Stellung befindlichen, im vierten Klemmarmpaar 2 einge­spannten Stufenpaar (in Fertigungsrichtung vorn) erfolgt die Entspannung der Klemmarme und die Ablage dieses Stufenpaares zur weiteren Bearbeitung. In dieser Stellung erfolgt gleichzeitig nach der taktzeitgebundenen Drehung der Werkstückaufnahme 1 um 90° deren Verriegelung mit einem Hydraulikzylinder an der Mittelsternkonstruktion. Nach Beendigung des Fräsvorganges an den in der zweiten und dritten Stellung befindlichen Stufenpaaren wird die Werkstückaufnahme 1 entriegelt und in einem weiteren Takt um 90° gedreht, wobei die vorstehend beschriebenen Vorgänge in den vier Stellungen ablaufen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Fräsen der Sichtflächen von Werkstük­ken aus Stein oder steinähnlichem Werkstoff, ins­besondere zum Planfräsen der Tritt- und Setzstufen­flächen von Treppenstufen, bestehend aus einem Grund­gestell mit darin angeordneter Werkstück- und Werk­zeugaufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß die Werk­stückaufnahme (1) mehrere diametral um eine gemeinsame horizontale Achse angeordnete Klemmarmpaare (2), vor­zugsweise in doppelter Ausführung, aufweist, die gemeinsam taktweise drehbar gelagert sind und in Verbindung mit einem Schrittschaltwerk (3) stehen, wobei den Klemmarmpaaren (2) jeweils Spanneinrichtungen (5) zugeordnet sind und die Werkzeugaufnahme als zwischen zwei Endpunkten horizontal bewegliche Fräs­brücke (6) ausgebildet ist, an der in einer ersten Ebene eine über die Motorwelle des ihr zugeordneten Fräsmotors (7) angetriebene Trittstufenfräse (8) und in einer zweiten Ebene eine über die Motorwelle des ihr zugeordneten Fräsmotors (7) angetriebene Setz­stufenfräse und eine über die Motorwelle des ihr zuge­ordneten Fräsmotors (7) angetriebene Fasenfräse (10) angeordnet sind und daß den Ebenen der Trittstufen­fräse (8) und der Setzstufenfräse (9) und Fasenfräse (10) jeweils zwei benachbarte Klemmarmpaare (2) taktweise derart zugeordnet sind, daß ein Klemmarm­paar (2) in der Ebene der Trittstufenfräse (8) und das andere in der Ebene der Setzstufen (9)- und Fasenfräse (10) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Werkstückaufnahme (1) eine Zuführ­einrichtung (11) zugeordnet ist, die eine dem Negativ des Werkstückprofils entsprechend ausgebildete Auf­nahme, vorzugsweise Gabeln (12), aufweist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die den Klemmarmpaaren (2) zugeordneten Spannvorrichtungen (5) aus Druckfedern (4) bestehen, die mit einem Stößel (13) und einem zweiseitigen Hebel (14) verbunden sind und taktweise mit einem, eine auf den Stößel (13) wirkende Druckkraft erzeu­genden Arbeitszylinder (15) im Eingriff stehen.

Zeichnung