Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

[0002] Bei einer Vorrichtung dieser Art, die den konkreten Ausgangspunkt für die Lehre der Erfindung bildet, handelt es sich um eine Dickenhobelmaschine mit einer Auflage für das zu bearbeitende Werkstück, einer in Bewegungsrichtung des Werkstücks vor der Hobeleinheit angeordneten Einzugswalze und einer in Bewegungsrichtung des Werkstücks nach der Hobeleinheit angeordneten Auszugswalze (DE 86 03 030 U1). Die Walzen sind federbelastet und pressen das Werkstück während der Bearbeitung gegen die Auflage. Um die Anpreßkraft an das zu bearbeitende Werkstück anpassen und damit ein verbessertes Hobelergebnis erzielen zu können, sind den Anpreßwalzen Federn zugeordnet, die über Einstell- und Spannelemente vorgespannt werden können.

[0003] Bei einer weiteren Vorrichtung der eingangs genannten Art sind als schwenkbar gelagerte Stempel ausgebildete Anpreßelemente, jedoch auch als translatorisch bewegbare Rollen ausgebildete Anpreßelemente vorgesehen (EP 0 373 859 A2). Auf jedes Anpreßelement wirkt eine Feder, die bestrebt ist, das Anpreßelement in Kontakt mit dem Werkstück zu halten.

[0004] Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken aus Kunststoff oder Holz, bei der das Werkstück durch Druckrollen, die zu Druckrolleneinheiten zusammengefaßt sind, gegen eine als Transportband ausgeführte Werkstückauflage gepreßt wird (EP 0 455 142 A2). Dabei befindet sich jeweils eine Druckrolleneinheit im vorderen und hinteren Bereich der Werkstückauflage, so daß im mittleren Bereich eine Schleifeinheit o. dgl. auf das Werkstück einwirken kann.

[0005] Um eine möglichst gleichmäßige Anpreßkraft der Anpreßelemente im Betrieb zu erreichen, war es bisher üblich, zur Belastung der Anpreßelemente Federn mit flacher Federkennlinie einzusetzen und diese vorzuspannen. Die Vorspannung bewirkt ein schlagartiges Beaufschlagen des Werkstücks mit der auf die auslaufseitigen Anpreßelemente wirkenden Federkraft bzw. ein schlagartiges Abfallen der von den einlaufseitigen Anpreßelementen auf das Werkstück ausgeübten Kraft. Bei der Verwendung von derartigen Anpreßelementen entstehen bei Dickenhobelmaschinen oder Abrichthobelmaschinen deutlich sichtbare Stufen in der Werkstückoberfläche, die als Einlauf- und Auslaufstufen bekannt sind. Ursache für das Auftreten dieser Stufen ist das elastische Wegfedern der Werkstückauflage beim Einsetzen des auslaufseitigen Anpreßelements und das elastische Zurückfedern beim Ablaufen vom einlaufseitigen Anpreßelement.

[0006] Der Lehre liegt daher das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken zur Verfügung zu stellen, bei der Einlauf- und Auslaufstufen weniger stark in Erscheinung treten.

[0007] Die zuvor aufgezeigte Problemstellung wird bei der Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

[0008] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung wird erreicht, daß durch eine sanfte Kraftaufbringung (bzw. Kraftwegnahme) auf das Werkstück durch die Anpreßelemente zwar die Einlauf- und Auslaufstufen nicht in ihren Maßen verändert werden, jedoch ein sanfter Übergang an der Oberfläche des Werkstücks erzielt wird, so daß die Einlauf- und Auslaufstufen optisch nicht mehr (oder zumindest nur mehr in erheblich reduziertem Maße) wahrzunehmen sind. Technisch wird dieser sanfte Kraftanstieg bzw. Kraftabfall auf das bzw. von dem Werkstück durch eine degressive Gesamtfederkennlinie erreicht, wobei bevorzugt auf eine Vorspannung der Druck- oder Zugfedern verzichtet werden kann.

[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß auf das Anpreßelement zwei Federn einwirken, von welchen jene Feder, welche die gegen die Auflage gerichtete Federkraft ausübt, eine Kennlinie besitzt, welche flacher ist als die Kennlinie der zweiten Feder, welche der die Federkraft ausübenden Feder entgegenwirkend angeordnet ist.

[0010] In diesem Zusammenhang kann es zusätzlich so sein, daß der Hub der zweiten Feder (Weg bis zur Entspannung der Feder) geringer ist als der Hub des Anpreßelementes (Weg des Anpreßelementes von der Ruhelage bis zur Anlage an der Werkstückoberfläche).

[0011] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden, unterschiedliche Kennlinien aufweisenden Federn an einander gegenüberliegenden Stellen eines Lagerkörpers für das als Anpreßwalze ausgebildete Anpreßelement abgestützt sind, wobei der Lagerkörper verschiebbar in der Vorrichtung geführt ist.

[0012] Die Erfindung wird nachstehend anhand einer beispielhaft und schematisch dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen,

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht einer als Dickenhobelmaschine ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2

eine Seitenansicht von Einlauf- und Auslaufstufen in der Oberfläche eines herkömmlich bearbeiteten Werkstücks,

Fig. 3

eine Detaildarstellung eines Anpreßelements der Vorrichtung aus Fig. 1,

Fig. 4

eine degressive Federkennlinie des Federdrucks des Anpreßelementes aus Fig. 3 und

Fig. 5

eine Seitenansicht eines mit der Vorrichtung aus Fig. 1 bearbeiteten Werkstücks.

[0013] Fig. 1 zeigt ein aus Holz bestehendes Werkstück 4, das auf einer als Tisch ausgebildeten Auflage 5 ruht. Die Auflage 5 kann auch von Walzen, Rollen, einer Transportkette oder einem Transportband gebildet sein. Das Werkstück 4 wird in Richtung des Pfeiles P vorgeschoben und durch ein in Richtung des Pfeiles Q umlaufendes Werkzeug 3 bearbeitet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug 3 als Messerwelle ausgebildet, die mit zwei Messern 6 bestückt ist, deren Schneiden diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

[0014] Auf die Oberfläche des Werkstücks 4 setzt im Zuge seiner Bewegung in Vorschubrichtung (Pfeil P) zuerst ein als Walze ausgebildetes und einlaufseitig angeordnetes Anpreßelement 1 und nach der Bearbeitung ein ebenfalls als Walze ausgebildetes und auslaufseitig angeordnetes Anpreßelement 2 auf. Das einlaufseitig angeordnete Anpreßelement 1 wird beim Aufsetzen auf das Werkstück 4 aus seiner (strichliniert eingetragenen) Ruhelage um einen Betrag angehoben, der sich als Summe von Spantiefe s und Reservehub t darstellt. Unter der Annahme, daß in der Ruhelage das auslaufseitig angeordnete Anpreßelement 2 genau so weit von der Auflage 5 entfernt ist wie das einlaufseitig angeordnete Anpreßelement 1, wird das Anpreßelement 2 beim Aufsetzen auf die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks 4 um die Größe des Reservehubs t angehoben.

[0015] Aus Fig. 2 sind die Maße u und v der Einlauf- und Auslaufstufe ersichtlich, wie sie sich bei der Bearbeitung des Werkstücks 4 auf herkömmlichen Dickenhobelmaschinen einstellen. Fig. 2 zeigt zudem einen Flugkreis 10 der Messer 6 des rotierenden Werkzeugs 3. Ursache für das Auftreten der Einlauf- und Auslaufstufen ist das elastische Wegfedern des Werkstücks 4.

[0016] Die Anpreßelemente 1, 2 stehen unter Federdruck. Wird nun die Gesamtfederkennlinie bei jedem Anpreßelement 1, 2 degressiv ausgebildet, wie dies das in Fig. 4 dargestellte Diagramm, in dem als Abszisse die Federkraft F und als Ordinate der Weg f des Anpreßelementes 1, 2 von der Ruhelage weg eingetragen ist, zeigt, so wird zwar das Maß u bzw. v der Einlauf- bzw. Auslaufstufe nicht geändert, jedoch ein sanfter Übergang in die Oberfläche des Werkstücks 4 erzielt, wie dies Fig. 5 zeigt. Dieser sanfte Übergang hebt sich optisch kaum mehr von der übrigen, bearbeiteten Oberseite des Werkstücks 4 ab.

[0017] In Fig. 3 ist das als Walze ausgebildete Anpreßelement 1, 2 drehbar in einem Lagerkörper 11 gelagert, der seinerseits in einer gestellfesten Führung 12 verschiebbar gelagert ist. Auf den Lagerkörper 11 wirkt von oben eine als Druckfeder mit flacher Kennlinie ausgebildete Feder 7 und von unten eine ebenfalls als Druckfeder ausgebildete Feder 8 mit einer gegenüber der Feder 7 steileren Kennlinie. Von dem Anpreßelement 1, 2 wird die von der Verschiebung f des Lagerträgers 11 bzw. des Anpreßelements 1, 2 abhängige Federkraft F auf das Werkstück 4 ausgeübt. Fig. 4 zeigt, daß die Federkraft F über den Reservehub t rasch ansteigt, am Ende des Reservehubs t der Lagerkörper 11 von der Feder 8 abhebt und bei weiterer Bewegung dann, bedingt durch die flache Kennlinie der Feder 7, selbst bei großem Weg des Anpreßelementes 1, 2 nur mehr ein geringer Anstieg der Federkraft F erfolgt. Als Ergebnis stellt sich dann der aus Fig. 5 ersichtliche Verlauf der Einlauf- und Auslaufstufen u und v ein.

[0018] Nicht im einzelnen dargestellt ist, daß ein Anpreßelement 1, 2 auch als Stempel ausgebildet sein kann, der an der Oberfläche des Werkstücks 4 zur Anlage kommt. Der Stempel muß dann eine schräge Anlauffläche für das Werkstück 4 besitzen, so daß die Vorderkante des Werkstücks 4 beim Anlauf an den Stempel diesen anhebt. Die Anpreßelemente 1, 2 können auch beide als Stempel ausgeführt sein. Die Anpreßelemente 1, 2 können zudem schwenkbar in der Vorrichtung gelagert sein, so daß die Federn 7 ein Moment auf die Anpreßelemente 1, 2 ausüben, unter dessen Einfluß die Anpreßelemente 1, 2 dann mit der Federkraft F auf die Oberfläche des Werkstücks 4 drücken.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken (4) mittels eines vorzugsweise rotierenden Werkzeuges (3), insbesondere Dicken oder Abricht-Dickenhoblemaschine,
mit einer Auflage (5) für das Werkstück (4) und mindestens zwei federbelasteten, in Bewegungsrichtung des Werkstücks (4) vor und nach dem Werkzeug (3) angeordneten, vorzugsweise als Walze oder Stempel ausgebildeten Anpreßelementen (1, 2),
wobei jedes Anpreßelement (1, 2) der Auflage (5) gegenüber angeordnet sowie gegen die Auflage (5) bewegbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtfederkennlinie (9) des Federdruckes des jeweiligen Anpreßelementes (1, 2) degressiv ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf das Anpreßelement (1, 2) zwei einander entgegengerichtet wirkende Federn (7, 8) einwirken, wobei jene erste Feder (7), welche eine gegen die Auflage (5) gerichtete Anpreßkraft ausübt, eine Kennlinie besitzt, welche flacher ist als die Kennlinie jener zweiten Feder (8), welche der ersten Feder (7) entgegenwirkend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hub der zweiten Feder (8), d. h. der Weg bis zur Entspannung der Feder (8), geringer ist als der Hub des Anpreßelementes (1, 2), d. h. der Weg des Anpreßelementes (1, 2) von der Ruhelage bis zur Anlage an der Oberfläche des Werkstücks (4).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden, unterschiedliche Kennlinien aufweisenden Federn (7, 8) an einander gegenüberliegenden Stellen eines Lagerkörpers (11) für ein als Anpreßwalze ausgebildetes Anpreßelement (1, 2) abgestützt sind, wobei der Lagerkörper (11) in der Vorrichtung verschiebbar geführt ist.

Claims

1. Apparatus for machining, for example, workpieces (4) made of wood by means of a preferably rotating tool (3), in particular a thicknessing or surface-planing/thicknessing machine, having a rest (5) for the workpiece (4) and at least two spring-loaded pressure elements (1, 2) arranged in front of and behind the tool (3) in the direction of movement of the workpiece (4) and preferably designed as a cylinder or plunger, each pressure element (1, 2) being arranged opposite the rest (5) and being mounted so as to be movable towards the rest (5), characterized in that the overall spring characteristic (9) of the spring pressure of the respective pressure element (1, 2) is designed to be degressive.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that two springs (7, 8) acting in opposition to one another act on the pressure element (1, 2), that first spring (7) which exerts a pressure force directed against the rest (5) having a characteristic which is flatter than the characteristic of that second spring (8) which is arranged in opposition to the first spring (7).

3. Apparatus according to Claim 2, characterized in that the stroke of the second spring (8), i.e. the travel until the spring (8) relaxes, is less than the stroke of the pressure element (1, 2), i.e. the travel of the pressure element (1, 2) from the rest position up to the point at which it bears against the surface of the workpiece (4).

4. Apparatus according to Claim 2 or 3, characterized in that the two springs (7, 8) having different characteristics are supported at opposite points of a bearing body (11) for a pressure element (1, 2) designed as a pressure cylinder, the bearing body (11) being displaceably guided in the apparatus.

Revendications

1. Dispositif d'usinage par enlèvement de copeaux, de pièces (4) par exemple en bois, au moyen d'un outil de préférence rotatif (3), notamment une machine à raboter avec outil rotatif, ou une raboteuse-dégauchisseuse,
comprenant une surface d'appui (5) pour la pièce (4) et au moins deux éléments de pression de contact (1, 2) sollicités par ressort, disposés dans la direction du déplacement de la pièce (4) avant et après l'outil (3), de préférence réalisés sous forme de rouleau ou de matrice,
chaque élément de pression de contact (1, 2) étant disposé en regard de la surface d'appui (5) et étant monté de manière mobile contre la surface d'appui (5),
caractérisé en ce que
la courbe caractéristique totale du ressort (9) de la pression de ressort de chaque élément de pression de contact (1, 2) est dégressive.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux ressorts (7, 8) agissant en sens contraire agissent sur l'élément de pression de contact (1, 2), chaque premier ressort (7), qui exerce une force de pression orientée vers la surface d'appui (5), possède une courbe caractéristique qui est plus plate que la courbe caractéristique de chaque deuxième ressort (8) qui est disposé de manière à agir en sens inverse du premier ressort (7).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la course du deuxième ressort (8), c'est-à-dire la distance à parcourir jusqu'à la détente du ressort (8), est inférieure à la course de l'élément de pression de contact (1, 2), c'est-à-dire la distance de l'élément de contact (1, 2) depuis la position de repos jusqu'à la venue en appui contre la surface de la pièce (4).

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux ressorts (7, 8) présentant des courbes caractéristiques différentes sont supportés en des endroits opposés d'un corps de palier (11) pour un élément de pression de contact (1, 2) réalisé sous la forme d'un rouleau de pression de contact, le corps de palier (11) étant guidé de manière à pouvoir coulisser dans le dispositif.

Zeichnung