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Title:
MACHINING DEVICE AND METHOD FOR LONGITUDINAL PROFILING OF WORKPIECES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/049117
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machining device (10) for longitudinal profiling of workpieces (11), comprising at least one chip-removing machining tool (14) for performing a longitudinal profiling process on a workpiece (11) to be machined, comprising a feed device (13), which feeds the workpiece (11) in a feed direction (F) relative to the at least one machining tool (14), and comprising at least one machining assembly (20), which is arranged at least temporally ahead of, in line with and/or after the at least one machining tool (14) in the feed direction (F) and by means of which a further machining process can be performed on the workpiece (11), wherein the at least one machining assembly (20) has a control device (13), which, in order to perform the further machining process, controls an adjustment movement of the at least one machining assembly (20) in at least one adjustment direction relative to the workpiece (11) moving in the feed direction (F). The invention also relates to a method for longitudinal profiling of workpieces (11).

Inventors:
SCHMIEDER VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/074120
Publication Date:
March 10, 2022
Filing Date:
September 01, 2021
Export Citation:
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Assignee:
HOMAG GMBH (DE)
International Classes:
B27M1/08; B27C1/08
Foreign References:
US3295570A1967-01-03
EP1405693A22004-04-07
DE102008036974A12010-02-11
EP0960705A21999-12-01
DE19733457C11999-01-07
DE102012006124A12013-09-26
GB1413106A1975-11-05
DE19751514A11999-05-27
DE19616165A11997-10-30
CH479364A1969-10-15
Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN EITLE PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTMBB, ASSOCIATION NO. 151 (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Bearbeitungseinrichtung (10) zum Längsprof liieren von Werkstücken (11) , die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff, Verbundwerkstoff oder dergleichen ausgebildet sind, mit wenigstens einem spannehmenden Bearbeitungswerkzeug (14) zum Ausführen eines Längsprof ilierungsvorgang an einem zu bearbeitenden Werkstück (11) , einer Fördereinrichtung (13) , die das Werkstück (11) in einer

Förderrichtung (F) relativ zu dem wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug (14) fördert, und zumindest einem Bearbeitungsaggregat (20) , das zu dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug (14) in Förderrichtung (F) zumindest zeitweise vorhergehend, gleichlaufend und/oder nachfolgend angeordnet ist und durch das ein weiterer Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück (11) ausführbar ist, wobei das zumindest eine Bearbeitungsaggregat (20) eine Stelleinrichtung (13) aufweist, die zum Ausführen des weiteren Bearbeitungsvorgangs eine Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats (20) in zumindest eine Stellrichtung relativ zu dem sich in Förderrichtung (F) bewegenden Werkstück (11) ansteuert.

2. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der ferner durch die Fördereinrichtung (13) ein vorzugsweise linearer Förderweg zwischen dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug (14) und dem zumindest einen Bearbeitungsaggregat (20) ausgebildet ist.

3. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ferner die Fördereinrichtung (13) zumindest eine Fördereinheit (18) aufweist, die zum Spannen und Fördern des Werkstücks (11) an einer Werkstückoberfläche (12) anliegt, wobei das Werkstück (11) während der Förderbewegung (F) durch das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (14) und das zumindest eine Bearbeitungsaggregat (20) bevorzugt simultan bearbeitbar ist.

4. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ferner die Stelleinrichtung (21) des zumindest einen Bearbeitungsaggregats (20) eine Linearführung oder Kreuzführung (22) aufweist, durch die eine zum Werkstück (11) gerichtete und/oder in Förderrichtung (F) des Werkstücks (11) gerichtete Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats (20) innerhalb eines Stellbereichs (S) ausführbar ist.

5. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ferner eine Steuerungseinrichtung (23) vorgesehen ist, durch welche die Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats (20) , die Förderbewegung des Werkstücks (11) und/oder wenigstens ein Bearbeitungsparameter des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs (14) in Abhängigkeit voneinander regelbar sind.

6. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, bei der ferner der wenigstens eine durch die Steuerungseinrichtung (23) regelbare Bearbeitungsparameter des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs (14) eine Umdrehungsgeschwindigkeit des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs (14) ist.

7. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der ferner der Steuerungseinrichtung (23) eine Messeinrichtung (24, 24') zugeordnet ist, durch welche die Förderbewegung des Werkstücks (11) und/oder eine Position des Werkstücks (11) zu dem zumindest einen Bearbeitungsaggregat (20) erfassbar ist und die Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats (20) durch die Steuerungseinrichtung (23) in Abhängigkeit von den durch die Messeinrichtung (24) erfassten Parametern regelbar ist.

8. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ferner das wenigstens eine spannehmende Bearbeitungswerkzeug (14) einen Rotationskörper (31) aufweist, an dessen Außenumfang zumindest zwei Schneidelemente (32) vorgesehen sind.

9. Bearbeitungseinrichtung nach Ansprüche 8, bei der ferner wenigstens eines der zumindest zwei Schneidelemente (32) eine profilierte oder gezahnte Schneidkante (34) aufweist.

10. Bearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der ferner das wenigstens eine spannehmende Bearbeitungswerkzeug (14) einen Rotationskörper (31) aufweist, an dessen Außenumfang ein einzelnes Schneidelement (32) vorgesehen ist und dem Schneidelement (32) gegenüberliegend wenigstens ein Gewichtsausgleichselement (38) am Rotationskörper (31) vorgesehen ist.

11. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ferner das zumindest eine Bearbeitungsaggregat (20) als ein Sägeaggregat, ein Bohraggregat, ein Fräsaggregat, ein Markierungsaggregat, ein Einbringaggregat und/oder dergleichen ausgebildet ist.

12. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ferner die Stelleinrichtung (21) wenigstens eine Rückstelleinrichtung (26) aufweist, vorzugsweise ein Kraftspeicherelement, ein Antriebszylinder, ein Antriebsmotor oder ein vergleichbarer Rückstellantrieb, durch welche nach dem weiteren Bearbeitungsvorgang eine Rückstellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats (20) in eine Ausgangsposition ansteuerbar ist. 22

13. Verfahren zum Längsprof liieren von Werkstücken (11) , die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff, Verbundwerkstoff oder dergleichen ausgebildet sind, mit einer Bearbeitungseinrichtung (10) , insbesondere eine Bearbeitungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein zu bearbeitendes Werkstück (11) durch eine Fördereinrichtung (13) in einer Förderrichtung (F) relativ zu wenigstens einem spannehmenden Bearbeitungswerkzeug (14) gefördert wird, das einen Längsprof ilierungsvorgang an dem Werkstück (11) ausführt, und zumindest ein Bearbeitungsaggregat (20) , das zu dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug (14) in Förderrichtung (F) zumindest zeitweise vorhergehend, gleichlaufend und/oder nachfolgend angeordnet ist, einen weiteren Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück (11) ausführt, wobei das zumindest eine Bearbeitungsaggregat (20) zum Ausführen des weiteren Bearbeitungsvorgangs eine Stellbewegung in zumindest eine Stellrichtung relativ zu dem sich in Förderrichtung (F) bewegenden Werkstück (11) ausführt und der weitere Bearbeitungsvorgang bevorzugt während des Längsprof ilierungsvorgangs am Werkstück (11) oder zeitgleich an einem getrennten Werkstücken ausgeführt wird, wobei sich beide Werkstücke gleichzeitig in Richtung F bewegen, ausgeführt wird.

Description:
BEARBEITUNGSEINRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM LÄNGSPROFILIEREN VON WERKSTÜCKEN

Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft eine Bearbeitungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Längsprof liieren von Werkstücken .

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind Bearbeitungseinrichtungen zum Längsprof liieren von Werkstücken bekannt , die im Durchlaufverfahren durch die Bearbeitungseinrichtung bearbeitet werden . Dabei können die zu bearbeitenden Ausgangswerkstücke große Ausgangslängen aufweisen, sodass diese vor oder nach dem Längsprof liieren in mehrere Teile auf eine j eweilige Endlängen geteilt werden müssen . Hierfür werden separate Bearbeitungsaggregate wie etwa Kappaggregate vorgesehen, die vor oder nach der eigentlichen Bearbeitungseinrichtung angeordnet werden . Da die Bearbeitung solcher langen Werkstücke in einer Linie erfolgt , ergibt sich aus der Aneinanderreihung der verschiedenen Anlagenkomponenten ein sehr großer Platzbedarf . Gleiches gilt für weitere vorzunehmende Bearbeitungen an den Werkstücken . Außerdem erfordert das Teilen und/oder Bearbeiten der langen Werkstücke eine kontinuierliche Unterbrechung der Durchlaufbewegung und aufgrund der zusätzlichen Bearbeitungsaggregate ergeben sich hohe Investitionskosten für solche Anlagen . Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Bearbeitungseinrichtung vorzuschlagen, durch die eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit sowie eine Reduzierung der Kosten erreicht wird .

Eine Bearbeitungseinrichtung zum Längsprof liieren von Werkstücken ist in Anspruch 1 de finiert . Ein Verfahren zum Längsprof liieren von Werkstücken ist in Anspruch 13 definiert . Unteransprüche beziehen sich auf bestimmte Aus führungs formen .

Die Aufgabe wird durch eine Bearbeitungseinrichtung zum Längsprof liieren von Werkstücken, die bevorzugt zumindest teilweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Kunststof f , Verbundwerkstof f oder dergleichen ausgebildet sind, gelöst , mit wenigstens einem spannehmenden Bearbeitungswerkzeug zum Aus führen eines Längsprof ilierungsvorgang an einem zu bearbeitenden Werkstück, mit einer Fördereinrichtung, die das Werkstück in einer Förderrichtung relativ zu dem wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug fördert , und mit zumindest einem Bearbeitungsaggregat , das zu dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug in Förderrichtung vorhergehend und/oder nachfolgend angeordnet ist und durch das ein weiterer Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück aus führbar ist , wobei das zumindest eine Bearbeitungsaggregat eine Stelleinrichtung aufweist , die zum Aus führen des weiteren Bearbeitungsvorgangs eine Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats in zumindest eine Stellrichtung relativ zu dem sich in Förderrichtung bewegenden Werkstück ansteuert .

Durch eine solche Bearbeitungseinrichtung kann während des Längsprof ilierungsvorgangs des Werkstücks , beispielsweise eines Hobelvorgangs , ein weiterer Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück ausgeführt werden . Alternativ hierzu kann der Längsprof iliervorgang und ein weiterer Bearbeitungsvorgang zeitgleich an getrennten Werkstücken ausgeführt werden, wobei sich beide Werkstücke mit der gleichen Geschwindigkeit in Richtung F bewegen . Bevorzugt wird das Bearbeitungsaggregat hierbei in Richtung F mit dem Werkstück mitgeführt . Dadurch, dass durch das zumindest eine Bearbeitungsaggregat eine Stellbewegung aus führbar ist , kann der weitere Bearbeitungsvorgang während der Förderbewegung des Werkstücks sowie zeitgleich zu dem Längsprof ilierungsvorgang ausgeführt werden . Auf diese Weise kann zudem eine Gesamtlänge einer solchen Bearbeitungseinrichtung erheblich reduziert werden .

Eine Weiterbildung der Bearbeitungseinrichtung kann vorsehen, dass durch die Fördereinrichtung ein vorzugsweise linearer Förderweg zwischen dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug und dem zumindest einen Bearbeitungsaggregat ausgebildet ist . Dadurch ist ein zusammenhängender Förderweg für das zu bearbeitende Werkstück ausgebildet , sodass das Werkstück im Durchlaufverfahren gleichzeitig zu dem Bearbeitungswerkzeug zum Längsprof liieren und dem zumindest einen Bearbeitungsaggregat gefördert werden kann .

In einer weiteren Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung zumindest eine Fördereinheit aufweist , die zum Spannen und Fördern des Werkstücks an einer Werkstückoberfläche anliegt , wobei das Werkstück während der Förderbewegung durch das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug und das zumindest eine Bearbeitungsaggregat bevorzugt simultan bearbeitbar ist . Die zumindest eine Fördereinheit kann eine untere und/oder obere Fördereinheit aufweisen, wobei j ede Fördereinheit beispielsweise durch eine angetriebene Wal ze oder Rolle , einen Schieber oder eine andere geeignete Fördereinheit ausgebildet sein kann . Diese kann angetrieben sein und zum Fördern an dem Werkstück anliegen .

Bei der Bearbeitungseinrichtung kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats eine Linearführung oder Kreuz führung aufweist , durch die eine zum Werkstück gerichtete und/oder in Förderrichtung des Werkstücks gerichtete Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats innerhalb eines Stellbereichs aus führbar ist . Durch diese Führung der Stelleinrichtung kann eine geführte Stellbewegung ausgeführt werden, sodass für den weiteren Bearbeitungsvorgang eine präzise Positionierung des Bearbeitungsaggregats zu dem Werkstück vorgesehen sein kann .

Vorteilhafterweise kann bei der Bearbeitungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, durch welche die Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats , die Förderbewegung des Werkstücks und/oder wenigstens ein Bearbeitungsparameter des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs in Abhängigkeit voneinander regelbar sind . Auf diese Weise kann eine zentrale Regelung der Bearbeitungseinrichtung vorgesehen sein, durch welche die Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats , die Förderbewegung des Werkstücks und/oder der wenigstens ein Bearbeitungsparameter des Bearbeitungswerkzeugs aufeinander abgestimmt werden können . Durch diese aufeinander abgestimmte Regelung kann eine erhöhte Bearbeitungsqualität erreicht sein .

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung kann vorsehen, dass der wenigstens eine durch die Steuerungseinrichtung regelbare Bearbeitungsparameter des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs eine Umdrehungsgeschwindigkeit des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs ist . Insbesondere bei einer Veränderung der Fördergeschwindigkeit des Werkstücks kann es erforderlich sein, die Umdrehungsgeschwindigkeit des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs anzupassen . Dadurch kann eine Beeinträchtigung der Bearbeitungsqualität verhindert sowie ein erhöhter Verschleiß des Bearbeitungswerkzeugs vermieden werden . In einer Aus führungs form der Bearbeitungseinrichtung kann der Steuerungseinrichtung eine Messeinrichtung zugeordnet sein, durch welche die Förderbewegung des Werkstücks und/oder eine Position des Werkstücks zu dem zumindest einen Bearbeitungsaggregat erfassbar ist und die Stellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats durch die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von den durch die Messeinrichtung erfassten Parametern regelbar ist . Durch eine solche Messeinrichtung kann die exakte Position oder Förderbewegung des Werkstücks erfasst werden, sodass durch die Steuerungseinrichtung eine präzise Regelung des Bearbeitungsaggregats sowie des Bearbeitungswerkzeugs für die Bearbeitungsvorgänge ermöglicht ist .

Eine weitere Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung kann vorsehen, dass das wenigstens eine spannehmende Bearbeitungswerkzeug einen Rotationskörper aufweist , an dessen Außenumfang zumindest zwei Schneidelemente vorgesehen sind . Durch eine solche Anordnung der Schneidkanten kann ein Bearbeitungswerkzeug ausgebildet sein, bei welchem durch das eine Schneidelement eine Vorbearbeitung des Werkstücks erfolgt und durch das andere Schneidelement eine Endbearbeitung des Werkstücks . Dadurch kann der Profilierungsvorgang auch bei einer Reduzierung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs mit einer gleichbleibenden Bearbeitungsqualität aus führbar sein .

In einer Weiterbildung der Bearbeitungseinrichtung kann wenigstens eines der zumindest zwei Schneidelemente eine profilierte oder gezahnte Schneidkante aufweisen . Durch das Vorsehen einer solchen profilierten oder gezahnten Schneidkante kann ein Bearbeitungswerkzeug ausgebildet sein, welches eine besonders niedrige Verschleißneigung aufweist .

In einer alternativen Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass das wenigstens eine spannehmende Bearbeitungswerkzeug einen Rotationskörper aufweist , an dessen Außenumfang ein Schneidelement vorgesehen ist und dem Schneidelement gegenüberliegend wenigstens ein Gewichtsausgleichselement am Rotationskörper vorgesehen ist . Indem an dem Rotationskörper nur ein einzelnes Schneidelement vorgesehen wird, können die Kosten für das regelmäßig aus zuwechselnde Bearbeitungswerkzeug reduziert werden . Durch das Gewichtsausgleichselement kann hierbei eine Unwucht bei den hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten verhindert werden . Dadurch kann der Profilierungsvorgang auch bei einer Reduzierung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs mit einer gleichbleibenden Bearbeitungsqualität aus führbar sein .

Besonders bevorzugt kann bei der Bearbeitungseinrichtung das zumindest eine Bearbeitungsaggregat als ein Sägeaggregat , ein Bohraggregat , ein Fräsaggregat , ein Markierungsaggregat , ein Einbringaggregat und/oder dergleichen ausgebildet sein . Dadurch können verschiedene Bearbeitungsvorgänge in der Bearbeitungseinrichtung integriert sein . Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bearbeitungseinrichtung mehrere verschiedene Bearbeitungsaggregate aufweist . Dadurch kann die Bearbeitungseinrichtung durch mehrere verschiedene Bearbeitungsvorgänge ergänzt werden .

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Bearbeitungseinrichtung kann zudem vorsehen, dass die Stelleinrichtung wenigstens eine Rückstelleinrichtung aufweist , vorzugsweise ein Kraftspeicherelement , ein Antriebs zylinder, ein Antriebsmotor oder ein vergleichbarer Rückstellantrieb, durch welche nach dem weiteren Bearbeitungsvorgang eine Rückstellbewegung des zumindest einen Bearbeitungsaggregats in eine Ausgangsposition ansteuerbar ist . Durch eine solche Rückstelleinrichtung kann eine automatisierte Rückführung des Bearbeitungsaggregats nach dem weiteren Bearbeitungsvorgang in die Ausgangsposition vorgesehen sein . Dies ermöglicht eine Wiederholbarkeit des weiteren Bearbeitungsvorgangs . Indem die Rückstelleinrichtung als Kraftspeicherelement oder als Antriebs zylinder ausgebildet ist , kann diese durch die angesteuerte Stellbewegung Energie speichern, welche nach dem Bearbeitungsvorgang wieder freigegeben wird, um das Bearbeitungsaggregat in die Ausgangsposition rückzuführen .

Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Längsprof liieren von Werkstücken, die bevorzugt zumindest teilweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Kunststof f , Verbundwerkstof f oder dergleichen ausgebildet sind, mit einer Bearbeitungseinrichtung, bevorzugt eine Bearbeitungseinrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Aus führungen, gelöst , wobei ein zu bearbeitendes Werkstück durch eine Fördereinrichtung in einer Förderrichtung relativ zu wenigstens einem spannehmenden Bearbeitungswerkzeug gefördert wird, das einen Längsprof ilierungsvorgang an dem Werkstück aus führt , und zumindest ein Bearbeitungsaggregat , das zu dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug in Förderrichtung vorhergehend und/oder nachfolgend angeordnet ist , einen weiteren Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück aus führt , wobei das zumindest eine Bearbeitungsaggregat zum Aus führen des weiteren Bearbeitungsvorgangs eine Stellbewegung in zumindest eine Stellrichtung relativ zu dem sich in Förderrichtung bewegenden Werkstück aus führt und der weitere Bearbeitungsvorgang während des Längsprof ilierungsvorgangs am Werkstück ausgeführt wird .

Durch dieses Bearbeitungsverfahren kann während dem Aus führen des Längsprof ilierungsvorgangs , der beispielsweise ein Hobelvorgang sein kann, ein weiterer Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück ausgeführt werden . Indem zum Aus führen des weiteren Bearbeitungsvorgangs die Stellbewegung durch das Bearbeitungsaggregat ausgeführt wird, kann dieser weitere Bearbeitungsvorgang während der Förderbewegung des Werkstücks und bei Bedarf auch simultan zum Längsprof ilierungsvorgang ausgeführt werden . Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung, einer Verwendung und/oder eines Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungs formen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen . Von diesen Zeichnungen zeigt :

Fig . 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten exemplarischen Aus führungs form einer of f enbarungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung;

Fig . 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten exemplarischen Aus führungs form einer of f enbarungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung;

Fig . 3 eine schematische Seitenansicht einer dritten exemplarischen Aus führungs form einer of f enbarungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung;

Fig . 4 eine schematische Schnittansicht einer ersten Aus führungs form eines Bearbeitungswerkzeugs der Bearbeitungseinrichtung;

Fig . 5 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Aus führungs form eines Bearbeitungswerkzeugs ;

Fig . 6 einen Längsschnitt des Bearbeitungswerkzeugs in Figur 4 ;

Beschreibung von Aus führungs formen

Gleiche Bezugs zeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische , einander entsprechende , oder funktionell ähnliche Elemente . Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten exemplarischen Aus führungs form einer of fenbarungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung 10 . Diese Bearbeitungseinrichtung 10 ist als eine Längsprof ilierungseinrichtung ausgebildet . D . h . die Bearbeitungseinrichtung 10 ist zum Aus führen eines Längsprof ilierungsvorgangs an Werkstücken 11 ausgebildet . Ein solcher Längsprof ilierungsvorgangs kann beispielsweise ein Bearbeitungsvorgang zum Profilieren oder zum Hobeln einer Werkstückoberfläche 12 von Werkstücken 11 sein .

Insbesondere ist die Bearbeitungseinrichtung 10 als eine Hol zbearbeitungseinrichtung ausgebildet . Die Bearbeitungseinrichtung 10 ist als eine Durchlaufmaschine ausgebildet . Bei einer solchen Durchlaufmaschine erfolgt das Bearbeiten des Werkstücks 11 im Durchlaufverfahren . Die Werkstück 11 werden dabei durch eine Fördereinrichtung 13 in einer Förderrichtung F relativ zu wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug 14 der Bearbeitungseinrichtung 10 bewegt und gleichzeitig durch das Bearbeitungswerkzeug 14 bearbeitet .

Das Bearbeitungswerkzeug 14 ist als ein spannehmendes Bearbeitungswerkzeug 14 zum Aus führen des Längsprof ilierungsvorgangs ausgebildet . Insbesondere ist das Bearbeitungswerkzeug 14 ein Hobelwerkzeug, ein Profilierungswerkzeug, ein Nutwerkzeug oder dergleichen . Auf die Ausgestaltung des Bearbeitungswerkzeugs 14 wird nachfolgend noch näher eingegangen .

Bei den zu bearbeitenden Werkstücken 11 handelt es sich insbesondere um Werkstücke 11 , die zumindest teilweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Kunststof f , Verbundwerkstof f oder dergleichen ausgebildet sind . Die zu bearbeitenden Werkstücke 11 weisen insbesondere eine längliche Form auf . D . h . eine Länge der Werkstücke 11 ist größere als eine Breite , wie beispielsweise Balken, Latten, Leisten, Profile oder dergleichen . Die Bearbeitungseinrichtung 10 weist ein Grundgestell 15 auf , das die Fördereinrichtung 13 , das Bearbeitungswerkzeug 14 sowie weitere Komponenten der Bearbeitungseinrichtung 10 trägt . Die Bearbeitungseinrichtung 10 kann ein Gehäuse 16 aufweisen, das einen Bearbeitungsbereich 17 der Bearbeitungseinrichtung 10 zumindest teilweise umgibt . Die Fördereinrichtung 13 fördert das zu bearbeitende Werkstück 11 durch den Bearbeitungsbereich 17 zu dem Bearbeitungswerkzeug 14 . Das Bearbeitungswerkzeug 14 ist gemäß Figur 1 unterhalb des Werkstücks 11 angeordnet und erstreckt sich entlang einer Breite des Werkstücks 11 , d . h . in Richtung der Bildebene von Figur 1 . Auf diese Weise wird durch das Fördern des Werkstücks 11 die gesamte Werkstückoberfläche 12 spannehmend bearbeitet . Ebenso kann das Bearbeitungswerkzeug 14 alternativ oder ergänzend oberhalb des Werkstücks 11 oder neben dem Werkstück 11 angeordnet sein .

Die Fördereinrichtung 13 weist mehrere Fördereinheiten 18 auf , die in Anlage zu der Werkstückoberfläche 12 gebracht werden, um das Werkstück 11 in Förderrichtung F zu fördern . Die Fördereinheiten 18 sind in der vorliegenden Aus führungs form rollenförmig oder wal zenförmig ausgebildet und zumindest zum Teil motorisch angetrieben . Es sind j edoch auch viel fältige andere Ausgestaltungen der Fördereinheiten 18 denkbar, wie etwa Riemen, Ketten, Schieber etc . Die Fördereinheiten 18 liegen fest an der Werkstückoberfläche 12 an, sodass das Werkstück 11 zwischen den Fördereinheiten 18 und einer Auflage 19 gespannt ist . Dadurch ist das Werkstück 11 in Förderrichtung F beweglich aufgenommen und gleichzeitig in andere Bewegungsrichtungen fixiert . Alternativ oder zusätzlich können auch unterhalb des Werkstücks 11 oder an anderen geeigneten Oberflächen des Werkstücks 11 Fördereinheiten vorgesehen sein .

Die Bearbeitungseinrichtung 10 weist zudem ein Bearbeitungsaggregat 20 auf , durch das ein weiterer Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück 11 aus führbar ist . Das Bearbeitungsaggregat 20 ist in Förderrichtung F zu dem Bearbeitungswerkzeug 14 vorhergehend angeordnet . Das Bearbeitungsaggregat 20 ist an einer Stelleinrichtung 21 angeordnet , durch die eine Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 relativ zu dem sich in Förderrichtung F bewegenden Werkstück 11 ausgeführt werden kann . Die Stelleinrichtung 21 weist beispielsweise eine Linearführung oder eine Kreuz führung 22 auf , durch die eine geführte einachsige , zweiachsige oder generell im Raum mehrachsige Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 zu dem Werkstück 11 vorgesehen ist . Die Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 ist innerhalb eines Stellbereichs S zu dem Werkstück 11 vorgesehen . Bevorzugt wird das Bearbeitungsaggregat 20 hierbei in Richtung F mit dem Werkstück 11 mitgeführt .

Ergänzend weist die Stelleinrichtung eine Rückstelleinrichtung 25 auf , die nach dem Bearbeitungsvorgang durch das Bearbeitungsaggregat 20 eine Rückstellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 in eine Ausgangsposition ansteuert . Die Rückstelleinrichtung 25 kann sowohl als ein Kraftspeicherelement , beispielsweise ein Federelement , als auch als ein Antriebs zylinder, ein Antriebsmotor oder ein vergleichbarer Rückstellantrieb ausgebildet sein . Die Ausgangsposition in Richtung F kann dabei unterschiedlich sein . Wenn es zeitlich nicht reicht , an die ursprüngliche Ausgangsposition zu gelangen, wird soweit in Richtung ursprüngliche Ausgangsposition gefahren, wie möglich und dann wieder in das Werkstück eingesetzt .

Das Bearbeitungsaggregat 20 ist insbesondere als ein Sägeaggregat , bevorzugt als ein Kappsägeaggregat , ausgebildet . Durch dieses Sägeaggregat wird das lange Werkstück 11 in mehrere kürzere Werkstücke 11 geteilt . Dadurch können die Werkstücke 11 auf deren Endlänge zugeschnitten werden . Indem das Bearbeitungsaggregat 20 die Stellbewegung innerhalb des Stellbereichs S aus führt , kann der Sägevorgang während der Förderbewegung des Werkstücks 11 ausgeführt werden . Insbesondere ist vorgesehen, dass der Bearbeitungsvorgang durch das Bearbeitungsaggregat 20 sowie der Bearbeitungsvorgang durch das längsprof liierende Bearbeitungswerkzeug 14 der Bearbeitungseinrichtung 10 gleichzeitig ausgeführt werden .

Zum Regeln der Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 , der Förderbewegung des Werkstücks 11 durch die Fördereinrichtung 13 und wenigstens eines Betriebsparameters des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs 14 weist die Bearbeitungseinrichtung 10 eine Steuerungseinrichtung 23 auf . Durch die Steuerungseinrichtung 23 können der Bearbeitungsvorgang bzw . die Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 , die Förderbewegung des Werkstücks 11 sowie des wenigstens einen Betriebsparameters des Bearbeitungswerkzeugs 14 aufeinander abgestimmt werden .

Hierzu weist die Bearbeitungseinrichtung 10 eine Messeinrichtung 24 , 24 ' auf , welche die genaue Position des Werkstücks 11 zu dem Bearbeitungsaggregat 20 und/oder der Förderbewegung, d . h . der Fördergeschwindigkeit , des Werkstücks 11 erfasst . Alternativ oder zusätzlich kann mittels der Messeinrichtung 24 , 24 ' auch eine Plausibilitätskontrolle stattfinden, beispielsweise ob das korrekte Werkstück aufgelegt ist . Die Messeinrichtung 24 , 24 ' kann durch eine optische Einheit , beispielsweise eine Lasereinheit , oder eine tastende Einheit ausgebildet sein . Auch andere Ausgestaltungen sind im Rahmen der Erfindung möglich . Diese Einheit kann eine Werkstückfläche , beispielsweise eine Werkstückvorderkante oder, wie in Figur 1 gezeigt , eine Werkstückhinterkante und eine Werkstückunterseite , erfassen und dadurch die exakte Position und/oder die Förderbewegung und/oder die Länge des Werkstücks 11 ermitteln und der Steuerungseinrichtung 23 übermitteln . Die Steuerungseinrichtung 23 regelt anhand der erfassten Position und/oder Förderbewegung und/oder Länge des Werkstücks 11 die Stellbewegung des Bearbeitungsaggregats 20 und den Bearbeitungsvorgang durch das Bearbeitungsaggregat 20 .

Für den Bearbeitungsvorgang durch das Bearbeitungsaggregat 20 kann es erforderlich sein, die Förderbewegung des Werkstücks 11 anzupassen . Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, die Fördergeschwindigkeit des Werkstücks 11 zu verlangsamen, wenn durch das Bearbeitungsaggregat 20 in kurzer Zeit viele Bearbeitungsvorgänge ausgeführt werden . Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das lange Werkstück 11 in viele kürzere Werkstücke 11 geteilt wird . Bei einer Verlangsamung der Fördergeschwindigkeit des Werkstücks 11 ist es erforderlich, die Umdrehungsgeschwindigkeit des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs 14 zu reduzieren, da sonst eine Beeinträchtigung der Bearbeitungsqualität sowie ein erhöhter Verschleiß am Bearbeitungswerkzeug 14 auftritt . Um der Beeinträchtigung der Bearbeitungsqualität und dem erhöhten Verschleiß entgegenzuwirken, kann das Bearbeitungswerkzeug 14 neben der Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit eine spezielle konstruktive Ausgestaltung aufweisen, worauf bezüglich der Figuren 4 bis 6 näher eingegangen wird .

Gemäß Figur 1 ist das Bearbeitungsaggregat 20 integral mit der Bearbeitungseinrichtung 10 ausgebildet . Dabei ist das Bearbeitungsaggregat 20 zu dem Bearbeitungswerkzeug 14 in Förderrichtung F gesehen vorhergehende angeordnet . Dabei ist durch die Fördereinrichtung 13 in der vorliegenden Aus führungs form ein zusammenhängender linearer Förderweg für das Werkstück 11 ausgebildet , durch den das Werkstück 11 zu dem längsprof liierenden Bearbeitungswerkzeug 14 sowie dem Bearbeitungsaggregat 20 bewegt und gleichzeitig durch diese bearbeitet werden kann . Alternativ hierzu kann der Längsprof iliervorgang und ein weiterer Bearbeitungsvorgang zeitgleich an getrennten Werkstücken ausgeführt werden, wobei sich beide Werkstücke mit der gleichen Geschwindigkeit in Richtung F bewegen .

Das Bearbeitungsaggregat 20 ist nicht darauf beschränkt als ein Sägeaggregat ausgebildet zu sein . Ebenso kann das Bearbeitungsaggregat 20 als ein Bohraggregat oder ein Fräsaggregat oder dergleichen ausgebildet sein . Zudem kann das Bearbeitungsaggregat 20 ein Einbringaggregat sein, durch welches beispielsweise Nägel , Klammern, Montageelemente , Transponderchips oder ähnliches an dem Werkstück 11 angebracht oder in das Werkstück 11 eingebracht werden können . Das Bearbeitungsaggregat 20 kann zudem als ein Markierungsaggregat ausgebildet sein, beispielsweise eine Druckeinheit zum Bedrucken der Werkstückoberfläche 12 des Werkstücks 11 . I st das Bearbeitungsaggregat 20 als ein solches Markierungsaggregat ausgebildet , kann die Führungseinrichtung 21 als eine einachsige Führung mit einer zum Werkstück 11 gerichteten Führungsrichtung ausgebildet sein . Das Markierungsaggregat wird durch diese einachsige Führungseinrichtung nahe an das Werkstück 11 gebracht , wobei ein flächiges Bedrucken der Werkstückoberfläche 14 durch die gleichzeitige Förderbewegung des Werkstücks 11 erfolgt . Die Bearbeitungseinrichtung 10 kann zudem mehrere verschiedene Bearbeitungsaggregate 20 aufweisen, die sowohl in Förderrichtung F vorhergehend al s auch nachfolgend zu dem Bearbeitungswerkzeug 14 angeordnet sein können .

Die Figuren 2 und 3 zeigen eine zweite und eine dritte alternative Aus führungs form der Bearbeitungseinrichtung 10 , wobei in der zweiten Aus führungs form gemäß Figur 2 das Bearbeitungsaggregat 20 ebenfalls in Förderrichtung F gesehen vorhergehend zu dem Bearbeitungswerkzeug 14 angeordnet ist , und bei der dritten Aus führungs form gemäß Figur 3 das Bearbeitungsaggregat 20 in Förderrichtung F gesehen nachfolgend zu dem Bearbeitungswerkzeug 14 angeordnet ist . Bei diesen beiden alternativen Aus führungs formen der Bearbeitungseinrichtung 10 sind die Bearbeitungsaggregate 20 nicht integral mit der Bearbeitungseinrichtung 10 ausgebildet , wie in Figur 1 gezeigt , sondern an der Bearbeitungseinrichtung 10 angebracht oder zu der Bearbeitungseinrichtung 10 angeordnet . Auf diese Weise kann das Bearbeitungsaggregat 20 an bestehenden Bearbeitungseinrichtungen 10 zum Längsprof liieren von Werkstücken 11 ergänzt werden . Al le weiteren Komponenten der Bearbeitungseinrichtung 10 sowie die Funktionsweise der Bearbeitungseinrichtung 10 entsprechen den Merkmalen, wie diese bezüglich Figur 1 ausgeführt sind .

In Figur 4 ist eine schematische Schnittansicht einer ersten Aus führungs form des spannehmenden Bearbeitungswerkzeugs 14 dargestellt . Das Bearbeitungswerkzeug 14 weist einen sich längserstreckenden Rotationskörper 31 und zwei an dem Rotationskörper 31 angeordnete Schneidelemente 32 auf . Der Rotationskörper 31 ist um eine Rotationsachse 33 drehbar gelagert . Der Rotationskörper 31 ist rotationssymmetrisch ausgebildet . Durch einen nicht näher dargestellten Antrieb wird das Bearbeitungswerkzeug 14 für den Bearbeitungsvorgang, d . h . zum Längsprof liieren oder Hobeln des Werkstücks 11 , in eine sehr schnelle Rotationsbewegung um die Rotationsachse 33 versetzt .

Die Schneidelemente 32 sind an einem Außenumfang des Rotationskörpers 31 angeordnet und erstrecken sich entlang der Längserstreckung des Rotationskörpers 31 . Die Schneidelemente 32 weisen j eweils eine Schneidkante 34 auf , die während des Bearbeitungsvorgangs durch die Rotationsbewegung des Bearbeitungswerkzeugs 14 teilweise in die Werkstückoberfläche 12 des Werkstücks 11 eingrei fen bzw . einschneiden und auf diese Weise einen Teilbereich der Werkstückoberfläche 12 spannehmend bearbeiten . Bei dem Bearbeitungswerkzeug 14 gemäß Figur 4 sind die Schneidkanten 34 der Schneidelemente 32 auf unterschiedlichen Umfangsradien 36 , 37 des Rotationskörpers 31 angeordnet . Das heißt die Schneidkanten 34 der Schneidelemente 32 weisen einen unterschiedlichen Abstand zu der Rotationsachse 33 des Rotationskörpers 31 auf , wobei die Schneidkante 34 des Schneidelements 32 auf dem Umfangradius 36 näher zur Rotationsachse 33 des Rotationskörpers 31 angeordnet ist al s die Schneidkante 34 des Schneidelements 32 auf dem Umfangradius 37 .

Auf diese Weise ist ein Bearbeitungswerkzeug 14 mit zwei Schneidelementen 32 ausgebildet , wobei das Schneidelement 32 , dessen Schneidkante 34 näher zur Rotationsachse 33 angeordnet ist , beim spannehmenden Bearbeitungsvorgang eine Vorbearbeitung des Werkstücks 11 aus führt , und das Schneidelement 32 , dessen Schneidkante 34 weiter von der Rotationsachse 33 entfernt angeordnet ist , beim spannehmenden Bearbeitungsvorgang eine Endbearbeitung des Werkstücks 11 aus führt . Das Schneidelement 32 , dessen Schneidkante 34 näher zur Rotationsachse 33 angeordnet ist , dient auf diese Weise zum Vorhobeln oder Vorprofilieren des Werkstücks 11 , und das Schneidelement 32 , dessen Schneidkante 34 weiter von der Rotationsachse 33 entfernt angeordnet ist , dient zum Fertighobeln oder Fertigprofilieren des Werkstücks 11 .

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen Aus führungs form des Bearbeitungswerkzeugs 14 . Bei dieser weist der Rotationskörper 31 ein einzelnes Schneidelement 32 auf , dessen Schneidkante 34 auf dem Umfangsradius 36 des Rotationskörpers 31 angeordnet ist . An einer zum Schneidelement 32 gegenüberliegenden Seite des Rotationskörpers 31 ist ein Gewichtsausgleichselement 38 angeordnet . Das Gewichtsausgleichselement 38 ist vorgesehen, um bei dieser Aus führungs form des Bearbeitungswerkzeugs 14 eine Unwucht aufgrund des einzelnen Schneidelements 32 bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Bearbeitungswerkzeugs 14 zu verhindern .

In Figur 6 ist ein Längsschnitt des Bearbeitungswerkzeugs 14 aus Figur 4 dargestellt , welche die Ausgestaltung der Schneidkanten 34 der Schneidelemente 32 darstellt . In Figur 6 bildet das obere Schneidelement 32 dasj enige Schneidelement 32 , dessen Schneidkante 34 näher zur Rotationsachse 33 angeordnet ist und beim spannehmenden Bearbeitungsvorgang die Vorbearbeitung des Werkstücks 11 aus führt , und das untere Schneidelement 32 dasj enige Schneidelement 32 , dessen Schneidkante 34 weiter von der Rotationsachse 33 entfernt angeordnet ist und die Endbearbeitung des Werkstücks 11 aus führt . Gemäß der Detaildarstellung A weist die Schneidkante 34 des Schneidelements 32 , das die Vorbearbeitung aus führt , eine gezahnte , geri f felte oder profilierte Schneidkante 34 auf . Die Schneidkante 34 des Schneidelements 32 , das die Endbearbeitung aus führt , weist dagegen eine glatte Schneidkante 34 auf . Ebenso können beide Schneidkanten 34 der Schneidelemente 32 eine glatte

Schneidkante 34 aufweisen .

Bei der Ausgestaltung des Bearbeitungswerkzeugs 14 , bei dem ein Schneidelement 32 die glatte Schneidkante 34 aufweist und das andere Schneidelement 32 die gezahnte , geri f felte oder profilierte Schneidkante 34 aufweist , kann in einer alternativen Aus führungs form zudem vorgesehen sein, dass die Schneidkanten 34 der Schneidelemente 32 auf einem gemeinsamen Umfangsradius des Rotationskörpers 31 angeordnet sind .

Durch die in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Bearbeitungswerkzeuge 14 werden auch bei einer Reduzierung der Umdrehungsgeschwindigkeit eine hohe Bearbeitungsqualität und ein geringer Verschleiß der Schneidelemente 32 erreicht .

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne , j eweils in verschiedenen Aus führungs formen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Aus führungs form umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind . Gleichermaßen können verschiedene Merkmale , die im Rahmen einer einzelnen Aus führungs form beschrieben sind, auch in mehreren Aus führungs formen einzeln oder in jeder geeigneten

Unterkombination vorgesehen sein.