Verfahren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung eines flächigen

Werkstücks sowie ein entsprechendes Verfahren, insbesondere zur Konfektionierung von Montageplatten, wie sie für elektrische Schaltanlagen verwendet werden, insbesondere zur Anordnung von Schaltschrankeinbauten.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Maschinenständer, der eine Auflagefläche für ein flächiges Werkstück aufweist, wobei die Auflagefläche von mindestens einem

Gegenhalter gebildet ist, auf dessen Stirnseite das Werkstück auflegbar ist. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Niederhaltereinheit auf, mit der das Werkstück gegen die Auflagefläche gedrückt ist, sowie einen relativ zu der Auflagefläche verfahrbaren Bearbeitungskopf für die spanende Bearbeitung des Werkstücks.

Aus der DE 100 11 754 A1 ist eine Vorrichtung zum vibrationsarmen Spannen von flächigen Werkstücken an einer spanenden Bearbeitungsmaschine bekannt. Die Bearbeitungsmaschine umfasst einen Maschinenständer mit einer vorzugsweise im Wesentlichen vertikal verlaufenden Auflagefläche für das Werkstück sowie eine relativ zur Auflagefläche verfahrbare Brücke mit einem Bearbeitungskopf zur spanenden Bearbeitung des Werkstücks. An der Brücke ist mindestens eine Niederhaltereinheit angebracht, die dazu dient, das Werkstück bei seiner Bearbeitung gegen die Auflagefläche zu drücken, welche durch eine Mehrzahl von mit dem Maschinenständer steckverbundenen Auflagebolzen aus vorzugsweise Kunststoff gebildet ist, die nach einem vorbestimmten Muster am Maschinenständer verteilt sind. Zur Vermeidung von Vibrationen, die entstehen können, wenn sich ein Werkzeug, beispielsweise ein Fräser, durch das Werkstück bewegt, wird vorgeschlagen, dass die Niederhaltereinheit weiterhin eine Andruckeinrichtung mit einem Federelement aufweist, das einen Andruckarm in Richtung der Auflagefläche vorspannt.

Bei der aus der DE 100 11 754 AI bekannten Vorrichtung ist das Werkstück somit auf säulenförmige Auflagebolzen aufgelegt, welche Gegenhalter bilden, und gegenüber welchen das flächige Werkstück mit Hilfe der Niederhaltereinheit verspannt ist Es wurde festgestellt, dass das Werkstück trotz der Federelemente in den Niederhaltereinheiten stark vibrieren kann, wenn das Werkzeug, beispielsweise ein Schaftschruppfräser, durch das Werkstück

hindurchgeführt wird. Diese Vibrationen vermindern die Schnittleistung sowie die

Lebensdauer des Werkzeuges. Darüber hinaus erzeugen sie eine erhebliche

Geräuschemission.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein

entsprechendes Verfahren bereitzustellen, bei welchen das Anschwingen des flächigen Werkstücks bei der Bearbeitung wirkungsvoll unterdrückt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der nebengeordnete Patentanspruch 14 betrifft ein entsprechendes Verfahren. Vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind jeweils Gegenstand der abhängigen

Ansprüche.

Demgemäß zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass der

mindestens eine Gegenhalter einen Schwingungsdämpfer aufweist, der in Richtung senkrecht zur Auflagefläche wirkt. Es hat sich herausgestellt, dass die Schwingungsunterdrückung dadurch besonders effektiv erreicht werden kann, dass das Dämpfungsglied, welches das Anschwingen des Werkstücks bei der Bearbeitung dieses vermeiden soll, auf die Gegenhalter verlagert wird, welche die Auflagefläche bilden, auf der das Werkstück aufgelegt ist. Mehrere dieser Gegenhalter können über die gesamte Auflageseite des Werkstücks verteilt auf dem Maschinenständer angeordnet sein und bieten daher eine großflächig wirkende

Schwmgungsdampfung.

Anstelle von starren Gegenhaltern, die ausschließlich aus einem massiven Kunststofrmaterial oder dergleichen bestehen, wie es aus der DE 100 11 754 A1 bekannt ist, sollen

erfindungsgemäß die Gegenhalter einen Schwingungsdämpfer aufweisen. Der

Schwingungsdämpfer kann beispielsweise aus einem elastischen Material gebildet sein, welches insoweit verformbar ist, dass das flächige Werkstück bei der Bearbeitung stets in Kontakt mit zumindest einem Gegenhalter und vorzugsweise einer Vielzahl dieser bleibt, so dass ein Anschwingen des flächigen Werkstücks wirkungsvoll unterdrückt werden kann.

Um den Kontakt zwischen dem flächigen Werkstück und dem mindestens einen Gegenhalter bei der Bearbeitung des Werkstücks sicherzustellen, ist bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Schwingungsdämpfer über eine Andruckkraft, die von der Niederhaltereinheit und/oder von zumindest einer senkrecht zur Auflagefläche wirkenden Komponente der Schwerkraft des Werkstücks bereitgestellt ist, vorgespannt ist.

Die aus dem Stand der Technik bekannten, massiven, säulenförmigen Gegenhalter haben darüber hinaus den Nachteil, dass sie stets derart in Bezug auf das flächige Werkstück angeordnet werden müssen, dass ihre Position nicht im Bearbeitungsweg des Werkzeuges liegt. Ist das Werkzeug beispielsweise ein Fräser, so könnte es bei einer Kollision des Fräsers mit einem solchen Gegenhalter passieren, dass die Bearbeitung des Werkstücks unterbrochen wird und unter Umständen auch das Werkzeug beschädigt oder sogar zerstört wird. Bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Schwingungsdämpfer des Gegenhalters an der Stirnseite des Gegenhalters ausgebildet und von einem Werkzeug für die spanende Bearbeitung des Werkstücks, insbesondere von einem Fräser, ohne Zerstörung des Werkzeugs durchfahrbar ist. Dazu kann der Schwingungsdämpfer mindestens einen sich parallel zur Auflagefläche erstreckenden Durchlasskanal für das Werkzeug für die spanende Bearbeitung des Werkstücks aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Schwingungsdämpfer ein Material auf, das von dem Werkzeug für die spanende Bearbeitung des Werkstücks bei einer Vorschubgeschwindigkeit, mit der der Bearbeitungskopf über das Werkstück geführt ist, ohne Zerstörung des Werkzeugs unter Ausbildung eines Durchlasskanals bearbeitet werden kann. Das Material ist auf keine bestimmten Materialien beschränkt, solange gewährleistet ist, dass die Materialeigenschaften, insbesondere die Materialfestigkeit, es zulassen, dass das

Werkzeug im Wesentlichen unbeschadet bleibt, wenn es bei der Vorschubgeschwindigkeit, mit der der Bearbeitungskopf über das Werkstück geführt wird, auf das Material trifft und sich durch dieses hindurcharbeitet. Das Material kann beispielsweise ein Polystyrol sein. Diese Materialien sind kostengünstig, so dass der Schwingungsdämpfer gegebenenfalls ausgewechselt werden kann, sollte er nach mehrmaligem Durchfahren des Werkzeugs so weit abgetragen sein, dass er hinsichtlich seiner Schwmgmgsdämpfungseigenschaft keine ausreichende Funktion mehr aufweist.

Bei einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung weist der Schwingungsdämpfer mindestens ein Bürstenelement mit einer Vielzahl Borsten auf, wobei die Enden der Borsten des Bürstenelementes die Stirnseite des Gegenhalters bilden. Die Borsten können

insbesondere elastische Kunststoff borsten sein. Die Borsten weisen vorzugsweise im

Wesentlichen dieselbe Länge auf, so dass sie über ihre Enden eine gleichmäßige

Auflagefläche für das Werkstück bilden. Die Steifigkeit der Borsten kann dabei gerade so ausgewählt werden, dass bei erwartetem Werkstückgewicht, welches bei flächigen

Werkstücken im Wesentlichen gerade proportional zur Werkstückfläche ist, die Borsten über das Gewicht des Werkstücks bzw. aufgrund des Anpressdrucks, mit dem das Werkstück über die Niederhaltereinheit gegen die Auflagefläche gedrückt ist, vorgespannt sind, so dass bei der Bearbeitung des Werkstücks stets ein Kontakt zwischen dem Bürstenelement und dem Werkstück besteht und somit die Bildung von Vibrationen wirkungsvoll unterdrückt wird.

Das Bürstenelement weist vorzugsweise mindestens eine Bürstenleiste auf, mit einer Länge, die wesentlich größer als eine Breite senkrecht zur Länge ist, wobei sich die Borsten senkrecht zu der Länge und zu der Breite erstrecken. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Vorrichtung eine Mehrzahl parallel beabstandeter Bürstenleisten aufweist, auf die das Werkstück aufgelegt wird.

Um auch die Bearbeitung von flächigen Werkstücken zu ermöglichen, die auf der Seite, mit welcher sie auf den Bürstenleisten aufliegen, Störkonturen aufweisen, beispielsweise

Umkantungen, einen Türrohrrahmen oder dergleichen, welche mit der Bürstenleiste kollidieren könnten, ist bei einer Ausführungsform, der Erfindung vorgesehen, dass die Bürstenleiste in ihrer Längsrichtung segmentiert ist, insbesondere mehrere Teilbürstenleisten aufweist, die in Längsrichtung der Bürstenleiste um einen Abstand voneinander beabstandet sind. Der Abstand zwischen den Teilbürstenleisten ist dann gerade so anzuordnen, dass sich die jeweilige Störkontur des Werkstücks im Bereich des Abstands erstreckt.

Um den Wirkungsquerschnitt zwischen dem Werkzeug, insbesondere einem Fräser, und der Bürstenleiste so gering wie möglich zu halten, ist bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Bürstenleiste so in Bezug auf eine erwartete Vorschubrichtung des Bearbeitungskopfes angeordnet ist, dass die Bürstenleiste von dem Werkzeug im

Wesentlichen senkrecht zur Länge, mithin in Breitenrichtung, durchfahren wird, wobei die Bürstenleiste gerade viel länger als breit sein kann. Wenn das Werkzeug auf die Bürstenleiste trifft, werden die sich im Propagationsweg des Werkzeugs befindenden Bürsten verdrängt, so dass sich ein Durchlasskanal für das Werkzeug durch die Bürstenleiste hindurch ausbildet, der sich in Vorschubrichtung hinter dem Werkzeug aufgrund der Elastizität der Borsten wieder schließen kann.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das Bürstenelement eine

Halteschiene auf, auf der die mindestens eine Bürstenleiste auswechselbar befestigt ist, wobei die Halteschiene unmittelbar oder über eine Mehrzahl Abstandshalter auf dem

Maschinenständer befestigt, insbesondere verschraubt ist. Dies ermöglicht die Verwendung handelsüblicher Bürstenleisten, die in Verwendung mit einer ebenfalls handelsüblichen Halteschiene das Bürstenelement bilden können, so dass bei dieser Ausführungsform auf lediglich einfache und kostengünstige Mittel zurückgegriffen werden kann. Die Halteschiene kann beispielsweise eine im Strangpressverfahren hergestellte Schiene oder eine profilierte Schiene, beispielsweise ein U-Profil, sein.

Vorzugsweise weist dabei die Halteschiene eine hinterschnittige, sich in Längsrichtung der Halteschiene erstreckende Aufnahme für die Montage der Bürstenleiste auf, wobei die Halteschiene an mindestens einem ihrer Längsenden eine Öffnung aufweist, über die die Bürstenleiste in die Aufnahme einschiebbar ist.

Bei einer besonderen Ausfuhrungsform der Erfindung dient die Haltschiene nicht nur für die Montage der mindestens einen Bürstenleiste, sondern darüber hinaus auch für die Befestigung der Niederhaltereinheit, wobei die Halteschiene eine sich in ihrer Längsrichtung erstreckende Montageaufhahme aufweist, entlang der die Niederhaltereinheit verschieblich eingesetzt ist. Damit ist es möglich, dass die Niederhaltereinheit in Abhängigkeit der Abmessungen des zu bearbeitenden Werkstücks derart entlang der Halteschiene angeordnet werden kann, dass sie im Randbereich des Werkstücks angreifen und dieses gegen die von den Bürstenleisten gebildete Auflagefläche drücken kann. Die Niederhaltereinheit kann beispielsweise ein Hebelspanner sein, der über einen Nutenstein in der Halteschiene an einer gewünschten Position festlegbar ist.

Vorzugsweise ist dabei die Halteschiene ein Hohlprofil, das eine offene Längsseite aufweist, über die die Montageaufhahme zugänglich ist und die von zwei parallel beäbstandeten, sich senkrecht zur Auflagefläche erstreckenden Flanschen begrenzt ist, auf deren freier Längskante jeweils eine Bürstenleiste befestigt ist. Auf diese Weise ist die Niederhaltereinheit gerade zwischen den beiden Bürstenleisten angeordnet, so dass bei Betätigung der

Niederhaltereinheit die beiden Bürstenleisten gleichmäßig belastet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein Verfahren zur spanenden Bearbeitung eines flächigen Werkstücks, welches das Durchfahren mindestens eines Gegenhalters erlaubt, so dass, anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, die

Gegenhalter nicht mehr so angeordnet werden müssen, dass eine Kollision des Werkzeugs mit einem der Gegenhalter vermieden wird. Das erfindungsgemäße Verfahren weist daher die Schritte auf:

Auflegen eines flächigen Werkstücks auf eine von mindestens einem Gegenhalter gebildete Auflagefläche einer Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung eines flächigen

Werkstücks, wobei der mindestens eine Gegenhalter einen Schwingungsdämpfer aufweist, der in Richtung senkrecht zur Auflagefläche wirkt,

Drücken des Werkstücks gegen die Auftagefläche, und

Führen eines relativ zu der Auflagefläche verfahrbaren Bearbeitungskopfes für die spanende Bearbeitung des Werkstücks über das Werkstück, wobei sich das Verfahren gerade dadurch auszeichnet, dass beim Führen des Bearbeitungskopfes mindestens ein Gegenhalter mit einem Werkzeug des Bearbeitungskopfes durchfahren wird.

Das Verfahren kann dabei umfassen, dass der Gegenhalter mit einem Fräser unter Ausbildung einer Frässpur in einem Schwingungsdämpfer des Gegenhalters durchfahren wird. Alternativ kann der Gegenhalter einen Schwingungsdämpfer umfassen, der ein Bürstenelement aufweist, dessen Borstenenden die Auflagefläche für das Werkstück bilden, wobei die Borsten in dem vom Werkzeug durchfahrenen Weg beim Durchfahren der Bürstenleiste von dem Werkzeug verdrängt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert.

Dabei zeigt:

Figur 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 2 eine Ausschnittsvergrößerung der Auflageseite der Vorrichtung gemäß Figur 1 ;

Figur 3 eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Gegenhalters in

perspektivischer Darstellung;

Figur 4 eine Ausschnittsvergrößerung der Stirnseite des Gegenhalters gemäß Figur 3 in perspektivischer Darstellung; Figur 5 den Gegenhalter gemäß Figur 3 in perspektivischer Explosionsdarstellung;

Figur 6 eine Ausschnittsvergrößerung der Stirnseite des Gegenhalters gemäß Figur 5 in perspektivischer Explosionsdarstellung; und

Figur 7 eine zweite Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Gegenhalters mit

aufgespanntem Werkstück.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung eines flächigen Werkstücks, insbesondere einer Montageplatte für den Innenausbau eines Schaltschranks, sowie eine Detailansicht der Auflagefläche 210. Die Vorrichtung weist einen Maschinenständer 200 auf, der eine Auflagefläche 210 für ein Werkstück (nicht dargestellt) bildet. Diese Auflagefläche 210 ist von Bürstenelemente 6 aufweisenden Gegenhaltern 1 gebildet. Die Gegenhalter 1 weisen eine Halteschiene 10 auf, die der Auflagefläche 210 zugewandt ein als Bürstenleiste ausgebildetes Bürstenelement 6 aufweisen. Die Haltschienen 10 sind über Abstandshalter 11 an dem Maschinenständer 200 befestigt. Das Werkstück kann auf die parallel beabstandeten Bürstenelemente 6 aufgelegt und beispielsweise im Randbereich mit Haltepratzen fixiert werden, wobei die

Bürstenelemente 6 einen Schwingungsdämpfer bilden, der bei der Bearbeitung des

Werkstücks ein Vibrieren des Werkstücks unterdrückt. Für die Bearbeitung eines Werkstücks ist ein Bearbeitungskopf 300 über die Auflagefläche 210 verfahrbar. Der Bearbeitungskopf 300 kann beispielsweise einen Fräser für die Einbringung von Ausschnitten in die

Montageplatte aufweisen und so ausgebildet sein, wie es aus der DE 10 2008 014 358 AI bekannt ist Der Bearbeitungskopf 300 ist jedoch nicht auf solche Ausführungsforrnen beschränkt.

Der in den Figuren 3-6 dargestellte Gegenhalter 1 besteht im Wesentlichen aus einer

Halteschiene 10 und einem darin montierten Bürstenelement 6, das als Bürstenleiste ausgebildet ist. Das Bürstenelement 6 bildet dabei gerade den Schwingungsdämpfer 4. Die Halteschiene 10 ist über eine Mehrzahl äquidistanter Abstandshalter auf einem Maschinenständer einer spanenden Bearbeitungsmaschine montierbar, wie sie beispielsweise aus der DE 100 11 754 AI bekannt ist.

Wie in Figur 4 zu erkennen ist, weist die Halteschiene 10 eine hinterschnittige Aufnahme 12 auf, die sich in Längsrichtung der Halteschiene 10 erstreckt und über die das als Bürstenleiste

9 ausgebildete Bürstenelement 6 gehalten ist. Für die Montage der Bürstenleiste 9 weist die Halteschiene 10 an ihrem Langsende 13 eine Öffnung 14 auf, über die die Bürstenleiste 9 auf die Halteschiene 10 aufgeschoben werden kann. Die Bürstenleiste 9 weist dazu an

gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Nut 19 auf, in welche zwei gegenüberliegende Flansche 20 der Halteschiene 10, welche die Aufnahme 12 begrenzen, eingreifen und so die Bürstenleiste 9 im aufgeschobenen Zustand an der Halteschiene 10 fixieren. Die Halteschiene

10 ist über Bolzen 21 mit den Abstandshaltern 11 verbunden (siehe Figur 6).

Figur 4 zeigt weiterhin, dass die Borsten 7 der Bürstenleiste 9 äquidistant angeordnet sind und Durchlasskanäle 5 zwischen benachbarten Borsten 7 bilden. Die Borsten 7 können aus einem elastischen Kunststoffmaterial bestehen. Wenn somit ein Werkzeug, beispielsweise ein Fräser, auf die Bürstenleiste 9 trifft, werden gerade die sich in Vorschubrichtung des

Werkzeugs befindenden Borsten 7 verdrängt, ohne dabei von dem Fräser übermäßig beschädigt zu werden. Sollte sich nach mehrfacher Benutzung Verschleiß an der Bürstenleiste 9 einstellen, kann diese leicht ausgewechselt werden, indem sie von der Schiene 10 über die Öffnung 14 aus der Aufnahme 12 herausgezogen und gegen eine neue Bürstenleiste 9 ausgetauscht wird.

Die Borsten 7 weisen gerade im Wesentlichen dieselbe Länge auf, wobei ihre freien Enden 8 die Auflagefläche für das Werkstück bilden. Die Elastizität der Borsten 7 ist so abgestimmt, dass die Borsten 7 aufgrund des Eigengewichts des Werkstücks und/oder aufgrund der Vorspannkraft, mit welcher das Werkzeug aufgrund der Niederhaltereinheit gegen die Borsten 7 gedrückt wird, so weit unter Vorspannung stehen, dass während des Bearbeitungsprozesses des Werkstücks stets ein vibrationshemmender Kontakt zwischen den Borsten 7 und dem Werkstück beibehalten wird. Die Figur 7 zeigt eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Gegenhalters 1, bei dem eine Niederhaltereinheit 3, die hier als Hebelspanner ausgeführt ist, in einer sich in Längsrichtung der Halteschiene 10 erstreckenden Montageaufhahme IS verschieblich eingesetzt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Niederhaltereinheit 3 gerade derart in Bezug auf die

Halteschiene 10 anzuordnen, dass die Niederhaltereinheit 3 im Randbereich des Werkstücks 100 an dem Werkstück 100 angreifen kann.

Die Halteschiene 10 ist als ein Hohlprofil ausgebildet, das eine offene Längsseite 16 aufweist, über die die Montageaufhahme 15 zugänglich ist. Die Montageaufnahme 15 ist von zwei parallel beabstandeten, sich senkrecht zur Auflagefläche erstreckenden Flanschen 17 begrenzt, auf deren freier Längskante 18 jeweils eine Bürstenleiste 9 befestigt, beispielsweise aufgesteckt, ist. Auch bei dieser Ausführungsfonn sind die Bürstenleisten 9 im Verschleißfall leicht auswechselbar.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen

offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger

Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste :

1 Gegenhalter 20 Flansch

2 Stirnseite 21 Bolzen

3 Niederhaltereinheit 100 Werkstück

4 Schwingungsdämpfer 200 Maschinenständer

5 Durchlasskanal 210 Auflagefläche

6 Bürstenelement 300 Bearbeitungskopf

7 Borste

8 Borstenende

9 Bürstenleiste

10 Halteschiene

11 Abstandshalter

12 Aufnahme

13 Längsende

14 Öffnung

15 Montageaufnahme

16 Längsseite

17 Flansch

18 Längskante

19 Nut