专利摘要:
Dievorliegende Erfindung stellt eine Bearbeitungsvorrichtung (1) für Bearbeitungsmaschinenmit einer Abtrenneinrichtung (2) zum Abtrennen eines Kanten- bzw.Schmalseitenabschnitts bei platten- oder leistenförmigen Werkstücken bereit,die bevorzugt zumindest teilweise aus Holzwerkstoffen bestehen,wodurch zumindest ein Span gebildet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtungist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Spanaufnahmeabschnitt(8) und eine Spanumformeinrichtung (10), in welcher der mindetenseine Span geometrisch veränderbarist, aufweist.
公开号:DE102004019316A1
申请号:DE102004019316
申请日:2004-04-21
公开日:2005-11-24
发明作者:Achim Gauss;Gotthilf Sturm
申请人:Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH;
IPC主号:B23Q11-00
专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung für Bearbeitungszentrennach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Bearbeitender Kanten von platten- oder leistenförmigen Werkstücken nachdem Oberbegriff von Anspruch 7. Dabei ist die Erfindung insbesondereauf die Bearbeitung von platten- oder leistenförmigen Werkstücken gerichtet,die zumindest teilweise aus Holzwerkstoffen bestehen und mit einerKante versehen sind.
[0002] Beiplatten- oder leistenförmigenWerkstückender eingangs genannten Art wird nach dem Aufleimen einer Kante zunächst derKantenüberstand bündig gefräst und anschließend jenach Werkstoff mit einer Ziehklinge in einem speziellen Ziehklingenaggregatabgezogen, wie dies beispielsweise in der DE 199 15 173 offenbart ist.
[0003] Für die genanntenBearbeitungen steht ein Bearbeitungszentrum zur Verfügung, mitwelchem das Werkstückin einer Aufspannung komplett bearbeitet werden kann. Hierbei werdendie einzelnen Werkzeuge nacheinander an dem aufgespannten Werkzeugzum Einsatz gebracht. In einem erstem Bearbeitungsschritt wird dasrohformatige Werkstück zunächst miteinem Fräserformatiert und nachdem Reinigen mit einem Kantenanleimaggregat einKantenstreifen auf die jeweiligen Stirnseiten aufgeleimt. Da derKantenstreifen üblicherweiseeine größere Breitebesitzt als die zugehörigeStirnseite des Werkstücks,muss dieser Überstanddurch ein Bündigfräsaggregatabgefrästwerden. Um eine höhereBearbeitungsqualitätzu erzielen, wird häufigdie bündig gefräste Kantean ihrer Schmalseite mittels eines Messers, einer sogenannten Ziehklingenachbearbeitet. Eine Nachbearbeitung dieser Art hängt insbesonderevon der Zusammensetzung des Kantenmaterials ab und wird besondersbei zähenMaterialien durchgeführt.Bei derart zähenKantenwerkstoffen bildet sich häufigein Span überdie gesamte abzuziehende Längedes Werkstücks,die bei einer Werkstückgröße von beispielsweise3 × 2Meter dementsprechend 10 m beträgt.
[0004] Derentstehende Kantenspan bringt eine Reihe von Nachteilen mit sich.So liegt der Span häufigin einer krausen Form vor und neigt dazu, nicht zuletzt auch durchanhaftenden Kleber, dass er sich an einem Ende nicht vom Aggregatlöst. Dieskann dazu führen,dass sich der Span beim Umfahren des Werkstücks unter den Tastschuh, alsozwischen den Tastschuh und das Werkstück, klemmt und somit eine verschlechterteBearbeitungsqualitäterzeugt wird. Darüberhinaus kommt es vor, dass bedingt durch die Länge des Spanes und durch dieGeometrie üblicherAbsaughauben der Span nicht vollständig abgesaugt wird, und essomit zu Verstopfungen in der Absaughaube kommen kann. Ein weitererNachteil entsteht beim Einwechseln des Aggregats in die Werkzeugaufnahme,das häufigautomatisiert erfolgen soll. Hierbei können anhaftende Späne an Werkzeugund insbesondere an der Schnittstelle zur Werkzeugaufnahme zu einerVerlagerung des Werkzeugschwerpunkts gegenüber der Drehachse des Werkzeugsund somit zu einer extremen Unwucht führen. Durch die hohe Drehzahlund die extreme Unwucht führtdies zu gravierenden Lagerschädenin der Hauptspindel bis hin zu einem Ausfall oder gar einer Beschädigung derBearbeitungsmaschine.
[0005] Esist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung undein Verfahren zur Kantenbearbeitung bereitzustellen, welche dieQualitätund die Zuverlässigkeitder Kantenbearbeitung verbessern.
[0006] DieseAufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindungdurch eine Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch1 sowie ein Verfahren zum Bearbeiten der Kanten bzw. Schmalseitenvon platten- oder leistenförmigenWerkstückenmit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungender Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0007] DerErfindung liegt der Gedanke zugrunde, den bei der Kanten- bzw. Schmalseitenbearbeitung entstehenden,mindestens einen Span in eine Form zu bringen, der die weitere Bearbeitungder Kante nicht beeinträchtigt.Zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen,dass die Bearbeitungsvorrichtung einen Spanaufnahmeabschnitt undeine Spanumformeinrichtung, in welcher der mindestens eine Spangeometrisch veränderbar ist,aufweist. Hierdurch wird ermöglicht,dass der mindestens eine Span nach dessen Bildung beispielsweisezerkleinert, gefaltet, komprimiert, aufgerollt, etc. wird, sodasser problemlos abgeführtwerden kann und eine Störungder weiteren Bearbeitung der Kante bzw. Schmalseite ausgeschlossenist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Qualität der Kanten-bzw. Schmalseitenbearbeitung deutlich gesteigert werden kann, während gleichzeitigMaschinenstillstandszeiten oder gar Schäden an der Maschine infolgeabgetrennter Späneausgeschlossen werden können.
[0008] Dabeiist die vorliegende Erfindung grundsätzlich sowohl auf Durchlaufmaschinenals auch auf Bearbeitungszentren anwendbar. Ebenso lassen sich mitder erfindungsgemäßen Vorrichtungund dem erfindungsgemäßen Verfahrenunterschiedlichste Werkstückebearbeiten, wie beispielsweise zumindest teilweise aus Holzwerkstoffenbestehende Werkstücke,die mit einer separaten Kante versehen sind, oder auch monolithischeWerkstücke(z. B. aus Kunststoff), die keine separate Kante besitzen, so dasslediglich eine Schmalseite des Werkstücks bearbeitet wird. Im folgendenwird ausschließlichder Begriff „Kante" verwendet, obgleichdie vorliegende Erfindung nicht auf eine separate Kante beschränkt ist.
[0009] Gemäß einerWeiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spanumformeinrichtungeine Scherkante und ein Schneidwerkzeug, insbesondere ein Fräswerkzeugaufweist. Hierdurch kann eine zügigeund saubere Zerkleinerung des mindestens einen Spans erzielt werden,ohne dass aufwändige Vorrichtungenerforderlich sind.
[0010] Obgleichim Rahmen dieses Konzepts ein eigens für die Spanzerkleinerung vorgesehenes Schneidwerkzeugangeordnet sein kann, ist gemäß einerWeiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Bearbeitungsvorrichtungein Bündigfräsaggregat aufweist,dessen Fräswerkzeugbevorzugt als Schneidwerkzeug der Spanumformeinrichtung dient. Hierdurchergibt sich eine besonders einfache und wirtschaftliche Konstruktion,indem das Fräswerkzeugdes Bündigfräsaggregatszwei Funktionen gleichzeitig erfüllt,nämlicheinerseits das Bündigfräsen alssolches, und andererseits die erfindungsgemäße Zerkleinerung des mindestenseinen Spans.
[0011] DerSpanaufnahmeabschnitt kann im Rahmen der vorliegenden Erfindungeine Vielzahl von Formen einnehmen, ist jedoch gemäß einerbevorzugte Ausführungsformder Erfindung als Spanleitkanal ausgeformt, der sich zwischen derAbtrenneinrichtung und der Spanumformeinrichtung erstreckt. Einderartiger Spanleitkanal kann problemlos beispielsweise durch einLeitblech oder durch Einarbeiten einer kanalförmigen Aussparung in der erfindungsgemäßen Vorrichtungvorgesehen werden. Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Anordnungdes Spanleitkanals zwischen der Abtrenneinrichtung und der Spanumformeinrichtung einsicheres und störungsfreiesFührendes mindestens einen Spans zur Stelle der Spanumformung gewährleistet.
[0012] DasAbtrennen des mindestens einen Spans von der zu bearbeitenden Kantekann mechanisch oder auch auf andere Weise erfolgen, wobei gemäß einerWeiterbildung der Erfindung bevorzugt ist, dass die Abtrenneinrichtungzumindest eine Ziehklinge aufweist. Hierdurch erhält man einebesonders hohe Bearbeitungsqualität der Kante mittels eines einfachenund zuverlässigenBauteils.
[0013] obgleichdie erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtungdauerhaft und/oder stationärin einem Bearbeitungszentrum eingebaut sein kann, ist gemäß einerWeiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass sie indas Bearbeitungszentrum einwechselbar ist, und zwar insbesonderein die Aufnahme einer Spindel des Bearbeitungszentrums. Hierdurchwird die Flexibilitätund Wirtschaftlichkeit des Bearbeitungszentrum deutlich erhöht, da für die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtungnicht ein eigener Antrieb vorgesehen werden muss, sondern die jeweiligeSpindel auch fürandere Werkzeuge (beispielsweise Fräser, Bohrer etc.) oder Aggregate (beispielsweiseKantenanleimaggregat etc.) eingesetzt werden kann.
[0014] ZurLösungder zugrundeliegenden Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung fernerein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 8 bereit, bei welchemvorgesehen ist, dass der mindestens eine Span nach dem Abtrennengeometrisch umgeformt wird. Hierdurch werden dieselben Vorteilewie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtungerzielt, sodass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Qualität und Zuverlässigkeitder Kantenbearbeitung deutlich verbessert werden kann. Der Einsatzdes erfindungsgemäßen Verfahrensist dabei insbesondere in Fällen bevorzugt,in denen das Kantenmaterial bzw. der mindestens eine, abgetrennteSpan aus einem zähenMaterial besteht. Diese Materialien neigen zur Ausbildung besonderslanger Späne,sodass der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens – sowie auchder erfindungsgemäßen Vorrichtung – besonderswirksam ist. Als Beispiele fürderartige zäheMaterialien könnenKunststoffe wie PVC, ABS, PE und dergleichen, aber auch Metallewie Aluminium (oder auch Stahl bei vergleichbarer Zähigkeit),genannt werden, wobei die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.
[0015] Gemäß einerWeiterbildung des Verfahrens ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die geometrischeUmformung des mindestens einen Spans im Wesentlichen unmittelbarnach dessen Abtrennen und/oder im Wesentlichen simultan zu einemBündigfräsen derKante erfolgt. Hierdurch könnenFehlerquellen, die durch den mindestens einen Span entstehen können, frühzeitigausgeschlossen bzw. beseitigt werden. Darüber hinaus wird insbesonderebei einer simultanen Arbeitsweise die Anzahl nacheinanderfolgenderArbeitsschritte vermindert, was die Verfahrensdauer verkürzt.
[0016] 1 zeigteine schematische Ansicht eines plattenförmigen Werkstücks zurBearbeitung gemäß der vorliegendenErfindung;
[0017] 2 zeigteine schematische, teilweise Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsformder erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung;
[0018] 3 zeigteine schematische, teilweise Perspektivansicht einer bevorzugtenAusführungsformder erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung;
[0019] 4 eineschematische, teilweise Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsformder erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung;
[0020] 5 eineschematische Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsformder erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung.
[0021] BevorzugteAusführungsformender vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unterBezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[0022] DieVorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindungdienen zur Bearbeitung plattenförmigerWerkstücke,wie es beispielhaft in 1 in einer schematischen Ansichtdargestellt ist. Das plattenförmigeWerkstück 4 gemäß 1 besitzt aneiner Schmalseite eine Kante 4', die sowohl auf der Werkstückoberseiteals auch auf der Werkstückunterseiteeinen Überstandgegenüberdem Werkstück 4 aufweist.Von diesen Überständen wird,wie unten stehend noch ausführlichererläutertwerden wird, ein Abschnitt b durch Fräsen und ein Abschnitt a mittelseiner Ziehklinge beseitigt. Das Werkstück selbst besteht im Rahmender vorliegenden Ausführungsformaus einem holzbasierten Material und kann beispielsweise durch einebeidseitig furnierte Spanplatte oder dergleichen gebildet sein,wie sie im Bereich von Möbeln,Arbeitsplatten oder dergleichen zum Einsatz kommt. Die Kante 4' kann zwar ebenfallsaus einem holzbasiertem Material bestehen, wird jedoch in zahlreichenAnwendungsfällenim Hinblick auf die Dauerhaftigkeit und das optische Erscheinungsbildaus einem Kunststoffmaterial oder einem Kunststoffverbundmaterialbestehen, das beispielsweise PVC aufweist.
[0023] 2 und 3 zeigeneine schematische, teilweise Draufsicht bzw. eine schematische,teilweise Perspektivansicht einer Bearbeitungsvorrichtung 1 gemäß einerbevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung. Die Bearbeitungsvorrichtung 1 umfassteine Abtrenneinrichtung 2 in Form einer Ziehklinge zumAbtrennen des in 1 gezeigten Kantenüberstandesa, wodurch jeweils ein Span gebildet wird. Darüber hinaus besitzt diese Bearbeitungsvorrichtung 1 einenSpanumformeinrichtung 10, die in der vorliegenden Ausführungsformdurch eine Scherkante 12 und ein Fräswerkzeug 14 gebildetist. Es ist jedoch selbstverständlich,dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine anders artige Spanumformeinrichtung 10 zumEinsatz kommen kann.
[0024] Zwischender Spanumformeinrichtung 10 bzw. der Scherkante 12 undder Ziehklinge 2 erstreckt sich ein Spankanal 8,der als Spanaufnahmeabschnitt dient, um einen abgetrennten Spanstörungsfreiaufzunehmen, bevor dieser mittels der Spanumformeinrichtung 10 geometrischverändert wird.
[0025] WeitereAnsichten der Bearbeitungsvorrichtung 1 aus 2 und 3 sindin 4 und 5 in einer schematischen Seitenansichtbzw. in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. Wie in 4 und 5 zuerkennen ist, besitzt die in 4 und 5 gezeigteBearbeitungsvorrichtung 1 jeweils zwei Abtrenneinrichtungen 2,Spanaufnahmeabschnitte 8 und Spanumformeinrichtungen 10 und kannauf diese Weise sowohl einen oberen als auch einen unteren Kantenüberstand 4' bearbeiten.Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch selbstverständlich ebensomöglich,die Bearbeitungsvorrichtung 1 lediglich zur Bearbeitungeines einzelnen Kantenüberstandesauszulegen.
[0026] Fernersind in 4 und 5 an deroberseite der Bearbeitungsvorrichtung 1 jeweils Anschlussabschnitte 16 schematischdargestellt, mittels derer die Bearbeitungsvorrichtung 1 alsGanzes in einem Bearbeitungszentrum einwechselbar ist, beispielsweisein die Aufnahme einer Spindel bzw. Hauptspindel. Dabei erfolgt dasEinwechseln bevorzugt automatisch, so dass die Bearbeitungsvorrichtungje nach Bedarf auch kurzfristig eingewechselt bzw. ausgewechseltwerden kann.
[0027] DerBetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bzw.das erfindungsgemäße Verfahrenwird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben.
[0028] Nacheinem nicht dargestellten Bündigfräsen derKante 4',bei welchem der in 1 gezeigte Kantenüberstandb beseitigt wird, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ander Kante 4' desWerkstücks 4 derartentlanggeführt,dass die Ziehklinge 2 den in 1 gezeigtenKantenüberstanda abtrennt, wodurch aus dem Kantenüberstand a ein im Wesentlichenkontinuierlicher Span 6 gebildet wird. Dieser Span trittnach dem Abtrennen in den Spankanal 8 ein und wird durchdiesen weiter in Richtung der Spanumfangeinrichtung 10 geleitet.Am Ende des Spankanals 8 wird der Span 6 von demrotierenden Fräswerkzeug 14 erfasstund im Bereich der Scherkante 12 zerkleinert. Durch dieRotation des Fräswerkzeugs 14 werdendie gebildeten Einzelspäne (nichtgezeigt) ausgeworfen und könnenproblemlos durch eine bekannte, nicht gezeigte Spanabsaugvorrichtungerfasst und abgeführtwerden.
[0029] Aufdiese Weise wird die im Stand der Technik vorhandene und problematischeBildung langer Spänevermieden, und es könnensowohl die Qualität derKantenbearbeitung als auch die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeitder Bearbeitungsvorrichtung deutlich gesteigert werden.
权利要求:
Claims (11)
[1] Bearbeitungsvorrichtung (1) für Bearbeitungsmaschinen,insbesondere Bearbeitungszentren, mit einer Abtrenneinrichtung (2)zum Abtrennen eines Kanten- bzw. Schmalseitenabschnitts, insbesondere einesKantenüberstandes(a), bei platten- oder leistenförmigenWerkstücken(4), die bevorzugt zumindest teilweise aus Holzwerkstoffenbestehen, wodurch zumindest ein Span gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,dass die Bearbeitungsvorrichtung (1) einen Spanaufnahmeabschnitt(8) und eine Spanumformeinrichtung (10), in welcherder mindestens eine Span (6) geometrisch veränderbarist, aufweist.
[2] Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Spanumformeinrichtung (10) eineScherkante (12) und eine Schneidwerkzeug (14),insbesondere ein Fräswerkzeug,aufweist.
[3] Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass der Spanaufnahmeabschnitt (8) alsSpanleitkanal ausgeformt ist, der sich zwischen der Abtrenneinrichtung(2) und der Spanumformeinrichtung (10) erstreckt.
[4] Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrenneinrichtung (2)zumindest eine Ziehklinge aufweist.
[5] Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass sie ein integrales Bündigfräsaggregataufweist, dessen Fräswerkzeugbevorzugt als Werkzeug der Spanumformeinrichtung dient.
[6] Bearbeitungsvorrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass sie in die Aufnahme einer Spindel einesBearbeitungszentrums einwechselbar ist.
[7] Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass sie stationär vorgesehen ist und bevorzugteinen eigenen Antrieb besitzt.
[8] Verfahren zum Bearbeiten der Kanten (4') bzw. Schmalseitenvon platten- oder leistenförmigen Werkstücken (4),bei denen ein Kanten- bzw. Schmalseitenabschnitt, insbesondere einKantenüberstand(a), mittels einer Abtrenneinrichtung (2) abgetrennt wird,wodurch zumindest ein Span (6) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,dass der mindestens eine Span (6) nach dem Abtrennen geometrisch umgeformtwird.
[9] Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass das geometrische Umformen ein Zerkleinern des mindestens einenSpans (6) umfasst.
[10] Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,dass der mindestens eine, abgetrennte Span (6) aus einemzähen Materialbesteht, das bevorzugt dazu neigt, beim Abtrennen einen langen Spanzu bilden.
[11] Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass die geometrische Umformung des mindestens einen Spans (6)im Wesentlichen unmittelbar nach dessen Abtrennen und/oder im Wesentlichensimultan zu einem Bündigfräsen derKante (4')erfolgt.
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