CN1915621A - 拱顶式门面及用于制作拱顶式门面的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于形成拱顶式门面的系统和方法及所形成的门面。该系统包括面板、工作台和切割组件。面板具有设置在内部的第一表面和设置在外部的第二表面。至少一个凸起部从第一表面伸出。工作台具有平坦表面和从该平坦表面向外延伸的定位销。定位销与凸起部协作从而将面板定位在平坦表面上。切割组件可操作地与工作台相连，它包括与定位器间隔开的刀刃。当刀刃和面板中的其中之一绕定位器转动时，该刀刃与面板接合，并在面板中形成弯曲的边缘。

Description

拱顶式门面及用于制作拱顶式门面的系统

技术领域

本发明涉及一种用于形成拱顶式门面的系统和方法，以及由此得到的门面。该系统包括面板、工作台和切割组件。面板具有设置在内部的第一表面和设置在外部的第二表面。至少一个凸起部从第一表面延伸并限定有孔。工作台具有平坦的表面和从该平坦表面向外伸出的定位销。定位销可被接纳在所述孔中。切割组件可操作地与工作台相连，它包括与定位销间隔预定距离的刀刃。当切割组件和面板的其中之一绕定位销旋转时，刀刃与面板接合，并在面板上形成弯曲的边缘。

背景技术

有时需要提供一种具有曲线型上边缘或“拱顶”形的门。拱顶式实木门的产品通常含有由连续的分离切割操作所产生的一系列切口以实现完整的拱形结构。这种切割操作相对费时且劳动强度大。因此，制作成本也相对较高。

与空心门相比，实木门相对昂贵。在现有技术中已知空心门包括固定在框架对侧上的第一和第二门面。这种门还可具有芯。需要提供一种具有拱形顶部的空心门。

目前已经研发出各种用于在木块中切制出圆弧或椭圆弧的系统。但是，这种传统的系统被设计成只能用于在诸如弯曲的装饰嵌条等相对较小的部件上形成拱形。而不能提供一种有效的、一致的系统以便在相对较大的部件如门面上进行切割。门面的边缘通常不规则且必需被修整来定尺寸。因此，利用传统的系统难于制作门面上的拱或成本过高。

因此，需要一种用于形成拱顶式门面的系统来解决上述的部分或全部问题。

发明内容

本发明涉及一种用于形成拱顶式门面的系统。按照本发明第一实施例的系统包括面板、工作台和切割组件。该面板具有设置在内部的第一表面和设置在外部的第二表面。至少一个凸起部从第一表面伸出。所述工作台具有平坦表面和从平坦表面向外伸出的定位器。定位器与凸起部协作以便将面板定位在平坦表面上。切割组件可操作地与工作台相连，它包括与所述定位器间隔开的刀刃。当面板被定位在平坦表面上时，所述刀刃延伸穿过、并垂直于与面板面共面的平面。当刀刃和面板的其中之一围绕定位器转动时，所述刀刃与面板接合，并在面板上形成弯曲的边缘。

本发明还涉及一种由此得到的拱顶式门面。该门面包括第一和第二主表面，其中第一主表面设置在内部，第二主表面设置在外部。该门面由第一侧边、与第一侧边基本平行的第二侧边、下缘和拱形顶部边缘限定而成。至少一个凸起部从第一主表面伸出并被设置在其上。该凸起部具有限定出孔的油炸圈饼(donut)形主体部分。

本发明还公开了一种拱顶式门。该门包括具有第一和第二门挺、下横挡和拱形上横挡的周边框架。第一和第二门面固定在框架的对侧上。每个门面都由第一和第二侧边、下缘和拱形顶部边缘限定而成，所述第一和第二侧边、下缘和拱形顶部边缘分别与第一和第二门挺、下横挡和拱形上横挡对准并固定在其上。每个门面都具有至少一个从设置在内部的表面延伸并布置在该表面上的油炸圈饼形凸起。

本发明还涉及一种形成拱顶式门面的方法。包括提供面板，该面板具有彼此相反的第一和第二主表面，以及至少一个从第一主表面延伸的凸起部。该凸起部具有限定出孔的主体部分。提供一工作台，该工作台具有平坦表面和从该平坦表面向外伸出的定位销。提供可操作地与所述工作台相连的切割组件。该切割组件具有与定位销间隔第一距离的刀刃。将定位销与所述孔对准，并将销插入到其中，借此把第一主表面安置在工作台的平坦表面上。使面板和刀刃中的其中之一绕定位销转动，以便使刀刃与面板接合，并在面板中形成拱形边缘。

所公开的系统能够从面板的顶部，如从由剪力壁模制而成的SMC门面顶部除去材料。利用单独的传统矩形剪切芯/空腔模具，可以将嵌入模内的凸起元件与门面模制成一整体。该凸起元件优选为‘油炸圈饼’形，并且被构造成容纳位于切割工作台上的定位销。该切割工作台支撑着面板，凸起元件容纳着定位销。当在工作台上进行定位和对准后，使切割刀刃旋转穿过弓形路径，从而刀刃能够与面板接触并借此去除掉面板端部处所期望部分的材料。

附图说明

图1是按照本发明实施例的用于形成拱顶式面板的装置的透视图；

图2是按照本发明的拱顶面板的平面图，它具有已去除部分的边缘，以及虚线示出的中心线和切割线；

图3是按照本发明的定位销和面板部分截面图；

图4是按照本发明实施例的凸起部的平面图；

图5是图4所示凸起部的透视图；

图6是本发明装置的部分截面图，其中示出了切割装置、工作台和设置在工作台上的门面；

图7是本发明的工作台和切割装置的平面图；

图8是按照本发明的具有椭圆形顶部边缘的拱顶面板的平面图，它具有已去除部分的边缘，以及虚线示出的中心线和切割线；以及

图9是按照本发明的门的透视图。

具体实施方式

在图1中最佳地示出了用于形成按照本发明实施例的拱顶式面板的装置10。该装置10包括工作台12，所述工作台12具有接收面14和从接收面14向外伸出的定位销16。所述接收面14优选为平面且其尺寸被确定成用于接纳基本为矩形的面板，如图2中最佳示出的门面18。

最好如图2和3所示的那样，门面18包括设置在内侧的第一主表面20和与其相反地设置在外侧的第二主表面22。门面18优选最初具有基本为矩形的结构，且带有第一和第二侧边24、26，下缘28以及顶部边缘30(虚线示出)。凸起部32设置在第一主表面20上，并且从其上向外伸出。最好如图4和5所示的那样，凸起部32优选具有限定出中心孔36的油炸圈饼形主体部分34。孔36优选沿着基本垂直于主表面20的方向延伸。最好如图2所示的那样，凸起部32与第一和第二侧边24、26等距离，从而可以沿着门面18的中心线L(虚线示出)设置孔36。门面18可以包括多于一个的凸起部32，并且每个凸起部32都是沿着中心线L设置的，且彼此相互间隔开。

优选的是，门面18由片料吹膜化合物(“SMC”)、热固性聚合物材料或一些其它易于流动的材料制成。尽管我们优选采用SMC来制造门面18，但其他门面材料，如木质复合物也可以用于本发明的实践中。凸起部32在其成型过程中，如在模制处理的过程中可以与门面18形成为一个整体。例如，可以提供被构造成用来成型凸起部32的模具，或者可以将本身的插入件设置到用于成型凸起部32的模具内。或者，也可以单独成型凸起部32，然后将其固定到模制面板的第一主表面20上。举例来说，可以将一个或多个主体部分34粘结固定在第一主表面20上以形成门面18。尽管我们优选使凸起部32从门面18上伸出，并且定位销16是从接收面14上伸出的，但本领域技术人员应当认识到凸起部32也能够从接收面14延伸，且类似于销状的结构也可以从门面延伸。

最好如图3和6所示的那样，当将门面18的第一主表面20放置在接收面14上时，定位销16被容纳在孔36中。定位销16优选具有圆柱形结构，且带有互补地容纳在孔36中的外顶端38。如图5所示，外顶端38包括成角度的侧边40，其与孔36的成角度的侧壁42相对应。这样，当把门面18最初放置到接收面14上时，即使门面18略微没有与定位销16对准，外顶端38也易于滑动到孔36内。

参照图1和6-7，装置10包括可操作地与工作台12相连的切割组件44。该切割组件44包括可旋转的臂支撑件46、刳刨机(router)臂48以及带有切割刀刃52如切割装置50的高速刳刨机。刳刨机臂48优选包括与臂支撑件46连接的第一端部54和与切割装置50连接的第二端部56。臂支撑件46优选与定位销16轴向对准，并且它可以被设置成靠近工作台12的下侧58。刳刨机臂48优选在与接收面14所在的平面基本平行的平面上从臂支撑件46向外伸出。切割刀刃52设置在切割装置50上，并且可经由可旋转的臂支撑件46围绕定位销16转动，从而切割刀刃52能够穿过一弓形路径(如箭头A所示)，其中该弓形路径贯穿了接收面14所在的平面。这样，当将门面18放置在接收表面14上时，切割刀刃52就与门面18接合。

切割组件44还可以包括与臂支撑件46相连的辅助支撑杆59，它与刳刨机臂48一起旋转，并支撑着该刳刨机臂。当切割刀刃52切入门面18时，该切割刀刃可能会遇到阻力，这就有可能在切割装置50并由此在刳刨机臂48上产生向上或向下的作用力。辅助支撑杆59能够确保将刳刨机臂48保持在与接收面14所在的平面基本平行的平面上，即使遭遇到这样的阻力。

刳刨机臂48和切割装置50经由可转动的支撑臂46围绕定位销16而可旋转。优选地是，刳刨机臂48和切割装置50可绕定位销16转动而使切割刀刃52沿着相对于定位销16至少成约90°的弓形路径行进。刳刨机臂48具有可调节的长度，从而切割刀刃52可以被设置成与定位销16间隔一选定的预定距离。刳刨机臂48在其靠近第二端部56处还包括狭槽48A，切割装置50可滑动地容纳在其内，从而可以调节切割刀刃52和定位销16之间的距离。

接收面14可包括弓形狭槽58，该弓形狭槽在第一和第二侧边60、62之间延伸，并且与切割刀刃52穿过的弓形路径A相一致。或者，切割刀刃52可以简单地穿过与工作台12端部相邻的路径。工作台12可包括分别从接收表面14的侧边60、62向上伸出的侧壁64、66。该工作台12还可以包括端壁68，所述端壁68从接收表面14的端部70向上伸出，并与弓形狭槽58间隔开。

为了在门面18上形成最好如图2所示的拱形顶部边缘30A，如图6所示，将第一主表面20放置到接收面14上。定位销16与凸起部32的孔36对准，并且被插入到其内，借此确保门面18处于接收面14的预定位置上，而且还确保了将要形成的拱形顶部边缘30A与孔36间隔预定的距离。第一和第二侧边24、26分别与侧壁64、66对齐。可将侧壁64、66滑动地设置在接收面14上，以便侧壁64、66可以抵靠在门面18上移动，以确保在切割出拱形顶部边缘30A之前，门面18被正确地对准并固定在所期望的位置上。也可以将端壁68可滑动地设置在接收面14上，以便端部68可滑动地抵靠在顶部边缘30上并与其邻接。或者，可以将侧壁64、66和端壁68固定在工作台12上。

再次参照图1和6，装置10可包括可操作地与工作台相连的夹持装置72。夹持装置72包括中心体74和从中心体伸出的夹持臂76。夹持装置72优选通过固定支撑件78安置在接收面14之上。例如，利用可操作相连的气压缸可将中心体74移向或远离接收面14。当把门面18放置在接收面14上时，将中心体74移向接收面14直到夹持臂76与门面18接合。夹持臂76向门面18施加了足够大的向下的作用力以在切割操作的过程中将门面18固定在处于接收面14上的适当位置中。中心体74优选与定位销16轴向对准。但是，也可以将夹持装置72安置在工作台12之上相对于接收面14的一些其他位置上。应当理解的是，也可以采用其他装置来固定门面18，使其抵靠在接收面14上。例如，可以在门面18和接收面14的周围采用一个或多个夹具。或者，侧壁64、66可以向内滑动抵靠着门面18，并以足够大的作用力与门面18邻接，以便在切割操作过程中将门面18保持在适当的位置上。不过，使侧壁64、66抵靠着门面18的指向内部的作用力不应当过大而致使门面18弯曲或挠曲。不管如何将门面18保持在适当的位置，在把定位销16插入到凸起部32的孔中时确保了正确的对准。

当门面18与接收面14对准并固定在其上时，将切割装置50放置在初始位置中，从而最好如图1和7所示的那样使切割刀刃52与弓形狭槽58间隔开。然后使切割装置50绕定位销16旋转，以便切割刀刃52穿过弓形狭槽58，借此与门面18接合并对其进行切割以形成拱形顶部边缘30A。

通过调节切割刀刃52和定位销16之间的距离，并借此调节弓形路径A的半径，就可以选定形成在门面18上的拱形边缘的弯曲程度。如上所述，通过增加或缩小刳刨机臂48的长度、改变切割装置50在狭槽48A内的位置，或通过这两种方式的结合来调节这种距离。当凸起部32与定位销16对准时，可以形成拱形顶部边缘30A。调节切割刀刃52和定位销16之间的距离，从而使弓形路径的半径为R1。通过缩小切割刀刃52和定位销16之间的距离，并借此使弓形路径A的半径缩小，就可以增大拱形边缘的弯曲程度。

此外，通过从设置在第一主表面20上的多个凸起部中选择一个，就可以选定拱形边缘相对于端部30在门面18上的形成位置。例如，最好如图2所示，门面18可包括与凸起部32间隔开的、并沿着中心线L布置的第二凸起部32A。当凸起部32A与定位销16对准，并对刳刨机臂48的长度进行调节以使产生的弓形路径具有小于半径R1的半径R2时，就可以形成拱顶30B(虚线示出)。尽管可以缩短刳刨机臂48的长度，不过当切割刀刃52绕定位销16旋转时，该切割刀刃52也能够穿过弓形狭槽58。

可以沿着中心线L在门面18的不同位置上设置任意数量的凸起部32。选定多个凸起部32中的一个与定位销16对准，然后使定位销16对准，并将其从选定的凸起部32处插入到孔中。接下来将刳刨机臂48调节成所需要的长度，以便使刀刃52与门面18接合，并沿着侧边24、26之一在所期望的位置开始切割门面18(并且使刀刃52穿过弓形狭槽58)。这样，常规的矩形门面18就被切割成具有选定曲率(例如边缘30A或30B)的拱形顶部边缘的门面。此外，即使通过使定位销16与非常靠近端部30的凸起部(如凸起部32A)对准而缩短了弓形路径A的半径，也可以保持门面18的所期望的长度，以确保保持所得到面板的期望长度(沿着线L测量)。因此，拱形顶部边缘30B具有比拱形顶部边缘30A大的弯曲程度。不过，当通过选定凸起部32A来形成拱形顶部边缘30B和通过选定凸起部32来形成拱形顶部边缘30A时，所得到的具有拱形顶部边缘30B的拱顶式门面与具有拱形顶部边缘30A的拱顶式门面都具有相同的长度(沿着线L测量)。

最好如图8所示的那样，可以在门面18上形成基本为椭圆形的边缘30C。如上所述，凸起部32是沿着中心线L设置的。不过，还设置有两个附加的凸起部32B、32C，它们从中心线L处间隔开。优选地，凸起部32B、32C从中心线L和端部30间隔开的距离相等。为了形成椭圆形边缘30C，将定位销16首先与凸起部32对准。切割刀刃52穿过弓形路径A，与面板接合，借此形成拱形顶部边缘30A。然后使定位销16与凸起部32B对准。缩短刳刨机臂48以便使切割刀刃52接触到门面18，从而将拐角C1除去。接下来使定位销16与凸起部32C对准，从而使切割刀刃52接触到门面18以去除拐角C2。由此形成了基本为椭圆形的边缘30C。

由于不需要专用的成型模具，因此所得到的拱顶式门面18制造起来比较廉价。此外，切割操作比较容易，这是因为定位销16和凸起部32确保了门面18正确地对准在接收面14上，即使门面18的边缘24、26不平整也可以正确对准。采用定位销16和孔36来使门面18对准在接收面14上。当刳刨机臂48绕臂支撑件46旋转时，切割刀刃52与门面18接合。通过在门面18的第一主表面20上设置一个以上的凸起部32，可以将矩形面板成形为具有选定弯曲程度的拱形顶部边缘。因此，门的制造商可以存储大量常规的矩形门面。当接收到用于具有特定曲率的拱形顶式门面(或门)的订单时，制造商只需根据用户要求来切割常规的矩形门面。因此，制作商不需要制造具有各种拱顶设计的门面和/或将其存储于仓库。此外，假定凸起部32设置在第一主表面20上，那么也可以将该门面18用于矩形门，其中这里所述第一主表面被设置在内部，并且在带有门面18的成品门上看不到该第一主表面。

本发明还涉及一种最好如图9所示的拱顶式门D。所述门D包括具有第一和第二门挺S1、S2、下横挡(未示出)和拱形上横挡R的周边框架。具有拱形顶部边缘30A(或30B或30C)的第一和第二门面18固定在框架的相对侧。拱形上横挡R具有和门面18弯曲的顶部边缘相同的曲率，以便与顶部边缘对准。

按照优选实施方案已经解释了本发明的某些方面。当然，很明显的是对本领域普通技术人员来说：在不脱离本发明范围或实质的情形下，可以对本发明的结构或构造进行各种改进和变化。例如，可以提供将刀刃保持在固定位置上的固定切割组件。可以提供带有可旋转接收面的工作台，以便门面18与可旋转接收面上的定位销对准，并且被驱动穿过弓形路径而与固定刀刃接合，借此在面板上切割出期望的拱形顶部边缘。此外，定位销还可以形成在与设置在切割工作台上的凸起部协作的面板上。因此在所附权利要求及与其等效的范围内，本发明覆盖了所有这样的改进和变化。

Claims (20)

1.一种用于形成拱顶式门面的系统，包括：

面板，所述面板具有设置在内部的第一表面和设置在外部的第二表面；

至少一个从所述第一表面伸出的凸起部；

工作台，该工作台具有平坦表面和从所述平坦表面向外伸出的定位器，所述定位器与凸起部协作以将所述面板定位在所述平坦表面上；

可操作地与所述工作台相连的切割组件，所述切割组件具有与所述定位器间隔开的刀刃，当面板被定位在平坦表面上时，所述切割组件延伸穿过与所述面板共面的平面，当刀刃和面板的其中之一围绕定位器转动时，所述刀刃与面板接合，在面板上形成弯曲的边缘。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述凸起部和所述面板一体地形成。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位器为圆柱形销。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述凸起部包括限定出孔的主体部分，所述孔的尺寸被确定成容纳所述圆柱形销。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主体部分为油炸圈饼形。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述面板由热固性聚合物材料、片料吹膜化合物和木质复合物的其中之一制成。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切割组件包括高速刳刨机。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述切割组件包括臂支撑件和刳刨机臂，刳刨机臂具有可旋转地连接在臂支撑件上的第一端部和连接在所述高速刳刨机上的第二端部。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述刀刃围绕定位销沿着弓形路径转动，该弓形路径所对的角至少约为90度。

10.如权利要求1所述的系统，还包括设置在所述平坦表面之上的、可朝着和远离所述平坦表面移动的夹持装置，当需要把面板定位在平坦表面上时，该夹持装置用于将面板固定抵靠在平坦表面上。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述夹持装置与所述定位器轴向对准。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工作台包括从平坦表面的周边向上伸出的至少一个侧壁，以使所述面板的边缘定位。

13.一种拱顶式门面，包括：

第一和第二主表面，所述第一主表面设置在内部，第二主表面设置在外部，该第一和第二主表面由第一侧边、与第一侧边基本平行的第二侧边、下缘和拱形顶部边缘限定；

至少一个凸起部从所述第一主表面伸出并被设置在其上，所述凸起部具有限定出孔的油炸圈饼形主体部分。

14.如权利要求13所述的拱顶式门面，其特征在于，所述凸起部和门面一体形成。

15.如权利要求13所述的拱顶式门面，其特征在于，所述门面由热固性聚合物材料、片料吹膜化合物和木质复合物的其中之一制成。

16.一种拱顶式门，包括：

具有第一和第二门挺、下横挡和拱形上横挡的周边框架；

固定在框架相对侧上的第一和第二门面，每个门面都由第一和第二侧边、下缘和拱形顶部边缘限定而成，所述第一和第二侧边、下缘和拱形顶部边缘分别与第一和第二门挺、下横挡和拱形上横挡对准并固定在其上，并且每个门面都具有设置在内部布置的表面上并从该内部布置的表面伸出的至少一个油炸圈饼形凸起。

17.如权利要求16所述的拱顶式门，其特征在于，所述每个门面都由热固性聚合物材料、片料吹膜化合物和木质复合物的其中之一制成。

18.一种形成拱顶式门面的方法，包括下述步骤：

提供面板，该面板具有彼此相反的第一和第二主表面，以及至少一个从第一主表面伸出的凸起部，该凸起部具有限定出孔的主体部分；

提供工作台，该工作台具有平坦表面和从平坦表面向外伸出的定位销；

提供可操作地与所述工作台相连的切割组件，该切割组件具有与定位销间隔第一距离的刀刃；

将定位销与孔对准，并将销插入到孔中，借此把第一主表面安置在工作台的平坦表面上；以及

使面板和刀刃中的其中之一绕定位销旋转，以便使刀刃与面板接合，并在面板中形成拱形边缘。

19.如权利要求18所述的方法，还包括下述步骤：

提供面板，该面板至少具有从第一主表面伸出的间隔开的第一和第二凸起部；

在上述对准和插入过程中，选择第一凸起部的孔；

使面板和刀刃中的其中之一绕该选定的孔转动，以便使刀刃沿着第一弓形路径行进，并在面板中形成拱形边缘。

20.如权利要求19所述的方法，还包括下述步骤：

调节切割组件的刀刃，以便使刀刃与定位销间隔第二距离，该第二距离大于所述第一距离；

选择第二凸起部的孔；

将所述销与选定的第二凸起部的孔对准，并将销插入到其中；

使面板和已调节刀刃中的其中之一绕选定的第二凸起部的孔转动，以便刀刃沿着第二弓形路径行进，并与面板上所形成的拱形边缘的部分接合，借此在面板中形成基本为椭圆形的边缘。

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