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Die Erfindung betrifft eine Maschine zum automatischen Herstellen von Rahmen oder rahmenähnlichen Gebilden aus Rahmenteilen, die an ihren Enden durch Keilzinken und Verleimung auf Gehrung zu Rahmenecken verbunden werden, wobei gegebenenfalls eine Rahmenfüllung, z. B. eine Fensterscheibe, beim gegenseitigen Verbinden der Rahmenteile an diesen befestigt wird.
Die gegenseitige Verbindung von Rahmenteilen mittels Keilzinken gewährleistet eine ausserordentlich feste Eckverbindung und ergibt zusätzlich den Vorteil, dass an den Enden der Rahmenteile nur eine relativ geringe Materialmenge abgearbeitet werden muss.
Zum Herstellen von Rahmen, insbesondere Fensterrahmen, ist bereits eine Maschine bekannt, in welcher die einzelnen Rahmenteile, die durch Schlitz-Zapfenverbindungen miteinander verbunden werden sollen, mehrere Stationen durchlaufen ; die Rahmenteile werden dabei zunächst abgelängt und es werden sodann an den Enden der Rahmenteile durch Fräsen Schlitze bzw. Zapfen ausgebildet, die mit Leim besprüht werden, worauf die Rahmenteile zum Herstellen der Eckverbindungen mit ihren Enden in gegenseitigen Eingriff gebracht und dabei mit ihrer Innenseite gegen an der Maschine vorgesehene Anschläge gepresst werden. Zur Verstärkung der Eckverbindungen wird schliesslich durch jede Ecke ein Nagel geschlagen.
Diese Maschine ist jedoch im Aufbau kompliziert und aufwendig und hat vor allem den Nachteil, dass infolge der Anordnung von Anschlägen, gegen welche die Rahmenteile mit ihrer Innenseite beim gegenseitigen Verbinden angedrückt werden, das Einsetzen einer Rahmenfüllung, z. B. einer Fensterscheibe, während des Verbindungsvorganges unmöglich ist. Darüber hinaus ist die Leistung der bekannten Maschine infolge des erläuterten Arbeitsablaufes relativ gering.
Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine Maschine zu schaffen, die konstruktiv einfachen Aufbau hat und die vollautomatische Herstellung von Rahmen oder rahmenähnlichen Gebilden in einem weiten Dimensionsbereich mit einer möglichst geringen Anzahl von Arbeitsvorgängen und grosser Geschwindigkeit ermöglicht ; die Maschine soll ausserdem so ausgebildet sein, dass der Rahmen bei seiner Herstellung gegebenenfalls gleichzeitig mit einer Rahmenfüllung versehen werden kann, so dass in der Maschine beispielsweise fertige Fenster hergestellt werden können.
Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Maschine der eingangs ausgeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine der Eckenzahl des herzustellenden Rahmens od. dgl. entsprechende Anzahl von zum gegenseitigen Verbinden der Enden von je zwei Rahmenteilen dienenden Einheiten aufweist, dass auf jeder Einheit für jeden der zu verbindenden Rahmenteile eine Vorschubeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Rahmenteil von einer Vorratsstelle zu einer Bearbeitungsstelle und von dieser weiter zur Verbindungsstelle der beiden Rahmenteile vorschiebbar und an den andern Rahmenteil anpressbar ist,
wobei der Rahmenteil an der Vorschubeinrichtung mittels einer Einspannvorrichtung festklemmbar ist und wobei die Vorschubeinrichtungen jeder Einheit durch eine allen Einheiten gemeinsame Steuereinrichtung synchron mit den Vorschubeinrichtungen der andern Einheiten betätigbar sind, dass jede Einheit ferner eine Fräsvorrichtung zum Ausformen von ineinanderpassenden Keilzinken an den einander zugekehrten Enden der in der Einheit zu verbindenden Rahmenteile und Vorrichtungen zum Auftragen von Leim auf die mit Keilzinken versehenen Rahmenteilenden enthält und dass zwischen den Einheiten eine Vorrichtung zum Entfernen des fertiggestellten Rahmens od. dgl. von den Einheiten vorgesehen ist, die im wesentlichen senkrecht zur Vorschubebene der Rahmenteile bewegbar ist.
Durch diese konstruktive einfache Ausbildung wird nicht nur erreicht, dass die Maschine selbst kostengünstig hergestellt werden kann und geringen Platzbedarf hat, sondern auch gesichert, dass Rahmen oder rahmenähnliche Gebilde in der Maschine mit geringem Zeitaufwand und grosser Genauigkeit sowie mit geringen Kosten hergestellt werden können. Insbesondere wird eine einwandfreie Festspannung und Ausrichtung der Rahmenteile beim Fräsen und beim nachfolgenden Verbinden ohne das Erfordernis zusätzlicher Anschläge od. dgl. gewährleistet, so dass gegebenenfalls gleichzeitig mit dem Verbindungsvorgang eine Rahmenfüllung in die Rahmenteile eingesetzt werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist die Merkmale auf, dass die Vorschubeinrichtungen jeder Einheit samt den mit diesen verbundenen Einspannvorrichtungen auf Vorschubbahnen bewegbar sind, die miteinander einen zum herzustellenden Eckenwinkel komplementären Winkel einschliessen, und dass als Antrieb jeder Vorschubeinrichtung eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung mit zwei in Vorschubrichtung hintereinander geschalteten Zylinder-Kolben-Einheiten vorgesehen ist,
wobei die Vorschubeinrichtung mittels der einen Zylinder-Kolben-Einheit von der Vorratsstelle der Rahmenteile zur Bearbeitungsstelle und von dieser mittels der zweiten Zylinder-Kolben-Einheit zur Verbindungsstelle bewegbar ist und wobei jede Zylinder-Kolben-Einheit an einen eigenen Steuerzylinder angeschlossen ist und die einander entsprechenden Steuerzylinder aller Maschineneinheiten durch einen hydraulischen Antrieb gemeinsam betätigbar sind. Hiedurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass der Vorschub aller Einspannvorrichtungen von der Vorratsstelle zur Bearbeitungsstelle und von dieser zur Verbindungsstelle mit genau gleicher Geschwindigkeit erfolgt. Insbesondere wird gewahrleistet, dass alle Rahmenteile gleichzeitig an der Verbindungsstelle eintreffen und die gezinkten Enden der Rahmenteile einwandfrei ausgerichtet ineinandergreifen.
Dies ist im übrigen dann besonders wesentlich, wenn beispielsweise Keilzinken mit sehr kleinen Abmessungen, z. B. von weniger als 10 mm, vorzugsweise 2 bis 6 mm, an den Rahmenteilenden ausgebildet werden.
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Aus konstruktiven Gründen besonders zweckmässig erweist es sich, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung jede Einspannvorrichtung eine mit der zugehörigen Vorschubeinrichtung starr verbundene untere Backe und eine dieser gegenüber höhenverstellbare, an der Oberseite des einzuspannenden Rahmenteiles angreifende obere Spannbacke aufweist.
Die relativ zur unteren Backe höhenverstellbare obere Spannbacke ist vorzugsweise mittels einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit betätigbar, sie kann bei einer andern Ausführungsform der Erfindung aber auch mechanisch mittels einer Nockensteuerung betätigbar sein, die ein an der Vorschubeinrichtung beweglich gelagertes und mit der Spannbacke gekuppeltes Betätigungsglied mit einem Abtaster aufweist, der bei der Arbeitsbewegung der Vorschubeinrichtung mit einem an der Maschineneinheit angeordneten Steuernocken in Eingriff gelangt, wobei das Profil des Steuernockens so ausgebildet ist, dass die Spannbacke den Rahmenteil bei seiner Vorschubbewegung an der unteren Backe vor Erreichen der Bearbeitungsstelle festklemmt und bei Erreichen der Verbindungsstelle der Rahmenteile, vorzugsweise unmittelbar vor Erreichen derselben, freigibt.
Um eine rasche Umstellung der Maschine bzw. ihrer Einheiten auf verschiedene Rahmendimensionen zu ermöglichen, sind vorzugsweise die Einheiten auf einer Grundplatte bezüglich ihrer gegenseitigen Relativlage einstellbar und feststellbar angeordnet, wobei die Grundplatte vorzugsweise in eine der Anzahl der Einheiten entsprechende Anzahl von Sektoren unterteilt ist. Die Verschiebung der Einheiten auf der Grundplatte kann dabei wesentlich erleichtert werden, wenn zwischen den Böden der Einheiten und der Grundplatte mittels zugeführter Druckluft Luftkissen erzeugt werden.
Um die Rahmen od. dgl. bei ihrer Herstellung mit einer Rahmenfüllung versehen zu können, kann nach einem andern Merkmal der Erfindung die im wesentlichen senkrecht zur Vorschubebene der Rahmenteile bewegbare Vorrichtung zum Entfernen des fertiggestellten Rahmens od. dgl. von den Einheiten zugleich zum Zuführen einer Rahmenfüllung zwischen die zu verbindenden Rahmenteile in Abhängigkeit von deren Vorschubbewegung ausgebildet sein, und es kann eine Fördereinrichtung vorgesehen sein, mit welcher die Rahmenfüllung von einem Vorrat in die Bewegungsbahn der Vorrichtung zum Entfernen des fertiggestellten Rahmens od. dgl. transportierbar ist.
Die Vorrichtung zum Entfernen des fertiggestellten Rahmens od. dgl. von den Einheiten ist vorzugsweise durch eine zwischen den Einheiten zentral angeordnete Hebeeinrichtung gebildet, die mittels einer hydraulischen
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Fördereinrichtung abgibt, und aus ihrer zweiten Stellung unter Aufnahme einer durch die Fördereinrichtung zugeführten Rahmenfüllung in eine z. B. durch Anschläge bestimmte dritte Stellung anhebbar ist, in welcher sich die Rahmenfüllung in Fluchtung mit in den Rahmenteilen ausgebildeten Ausnehmungen zur Aufnahme der Rahmenfüllung befindet.
Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Maschine mit vier Einheiten zum Herstellen eines rechteckigen Rahmens od. dgl. weist die Merkmale auf, dass die Fördereinrichtung zwei endlose Förderbänder aufweist, die im Raum zwischen den Einheiten unterhalb der Vorschubebene der Rahmenteile parallel zueinander im wesentlichen horizontal verlaufen, wobei die Umlenkeinrichtungen jedes Förderbandes direkt an jeweils zwei Einheiten gelagert sind, so dass der gegenseitige Abstand der Förderbänder mit dem gegenseitigen Abstand der die Förderbänder tragenden Paare von Einheiten veränderbar ist.
Die Fräsvorrichtung jeder Einheit kann im Rahmen der Erfindung auf einem in einer Führung in Richtung der zu bearbeitenden Enden der Rahmenteile verschiebbaren Schlitten verstellbar angeordnet sein, wobei die Fräsvorrichtung zum Ausformen der Keilzinken an den einander zugekehrten Enden der Rahmenteile während aufeinanderfolgender Arbeitsbewegungen des Schlittens in diesem, z. B. mittels eines Exzentermechanismus, um ein die Höhe der zu fräsenden Zinken geringfügig übersteigendes Ausmass quer zur Vorschubrichtung des Schlittens und zugleich in axialer Richtung, z. B. mittels einer im Schlitten vorgesehenen wendelförmigen Führung, um eine halbe Zinkenteilung versetzbar ist.
Hiedurch wird erreicht, dass in jeder Einheit die Enden der miteinander zu verbindenden Rahmenteile unmittelbar in Eingriff gebracht werden können. Ferner wird durch das Ausfräsen der miteinander in Eingriff zu bringenden Zinken mit ein und demselben Fräser gesichert, dass etwaige kleine Ungenauigkeiten in der Werkzeugstellung bedeutungslos werden. Da der Fräser bei der Bearbeitung beider Rahmenteile bezüglich seiner Drehrichtung in derselben Richtung vorgeschoben wird, wird ein Aufreissen des Rahmenteilmaterials vermieden.
Der Übersichtlichkeit halber wird die Erfindung nachfolgend im Zusammenhang mit der Herstellung von Fensterrahmen beschrieben, es ist aber klar, dass die erfindungsgemässe Maschine auch zum Herstellen von andern Gegenständen, wie Bilderrahmen, Fenster-und Türeinrahmungen, mehr oder weniger rahmenähnlichen Möbelteilen, z. B. Schubladen, Gehäuse für Rundfunk und Fernsehempfänger und andern Gebilden verwendet werden kann, die in ihrer endgültigen Gestalt und ihrem Verwendungszweck zwar nicht als Rahmen zu bezeichnen sind, deren Herstellung aber der Herstellung eines Rahmens ähnelt. Es ist ferner klar, dass die Erfindung, die nachfolgend in Verbindung mit Rahmenteilen aus Holz beschrieben wird, auch im Zusammenhang mit andern Materialien Anwendung finden kann, die durch Verleimen bzw. Verkleben miteinander verbunden werden können, z.
B. mit Leichtmetallen und Kunststoffen.
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Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 schematisch eine aus vier identischen Einheiten bestehende Maschine gemäss der Erfindung, wobei die beweglichen Teile der Einheiten in verschiedenen Arbeitsstellungen gezeigt sind, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1 durch eine der Einheiten, Fig. 3 schematisch und teilweise im Schnitt eine der Vorschubeinrichtungen samt der zugehörigen Steuereinrichtung beim Verbinden der Rahmenteile, die Fig. 4 und 5 die Einrichtung nach Fig. 3 in der Stellung beim Aufnehmen eines Rahmenteiles aus einem Magazin und in der Stellung beim Ausfräsen der Zinken, Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch die Maschine mit einem Teil der Fördereinrichtung und der zentral angeordneten Hebeeinrichtung, Fig.
7 ein Detail einer andern Ausführungsform der Vorrichtung zum Betätigen der Spannbacke der Einspannvorrichtung im Vertikalschnitt nach den Linien VIII-VIII in Fig. 8, Fig. 8 die Vorrichtung nach Fig. 7 in Draufsicht und Fig. 9 dieselbe Vorrichtung in Ansicht von rechts in Fig. 7.
Fig. 1 zeigt schematisch in Draufsicht eine Maschine zum Herstellen von rechteckigen Rahmen, die aus vier identischen Einheiten--l, 2,3, 4-besteht, wobei die beweglichen Teile der Einheiten der Einfachheit halber in verschiedenen Stellungen gezeigt sind, es ist aber klar, dass die beweglichen Teile aller Einheiten während der Arbeit der Maschine in jedem Zeitpunkt die gleiche Stellung einnehmen müssen.
Um die Maschine auf verschiedene Rahmenabmessungen umstellen zu können, sind die Einheiten-l, 2, 3, 4-auf einer horizontalen, vorzugsweise im Fussboden eingegossenen geschliffenen Grundplatte aufgestellt, auf welcher sich die Einheiten bequem verschieben lassen, wenn unter ihrem Boden ein Druckluftkissen erzeugt wird. Die Einheiten haben zu diesem Zweck in ihrem Boden eine Ausnehmung, die an ihrem Umfang mit einer an sich bekannten Dichtungsanordnung versehen ist.
Wenn die Einheiten in der gewünschten Stellung angeordnet sind, werden sie nach Abschalten der Druckluftzufuhr auf der Grundplatte mittels nicht gezeigter Spannorgane festgespannt. Auf diese Weise wird eine rasche und bequeme Umstellung der Maschine auf verschiedene Rahmenabmessungen mit der erforderlichen Genauigkeit ermöglicht. Die Genauigkeit, mit welcher die Einheiten relativ zueinander aufgestellt werden, ist für die Genauigkeit, mit welcher der Rahmen hergestellt wird, ausschlaggebend. Deshalb muss auch das Festspannen der Einheiten so vorgenommen werden, dass jegliche Verschiebung derselben während des Zusammenpressens der Rahmenteile durch den auf die Einheiten dabei einwirkenden Druck ausgeschlossen ist.
Da es im allgemeinen nicht erforderlich ist, mit der Maschine Rahmen unter bestimmten Mindestabmessungen herzustellen, ist es auch nicht notwendig, die Einheiten ganz dicht nebeneinander anzuordnen ; die Grundplatte, auf welcher die Einheiten aufgestellt sind, kann deshalb, wie z. B. in Fig. 1 gezeigt, aus vier getrennten Sektoren--5, 6,7, 8--bestehen.
Jede Einheit weist ein Rahmengehäuse auf, das vorzugsweise eine quadratische Grundfläche hat und auf zwei aneinander anliegenden Seitenflächen mit Führungen für zum Festhalten der Rahmenteile dienenden Einspannvorrichtungen --16-- versehen ist, die unten näher beschrieben werden und die zur Maschinenmitte hin und von dieser weg verschiebbar sind. Bei der gezeigten Ausführungsform der Maschine, die zum Herstellen von rechteckigen Rahmen bestimmt ist, sind die zwei Einspannvorrichtungen --16-- jeder Einheit senkrecht aufeinander zu verschieben.
Ferner hat jede Einheit eine Führung--9--für einen Schlitten-10--, der eine Keilzinkenfräsvorrichtung trägt, wobei die Führung zum Herstellen rechteckiger Rahmen unter Verbindung der Rahmenteile auf Gehrung in einer diagonalen Richtung verläuft, die den Winkel zwischen den zwei Führungen für die Einspannvorrichtungen halbiert.
Die Keilzinkenfräsvorrichtung besteht aus einem Motor--11--mit einer senkrecht nach unten ragenden Welle, die einen Messerkopf --12-- zum Herstellen von Keilzinken trägt.
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Der Schlitten --10-- ist in der Führung --9-- mittels einer an sich bekannten, nicht gezeigten Rollenführung verschiebbar gelagert, die eine genaue Führung des Schlittens gewährleistet, wobei die Verschiebung des Schlittens mittels eines innerhalb der Führung angebrachten hydraulischen Zylinders-14bewirkt wild.
Nachdem vier Rahmenteile--15--aus Rahmenteilmagazinen den acht Einspannvorrichtungen --16-- zugeführt weiden sind und in diesen, wie noch erläutert wird, genau festgespannt worden sind, werden die Lin & pannvoirichtungen mittels ebenfalls noch zu erläuternder Vorschubeinrichtungen zu einer Bearbeitungsstelle bewegt, 11 welcher, wie in Fig. 1 für die Einheit--2--gezeigt, die Keilzinkenausfräsung mittels des Meerkopie',--12- vorgenommen wird.
Es ei bemerkt, dass die Rahmenteile--15--, bevor sie den Magazinen der Maschine zugeführt werden, an ihien btirnflächen unter einem Winkel von 45 zu ihrer Längsrichtung auf das gewünschte Mass abgelängt werden.
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Das Ausfräsen der Keilzinken wird dadurch vorgenommen, dass der Schlitten--10--mittels des hydraulischen Zylinders --14-- gegen die Rahmenteile vorgeschoben wird, wobei die Achse des Fräsers - nach der einen Seite versetzt ist, so dass der Fräser, der ständig in der durch den Pfeil--IS-- angegebenen Richtung rotiert, zuerst nur Keilzinken am Ende des bezüglich der Vorschubrichtung des Schlittens - rechts liegenden Rahmenteiles ausfräst. Vorzugsweise werden hiezu Werkzeuge verwendet, die mit besonderen Schneiden zum Ausfräsen der Flanken und des Bodens der Zinken bzw. zum Abrichten der Zinkenspitzen versehen sind, wobei etwaige Ungenauigkeiten beim Ablängen der Rahmenteile korrigiert werden.
Wenn der Fräser in der oben angegebenen Weise das Ende des einen Rahmenteiles bearbeitet hat, wird der Vorschub des Schlittens --10-- stillgesetzt und die Fräsvorrichtung um etwa 180 in der Zylinderführung --13-- des Schlittens gedreht, z. B. mittels eines hydraulischen Zylinders--19--, der über ein Zahnsegment auf eine Verzahnung an die Fräsvorrichtung --11, 12-- einwirkt, und gleichzeitig wird die Fräsvorrichtung in axialer Richtung in der Zylinderführung--13--um eine Strecke verschoben, die einer halben Zinkenteilung
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die so viel gegeneinander versetzt sind, dass sie beim nachfolgenden Zusammenfügen der Rahmenteile in Eingriff miteinander gebracht werden können.
Nach dem Ausfräsen der Keilzinken wird Leim aufgetragen, u. zw. mittels einer auf jeder Einheit angeordneten Leimauftragvorrichtung-20-- ; der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. l nur die der Einheit
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Leim gegen Verunreinigung durch Späne und Sägemehl zu schützen. Im Behälter befinden sich zwei Walzen, die durch einen hydraulischen Hebemechanismus an den mit Leim zu versehenden Flächen vorbeigeführt werden, wobei gleichzeitig die Behälterdeckel geöffnet werden (vgl. Fig. 2). Auch andere Arten von Leimauftragvorrichtungen können verwendet werden.
Nach oder gegebenenfalls teilweise während der Leimauftragung werden die Einspannvorrichtungen --16-- mit den Rahmenteilen --15-- bis zur Verbindungsstelle der Rahmenteile bewegt, wie dies in Fig. 1 bezüglich der Einheit--4--gezeigt ist. In dieser Stellung pressen die acht Einspannvorrichtungen --16-- die vier Rahmenteile --15-- mit einem vorbestimmten Druck, gegebenenfalls vibrierend gegeneinander.
Es hat sich gezeigt, dass die Rahmenteile infolge der Verwendung von Keilzinken so wirksam miteinander verbunden werden, dass die Einspannvorrichtungen gleich nach dem gegenseitigen Verbinden der Rahmenteile diese freigeben können, so dass der fertige Rahmen durch andere Vorrichtungen unmittelbar abtransportiert werden kann, wie dies unten näher erläutert wird ; die Einspannvorrichtungen --16-- können sofort in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden, die in Fig. l bezüglich der Einheit--l-gezeigt ist, um den nächsten Satz von Rahmenteilen aufzunehmen und die oben beschriebene Arbeitsfolge zu wiederholen.
Jede Einheit weist, wie in Fig. 2 und bezüglich der Einheit --3-- in Fig. l gezeigt, einen im
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derselben werden nun mit Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben.
Jede Einspannvorrichtung ist auf einem zum Vorschub derselben dienenden Schlitten --22-- angeordnet, der in einer am Rahmengehäuse der Einheit vorgesehenen Führung, z. B. einer Prismenführung--23-, eine genau gesteuerte hin- und hergehende Verschiebungsbewegung ausführen kann. Der Schlitten--22--weist eine mit dieser starr verbundene untere Backe--24--mit einer horizontalen und einer anschliessenden vertikalen Anlagefläche --25-- auf, die eine genaue Anordnung eines Rahmenteiles --15-- gewährleisten. Es ist ersichtlich, dass diese Anlageflächen auch anders geformt und angeordnet sein können, um besonders profilierte Rahmenteile aufnehmen zu können.
Der Schlitten-22-trägt ferner eine klauenförmige, höhenverstellbare, obere Spannbacke-26-, die mittels einer in den Zeichnungen nicht gezeigten hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit mit ihrer Unterseite gegen die Oberseite eines auf der unteren Backe --24-- liegenden Rahmenteiles --15-- gepresst werden kann. Der Vorschub des Schlittens --22-- wird mittels einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnung bewirkt, die schematisch in Fig. 3 gezeigt ist.
Am Rahmengehäuse der Einheit ist eine Kolbenstange befestigt, deren Kolben in einem ersten doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinder --27-- verschiebbar ist. In Verlängerung dieses Zylinders ist ein zweiter doppeltwirkender hydraulischer Arbeitszylinder --28-- angeordnet, dessen Kolbenstange mit dem Schlitten ---22-- verbunden ist. Der hydraulische Zylinder--27--ist über Rohrleitungen oder Schläuchen mit einem Steuerzylinder--29-und der hydraulische Zylinder--28--in derselben Weise mit einem Steuerzylinder-30 verbunden.
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Bei einer Maschine der beschriebenen Art, die mit vier Einheiten ausgestattet ist, werden somit acht Steuerzylinder--29--und acht Steuerzylinder --30-- verwendet. Die Steuerzylinder sind ausserhalb der betreffenden Einheiten, vorzugsweise an einer zentralen Stelle der Maschine angeordnet, so dass alle Leitungen zu den Arbeitszylindern etwa die gleiche Länge haben, um Abweichungen in den Bewegungen der verschiedenen Arbeitszylinder infolge Deformationen des Leitungssystems, die gegebenenfalls vom Druck des hydraulischen Mediums bewirkt werden, zu vermeiden.
Es ist ersichtlich, dass die Steuerzylinder--29 und 30--das hydraulische Druckmedium den Arbeitszylindern --27 und 28--so zuführen, dass die Bewegungen der Arbeitszylinder den Kolbenbewegungen der zugehörigen Steuerzylinder genau entsprechen.
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vorzugsweise elektrisch gesteuerte Ventile an eine hydraulische Druckmediumquelle angeschlossen, die auch den hydraulischen Druck für die übrigen hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten der Maschine liefert.
Bei der gezeigten Ausführungsform werden die Rahmenteile den Einspannvorrichtungen aus vier Magazinen zugeführt, die in den Zwischenräumen zwischen den Einheiten angeordnet sind und sich aufwärts strecken, so dass ein ständiges Nachfüllen der Magazine vorgenommen werden kann. Das untere Ende eines der Magazine ist in den Fig. 3 bis 5 durch zwei Leitschienen-35 und 36-angedeutet, zwischen welchen die Rahmenteile allmählich heruntersinken ; der unterste Rahmenteil ruht auf der Spannbacke--26--, wie Fig. 4 zeigt, in welcher die Einspannvorrichtung in ihrer zurückgezogenen Stellung dargestellt ist ; aus Fig. 4 ist ferner ersichtlich, dass ein vorausgehender Rahmenteil wie dies noch näher erläutert wird, von einer Schiene--37--
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In der in Fig. 5 gezeigten Stellung der Einspannvorrichtung wird die Keilzinkenausfräsung vorgenommen.
Der Vorschub der Einspannvorrichtungen aller vier Einheiten aus der in Fig. 4 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung erfolgt, gleichzeitig durch Zufuhr von hydraulischem Druckmedium zu dem Zylinder-32-, der
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Kolbenhubes genau bis zur Bearbeitungsstelle der Rahmenteile vorgeschoben sind.
Nach dem Ausfräsen der Keilzinken und dem Auftragen von Leim wird der Schlitten --22-- in die in Fig. 3 gezeigte Verbindungsstelle der Rahmenteile vorgeschoben, in welcher die Keilzinken der Rahmenteile miteinander in Eingriff gebracht werden und die Herstellung des Rahmens vollendet wird. Dies geschieht durch Zufuhr von hydraulischem Druckmedium zum Zylinder--34-, der über den Steuerzylinder --30-- einen genauen gleichzeitigen Vorschub der Kolben in allen Arbeitszylindern --28-- und damit der Schlitten - bewirkt. Dieser gleichzeitige Vorschub ist deshalb von Bedeutung, weil die Ecken auf Gehrung verbunden werden sollen.
Sobald nämlich die Keilzinken an einer Ecke miteinander in Eingriff gekommen sind, lässt sich eine gegenseitige Verschiebung der beiden Rahmenteile, zur Korrektur ihrer gegenseitigen Lage schwierig durchführen. Die Arbeitszylinder --28-- müssen in dieser Stellung die Rahmenteile mit einem ausreichenden Druck aneinanderpressen können ; die Rahmenteile sind dann, obwohl der Leim noch nicht abgebunden hat, genügend fest verbunden, so dass der fertige Rahmen sofort wegbefördert werden kann.
Es ist ersichtlich, dass die Arbeitszylinder --27-- während dieses Arbeitsvorganges ständig unter vollem hydraulischen Druck stehen, welcher vom Antriebszylinder --32-- über die Steuerzylinder --29-- ausgeübt wird.
Der jeweils unterste Rahmenteil in den Magazinen, der bei der in Fig. 5 gezeigten Stellung des Schlittens --22-- auf der Oberseite der Backe--26--ruht, wird beim Vorschub des Schlittens von einem Absatz - -38-- der Backe --26-- am hinteren Ende derselben aus dem Magazin bis zu der in Fig. 3 gezeigten Lage bewegt, wobei die Rahmenteile im Magazin herunterrutschen und auf dem Absatz --38-- zu ruhen kommen.
Gleichzeitig mit der endgültigen Verbindung der Rahmenteile (Fig. 3) wird die Backe-26--so weit angehoben, dass ihr Druck auf den Rahmenteil-15'--aufhört, worauf die Druckzufuhr zu den Zylindern - 32 und 34--umgeschaltet wird, so dass diese über die zugehörigen Steuerzylinder --29 und 30-- die Kolben in allen Arbeitszylindern--27 und 28--zurückbewegen, wobei die Schlitten --22-- in ihre in Fig. 4 gezeigte Ausgangsstellung zurückgeführt werden.
Hiedurch wird der vor dem Absatz --38-- liegende Rahmenteil --15"--, dessen Zurückführung vom nachfolgenden Rahmenteil verhindert wird, von der Backe
26 -- auf die Backe --24-- fallen und in eine Lage gelangen, die vom Rahmenteil --15'-- am Beginn des Arbeitszyklus in Fig. 4 eingenommen wurde, und der beschriebene Arbeitszyklus kann wiederholt werden.
Wenn ein Rahmen hergestellt ist und die Schlitten--22--zurückgezogen sind, wird der Rahmen von einer Hebeeinrichtung-46-- übernommen, die den Rahmen auf eine Fördereinrichtung absenkt, die unter
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den Einspannvorrichtungen und zwischen den Einheiten vorzugsweise horizontal verläuft und den fertigen Rahmen aus der Maschine in ein Rahmenmagazin befördert, in welchem der Rahmen für einige Zeit verbleibt, bis der Leim abgebunden hat.
Fig. 6 zeigt die Hebeeinrichtung für eine Ausführungsform der Maschine gemäss der Erfindung, wobei gleichzeitig mit dem Herstellen des Rahmens eine Fensterscheibe, Füllung od. dgl. in die Rahmenteile eingesetzt werden soll.
Die erwähnte Fördereinrichtung besteht aus zwei parallel zueinander verlaufenden, schmalen endlosen Förderbändern--40 und 41-- (s. auch Fig. 1), die über Rollen geführt sind, welche auf den Einheiten--2 und 3 bzw. 1 und 4--gelagert sind, so dass der Abstand zwischen den Förderbändern geändert wird, wenn die Einheiten bei einer Maschinenumstellung ihren gegenseitigen Abstand ändern.
Mittels einer Teleskopwelle - wird eine synchrone Bewegung der beiden Förderbänder gesichert.
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--47-- eingesetzt--40, 41--schiebt, die automatisch stillgesetzt werden, wenn sich die Scheibe --47-- zwischen den Einheiten in der Bewegungsbahn der Hebeeinrichtung befindet, wonach die Hebeeinrichtung, die aus einem hydraulischen Antriebszylinder--45--und einem austauschbaren und einstellbaren Tisch--46--besteht, die Scheibe--47--bis in die in Fig. 6 gezeigte Lage hebt, in welcher die Scheibe sich in Fluchtung mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Scheibe in den Rahmenteilen befindet.
Zweckmässig wird die genaue Ausrichtung der Scheibe durch Anschläge --48-- gesichert, die von einem über die Maschine angeordneten und in den Zeichnungen nicht gezeigten Gestell herunterragen.
Wenn der Rahmen zusammengesetzt ist, wird der Tisch --46-- wieder abgesenkt, bis der Rahmen auf
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einer Dichtungsleiste versehen, die ausser als Abdichtung auch als Sicherung beim Einführen der Scheibenränder in die hiefür vorgesehenen Nuten in den Rahmenteilen und wegen ihrer Elastizität zum nachgiebigen Festhalten der Scheibe im Rahmen und zur Korrektur kleiner Herstellungsungenauigkeiten dient.
Bei der im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 beschriebenen Ausführungsform der Einspannvorrichtungen ist vorausgesetzt, dass die Verschiebung der Spannbacke --26-- im Schlitten --22-- durch einen in den Zeichnungen nicht gezeigten hydraulischen Zylinder bewirkt wird. Zweckmässig kann die Höhenverstellung der Spannbacke bei einer andern Ausführungsform auch mechanisch mittels einer Einrichtung bewirkt werden, die aus den Fig. 7 bis 9 hervorgeht, in welchen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hat die obere Spannbacke --26-- eine nach unten ragende
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Loch zum Einführen eines Schlüssels hat, so dass die Höhenlage der Backe--26--in Abhängigkeit von der Höhe der in der Maschine zu bearbeitenden Rahmenteile --15-- eingestellt werden kann. Nach unten ist der Gewindezapfen --51-- durch einen Zapfen-52-verlängert, der einen etwas kleineren Durchmesser hat und mit einer Ausdrehung --53-- versehen ist.
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welche an der Platte--54--bzw. an der Unterseite des Zapfens--51--anliegen. Entsprechende Federelemente --56-- sind zwischen der platte --54-- und einem Flansch angeordnet, der die Ausdrehung --53-- nach oben begrenzt.
Auf dem Schlitten --22-- ist an einem Zapfen --57-- ein zweiarmiger Hebel --58-- drehbar gelagert, dessen einer Arm mit seinem gabelförmigen Ende--59--mit der Ausdrehung --53-- in Eingriff steht und dessen anderer Arm an seinem Ende eine Abtastnase --60-- aufweist.
Die Abtastnase --60-- hat ein besonderes Profil, wie in Fig. 7 gezeigt, das mit einem an der feststehenden Führung für den Schlitten --22-- angebrachten Steuernocken --61-- zusammenwirkt. Dieser Mechanismus wirkt in folgender Weise : Beim Vorschub des Schlittens--22--in die erste Arbeitsstellung, d. h. die in Fig. 5 gezeigte Stellung, trifft die Abtastnase --60-- auf eine schräge Fläche --62-- des Nockens --61-- und gleitet hiebei über diesen hinweg.
Hiedurch wird der Hebel --58-- im Uhrzeigersinn in Fig. 7 geschwenkt und zieht dadurch über die Zapfen--52 und 51--die Spannbacke-26-nach unten, so dass ein auf der Unterseite der Backe angebrachter Klotz--63--aus relativ hartem Gummi od. dgl. mit entsprechender Elastizität gegen den Rahmenteil --15-- gepresst wird. Es muss in diesem Zusammenhang hervorgehoben werden, dass die Abmessungen der Rahmenteile mit relativ engen Toleranzen eingehalten werden, und dass die Höhenlage der Backe mittels des Gewindezapfens --51--, wie oben erwähnt, so eingestellt ist, dass die Elastizität des Klotzes -63 - ausreicht, um unter allen Umständen den nötigen Druck zum
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Festspannen des Rahmenteiles--15--zu gewährleisten.
Gleichzeitig werden die Federn-55zusammengepresst.
Unmittelbar bevor der Schlitten --22-- während des Zusammensetzens des Rahmens seine vordere Endstellung erreicht hat, passiert die Nase-60-die Vorderkante-64-des Steuernockens-6l-, wobei der Hebel --58-- freigegeben und von der zusammengepressten Feder --55-- entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird, so dass die Backe--26--angehoben wird und den Rahmenteil--15- freigibt.
Während der nachfolgenden Rückbewegung des Schlittens --22-- wird die Oberseite der Abtastnase --60--, die wie in Fig. 7 gezeigt, abgerundet ist, über eine abgeschrägte Fläche des Nockens --61-- geführt zur Unterseite des Nockens --61-- geführt und liegt an dieser mit einem gewissen Druck an, weil die Federn - -56-- in dieser Stellung durch Anlage an der Platte-54-zusammengedrückt sind. Die Abtastnase --60-- wird deshalb, wenn sie den Nocken --61-- passiert hat, so weit angehoben, dass sie beim nächsten Vorschub des Schlittens wieder auf die schräge Fläche-62-des Nockens auftrifft.
Die oben beschriebenen Funktionen der verschiedenen hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten werden zur Durchführung des erläuterten Arbeitsablaufes automatisch gesteuert, u. zw. vorzugsweise durch ein elektrisches Steuersystem, das an sich bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben werden braucht.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Maschine zum automatischen Herstellen von Rahmen oder rahmenähnlichen Gebilden aus Rahmenteilen, die an ihren Enden durch Keilzinken und Verleimung auf Gehrung zu Rahmenecken verbunden
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verbindenden Rahmenteile (15) eine Vorschubeinrichtung (22) vorgesehen ist, mit welcher der Rahmenteil (15) von einer Vorratsstelle zu einer Bearbeitungsstelle und von dieser weiter zur Verbindungsstelle der beiden Rahmenteile vorschiebbar und an den andern Rahmenteil anpressbar ist, wobei der Rahmenteil (15) an der Vorschubeinrichtung (22) mittels einer Einspannvorrichtung (16) festklemmbar ist und wobei die Vorschubeinrichtungen (22) jeder Einheit durch eine allen Einheiten (1, 2,3, 4) gemeinsame Steuereinrichtung (31 - 34) synchron mit den Vorschubeinrichtungen (16) der andern Einheiten betätigbar sind,
dass jede Einheit ferner eine Fräsvorrichtung (11, 12, 13) zum Ausformen von ineinanderpassenden Keilzinken an den einander zugekehrten Enden der in der Einheit zu verbindenden Rahmenteile (15) und Vorrichtungen (20) zum Auftragen von Leim auf die mit Keilzinken versehenen Rahmenteilenden enthält und dass zwischen den Einheiten (1, 2, 3, 4) eine Vorrichtung (45, 46) zum Entfernen des fertiggestellten Rahmens (49) od. dgl. von den Einheiten vorgesehen ist, die im wesentlichen senkrecht zur Vorschubebene der Rahmenteile (15) bewegbar ist.
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