DE10033705C2 - Vorrichtung zum Bearbeiten von langgestreckten Werkstücken, insbesondere von Fenster- und Türeneinzelteilen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von länglichen Werkstücken, insbesondere von Fenster- und Türeneinzelteilen, welche vorzugsweise aus Holz, holzähnlichen Werkstoffen oder Kunststoffen aufgebaut sind, mit einem ein- oder mehrteiligen Maschinentisch, einem Ständer, an dem zumindest eine zur Bearbeitung der Werkstücke in einem Bearbeitungsraum vorgesehene Bearbeitungseinrichtung angeordnet ist, und einer Spanneinrichtung zum Einspannen der Werkstücke für die Bearbeitung, die aus mit dem Werkstück im Eingriff bringbaren Spannelementen aufgebaut ist, und die eine angetriebene und sich über den Transportweg in x- Richtung wirksame Transporteinrichtung für die Werkstücke bildet.

Zur Fertigung von aus länglichen Werkstücken aufgebauten Fenster- bzw. Türenteilen sind längenabhängige und längenunabhängige Bearbeitungen erforderlich, d. h. Bearbeitungen entlang der gesamten Länge des Werkstücks und Bearbeitungen an einer vorgegebenen Länge bzw. Stelle des Werkstücks, wie beispielsweise eine Bohrung, ein Langloch mit bestimmter Länge oder die stirnseitige Bearbeitung des Werkstücks. Um ein langgestrecktes Werkstück derartig bearbeiten zu können, werden an die Einspanneinrichtung der Bearbeitungsvorichtung besondere Anforderungen beim Einspannen bzw. Spannen der Werkstücke gestellt. Zum einen muss die Einspanneinrichtung das Werkstück während der Bearbeitung festhalten, d. h. es müssen die Prozesskräfte am Werkstück über die Einspanneinrichtung abgeleitet werden, so dass die geforderten Toleranzen am Werkstück eingehalten werden. Zum anderen muss die Einspanneinrichtung eine gute Zugänglichkeit bieten, so dass das zur Bearbeitung benötigte Werkzeug nicht mit der Spanneinrichtung kollidiert bzw. mit dieser in Konflikt gerät.

Stand der Technik

Die DE 197 52 685 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Bearbeiten von langgestreckten Kanthölzern. Die Vorrichtung weist eine Spanneinrichtung auf, welche in x-Richtung zum Transport der Werkstücke zu einer Bearbeitungseinrichtung verfahrbar ist. Die Spanneinrichtung weist einen in einer Führungsschiene verfahrbaren Wagen zum Transport von jeweils einem Kantholz auf, welches fest an dem Wagen eingespannt ist. Zum Einspannen der Kanthölzer an dem Wagen sind schwenkbare Greifer und Saugspanner vorgesehen. In der Spannlage beaufschlagen die Greifer das auf den Schlitten aufgelegte Kantholz von dessen Oberseite her, wozu die Greifer notwendigerweise eine Längsseite des Kantholzes umgreifen müssen. Bei dieser Vorrichtung ist es jedoch erforderlich, dass die Greifer weggeschwenkt werden, um das eingespannte Werkstück an einer beliebigen Stelle zu bearbeiten, beispielsweise wenn das Kantholz an der Längsseite bearbeitet werden soll.

Darstellung der Erfindung

Das der Erfindung zur Grunde liegende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von länglichen Werkstücken zu schaffen, durch welche die Bearbeitung von Werkstücken automatisierbar ist, wobei das von der Transporteinrichtung eingespannte Werkstück an einer frei wählbaren Stelle bearbeitet werden kann.

Dieses der Erfindung zur Grunde liegende technische Problem wird durch eine gattungsbildende Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest zwei Spannelemente der Spanneinrichtung in x-Richtung relativ zueinander bewegbar angetrieben sind, dass die dem jeweiligen Werkstück zugeordneten Spannelemente während der Bearbeitung am Werkstück angreifen, dass die Spannelemente das jeweilige Werkstück durch deren Relativbewegung zueinander zu und von dem Bearbeitungsraum weg transportieren, wobei das jeweilige Werkstück von den Spannelementen an verschiedenen Stellen eingespannt ist, und dass die Spannelemente während der Bearbeitung in x-Richtung vor und nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sind.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, erstmals eine Vorrichtung zum Bearbeiten von langgestreckten Werkstücken zu schaffen, bei welcher die Werkstücke einerseits während der Bearbeitung von den Spannelementen eingespannt sind und andererseits durch eine Relativbewegung zwischen zwei Spannelementen zu und von dem Bearbeitungsraum transportiert werden, ohne dass die Spannelemente während der Bearbeitung mit dem Werkzeug kollidieren. Dies kann einerseits durch zumindest eine angetriebene Rolle oder andererseits durch zumindest einen translatorisch bewegbaren Schlitten mit einem integrierten Spannelement bzw. Greifer realisiert werden, wobei die Spannelemente während der Bearbeitung im Eingriff sind sowie vor und nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sind.

Gemäß einer Ausführungsform mit einer angetriebenen Rolle kommt es durch die Rotation der Rolle zu einer Relativbewegung zwischen den am Werkstück angreifenden Angriffsflächen der Rolle und einem weiteren Spannelement, wobei die eine Rolle und weitere Spannelemente in X-Richtung vor und nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sind. Ferner kann zumindest eine Rolle in x-Richtung verschiebbar angeordnet sein, so dass diese Rolle und ein weiteres Spannelement in x-Richtung relativ zueinander bewegbar angetrieben sind.

Gemäß einer Ausführungsform mit einem translatorisch bewegbaren Schlitten wird das Werkstück zu dem Bearbeitungsraum durch eine Relativbewegung zwischen dem Spannelement und dem Werkstück transportiert, wobei der Schlitten einerseits das Werkstück durch das im Eingriff befindliche Spannelement transportiert und andererseits ohne Eingriff entlang dem Werkstück verfährt, um das Werkstück an einer entsprechenden Stelle erneut einzuspannen und in X- Richtung weiter zu transportieren. Dadurch ist der Schlitten relativ zu einem weiteren Spannelement bewegbar angetrieben, wobei das Spannelement des Schlittens und weitere Spannelemente während der Bearbeitung in X-Richtung vor und nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sind.

Darüber hinaus kann die Spanneinrichtung auch aus einer Kombination von einer oder mehreren angetriebenen Rollen und/oder einem oder mehreren translatorisch bewegbaren Schlitten aufgebaut sein. Andererseits können beispielsweise auch Führungsschienen oder frei drehbare Rollen als weitere Spannelemente dienen.

Aufgrund der Anordnung der mit dem Werkstück im Eingriff befindlichen Spannelemente vor und nach dem Bearbeitungsraum kann das von der Transporteinrichtung eingespannte Werkstück an einer frei wählbaren Stelle automatisch bearbeitet werden, wobei das zur Bearbeitung verwendete Werkzeug nicht mit dem erfindungsgemäßen Spannsystem kollidieren kann. Somit wird die Bearbeitung des Werkstücks nicht von beispielsweise weggeklappten oder weggefahrenen Spannelementen beeinträchtigt, welche nicht mit dem Werkstück im Eingriff sind. Ferner sind zusätzliche Spannelemente nicht erforderlich, die nur während eines bestimmten Bearbeitungsschritts verwendet werden. Folglich kann das Werkstück schnell und kostengünstig bearbeitet werden, da der Bearbeitungsablauf automatisch ohne ein manuelles Umspannen des Werkstücks durchführbar ist, wobei die zum Einspannen der Werkstücke erforderlichen Spannelemente, die dem jeweiligen Werkstück zugeordnet sind, auch während der Bearbeitung mit dem Werkstück im Eingriff sind.

Im Gegensatz dazu ist es bei der Vorrichtung gemäß der DE 197 52 685 A1 erforderlich, dass die Greifer des Spannsystems bei einer Bearbeitung der Längsseite des Werkstücks weggeklappt werden müssen und zusätzliche Andruckrollen zu dem Werkstück hin bewegt werden müssen, um das Kantholz zur Bearbeitung niederzudrücken. Der Transport des Werkstücks wird dabei nicht von den Greifern oder den Andruckrollen sondern von den Saugspannern vorgenommen. Dadurch ist einerseits eine Vielzahl von unterschiedlichen Spanneinrichtungen erforderlich, was einen hohen konstruktiven Aufwand zur Folge hat. Andererseits kann das Werkstück nicht an der mit dem Saugspanner im Eingriff befindlichen Stelle bearbeitet werden, da das Werkstück stets an derselben Stelle fest an dem Schlitten eingespannt ist. Darüber engen die weggeklappten Greifer im Bearbeitungsraum die Bearbeitungsmöglichkeiten ein, da sich die Greifer durch das Wegklappen stets neben dem Werkstück befinden. Somit ist eine Bearbeitung durch die Vorrichtung gemäß der DE 197 52 685 A1 an einer frei wählbaren Stelle nicht möglich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist ein Vorteil, dass die Transporteinrichtung auf dem Maschinentisch integriert ist oder auf einem separaten Zusatztisch oder Zusatzgestell angeordnet ist, da dadurch ein herkömmlicher Maschinentisch verwendet werden kann. Somit kann die Vorrichtung ferner auch für eine herkömmliche Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstücken verwendet werden.

Vorteilhafterweise ist der Ständer derart verlängert, dass zumindest eine an dem verlängerten Bereich des Ständers angebrachte Bearbeitungseinrichtung mit den von der Spanneinrichtung transportierten Werkstücken in Eingriff bringbar ist. Dadurch sind nur geringe konstruktive Änderungen an einer herkömmlichen Bearbeitungsmaschine erforderlich, um gleichzeitig auf dem Maschinentisch oder parallel auf einem Zusatztisch oder Zusatzgestell eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung anzubringen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ständer auf der dem Maschinentisch gegenüberliegenden Seite in Y-Richtung nach außen verlängert, so dass in dem verlängerten Bereich des Ständers die Bearbeitungseinrichtung mit den die Transporteinrichtung bildende Spanneinrichtung in Eingriff bringbar ist. Somit ist eine herkömmliche Bearbeitungsmaschine derart weitergebildet, dass neben einer herkömmlichen Bearbeitung auch eine Bearbeitung von länglichen Werkstücken bei geringem konstruktiven Aufwand möglich ist, welche eine kontinuierliche Bearbeitung durch eine die Transporteinrichtung bildende Spanneinrichtung ermöglicht.

Wenn der Maschinentisch derart in Y-Richtung verlängert ist, dass er sich unterhalb des verlängerten Ständers erstreckt, kann der Maschinentisch mehrere voneinander unabhängige Spannsysteme aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist im Bereich des verlängerten Ständers ein Zusatztisch angeordnet, welcher die Transporteinrichtung bildende Spanneinrichtung trägt. Somit kann eine herkömmliche Bearbeitungsmaschine verwendet werden, wobei ein entsprechender Zusatztisch für die Transporteinrichtung gemäß den erforderlichen Parametern in Bezug auf die Länge, Breite oder Höhe für die Bearbeitung der Werkstücke angepasst sein kann.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung einen beliebigen Ständer aufweisen. Vorteilhafterweise ist der Ständer als Konsolständer oder Portalständer ausgebildet, so dass Standardelemente zur Weiterbildung der Bearbeitungsmaschine verwendet werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ständer als Fahrständer ausgebildet, um einen weiteren Freiheitsgrad in X-Richtung zur Bearbeitung der Werkstücke durch die Bearbeitungseinrichtung zu schaffen.

Vorzugsweise weist die Transporteinrichtung zumindest zwei angetriebene Rollen als Spannelemente auf, die am Umfang von zumindest einem Werkstück angeordnet sind. Dadurch sind die Werkstücke in einfacher Art und Weise durch eine Relativbewegung der beiden voneinander unabhängigen Rollen in X-Richtung bewegbar oder durch eine Relativbewegung zwischen der sich drehenden Rolle und dem Werkstück in X-Richtung bewegbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Transporteinrichtung zumindest aus einer motorisch angetriebenen Rolle vor dem Bearbeitungsraum und zumindest einer motorisch angetriebenen Rolle nach dem Bearbeitungsraum aufgebaut. Dadurch ist es möglich, dass einzelne Werkstücke durch die Bearbeitungsvorrichtung abgelängt werden können und die sich aus dem Werkstück ergebenden Teile unabhängig voneinander weiter transportiert werden können. Andererseits ist es dadurch möglich, dass beide Stirnseiten der Werkstücke bearbeitet werden können.

Es ist von Vorteil, wenn eine Vielzahl von angetriebenen oder freidrehenden Rollen entlang den Längsseiten um den Umfang des Werkstücks angeordnet sind, wobei insbesondere vier Rollen jeweils um 90° gedreht um den Umfang des Werkstücks angeordnet sind, da der Transport und das Einspannen der Werkstücke gleichzeitig von den Rollen vorgenommen wird, wobei durch die Vielzahl von Rollen alle auftretenden Spannkräfte aufgenommen werden können. Wenn vier Rollen jeweils um 90° um den Umfang des Werkstücks angeordnet sind, können an dieser Stelle des Umfangs alle auftretenden Kräfte direkt von einer in Bearbeitung befindlichen Seitenfläche eines Werkstücks mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt auf eine der Bearbeitungsfläche gegenüberliegenden Rolle übertragen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind eine Vielzahl von Rollen hintereinander parallel zum Maschinenständer angeordnet, wobei im Bereich des Bearbeitungsraums keine Rollen angeordnet sind. Durch die Vielzahl von Rollen können die durch das Werkzeug auf das Werkstück wirkenden Kräfte in einfacher Weise durch die hintereinander parallel angeordneten Rollen über die Länge des Werkstücks verteilt aufgenommen werden. Somit wird eine Verformung des Werkstücks verhindert, so dass die Fertigungstoleranzen des Werkstücks gering sind. Da im Bereich des Bearbeitungsraums keine Rollen angeordnet sind, wird der Bearbeitungsprozess nicht von der Spanneinrichtung gestört.

Vorteilhafterweise sind die Rollen an ihrem Umfang profiliert, so dass schon vorprofilierte Werkstücke oder Stränge, also Teile bei denen die längenunabhängige Bearbeitung bereits erfolgt ist, auf der Maschine unter Verwendung von Profilmatrizen bearbeitet werden können. Ferner können die Rollen zur Bearbeitung von vorprofilierten Werkstücken vorzugsweise mehrteilig ausgebildet sein, so dass unterschiedliche Durchmesser der Rollen sich dem Profil anpassen. Durch die Profilierung der Rollen bzw. durch die Profilnachbildung mit den Rollen kann bei einem Formschluss mit dem Werkstück die Kraftübertragung zwischen dem Werkstück und den Rollen weiter verbessert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Transporteinrichtung aus zumindest zwei auf einer Führungsbahn voneinander unabhängig translatorisch bewegbaren Schlitten aufgebaut, welche zumindest aus einem ersten Schlitten und einem zweiten Schlitten mit jeweils einem integrierten Spannelement zum Einspannen des Werkstücks aufgebaut sind. Aufgrund der voneinander unabhängig bewegbaren Schlitten können Werkstücke unterschiedlicher Länge aufgenommen werden sowie zu und von dem Bearbeitungsraum transportiert werden, wobei das Werkstück zumindest in einem Spannelement der beiden bewegbaren Schlitten eingespannt ist. Somit kann das Werkstück durch die Unabhängigkeit der beiden bewegbaren Schlitten an beliebigen Stellen eingespannt werden und nach einem ersten Bearbeitungsschritt an zumindest einer weiteren Stelle von den bewegbaren Schlitten eingespannt werden, um eine Bearbeitung des Werkstücks an einer frei wählbaren Stelle zu realisieren.

Vorzugsweise arbeitet das Spannbauteil des Schlittens beispielsweise in Form eines Greifers automatisch. Das Spannbauteil des Schlittens kann vergleichbar einem automatischen Schraubstock oder einem Backenfutter aufgebaut sein, das jeweils ein automatisches Einspannen des Werkstücks ermöglicht.

Vorteilhafterweise ist das Werkstück durch Einspannen in einen zweiten Schlitten und Lösen der Einspannung eines ersten Schlittens unter gleitender Auflage, rollend oder wälzend auf dem ersten Schlitten oder ohne Kontakt mit dem ersten Schlitten von dem ersten Schlitten durch den Bearbeitungsraum transportierbar. Aufgrund der voneinander unabhängig bewegbaren Schlitten können Werkstücke unterschiedlicher Länge aufgenommen werden sowie zu und von dem Bearbeitungsraum transportiert werden, wobei das Werkstück zumindest in einem Spannelement der beiden bewegbaren Schlitten vor der Bearbeitung eingespannt ist. Somit kann das Werkstück im Bereich des sich aus dem Spannelement erstreckenden Überstandes bearbeitet werden und nach der Bearbeitung in eine Entnahmeposition transportiert werden.

Es ist von Vorteil, dass während der Bearbeitung der Werkstücke der erste Schlitten vor dem Bearbeitungsraum und der zweite Schlitten nach dem Bearbeitungsraum angeordnet ist, da somit die Bearbeitung eines Strangs möglich ist, welcher zu einzelnen Werkstücken durch die Bearbeitungsvorrichtung in dem Bearbeitungsraum abgelängt wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Transporteinrichtung aus einer oder mehreren von motorisch angetriebenen Rollen und aus zumindest einem auf einer Führungsbahn translatorisch bewegbaren Schlitten aufgebaut, wobei insbesondere eine Vielzahl von motorisch angetriebenen Rollen in X-Richtung vor dem Bearbeitungsraum und zumindest ein auf einer Führungsbahn translatorisch bewegbarer Schlitten in X-Richtung nach dem Bearbeitungsraum angeordnet ist. Alternativ kann zumindest ein auf einer Führungsbahn translatorisch bewegbarer Schlitten in X-Richtung vor dem Bearbeitungsraum und eine oder mehrere von motorisch angetriebenen Rollen in X-Richtung nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sein. Somit kann eine vor und nach dem Bearbeitungsraum in X-Richtung voneinander unabhängige Transporteinrichtung kombiniert werden, so dass je nach Bedarf eine fest angeordnete Transporteinrichtung, nämlich die Rollenanordnung, und eine translatorisch bewegbare Transporteinrichtung, nämlich ein translatorisch bewegbarer Schlitten mit Spannelementen, kombiniert werden können. Durch diese Kombination können an der Bearbeitungsvorrichtung vor und nach dem Bearbeitungsraum in X-Richtung unterschiedliche Spannsysteme angeordnet werden, je nachdem welche äußeren Parameter an die Transporteinrichtung durch das Zuführen an der Beschickungsposition oder den Abtransport der Werkstücke vorliegen.

Vorteilhafterweise sind mehrere Transporteinrichtungen in X- Richtung parallel angeordnet, so dass mehrere parallel zugeführte Stränge oder einzelne Werkstücke zur gleichen Zeit bearbeitet oder für die Bearbeitung vorbereitet werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn die Bearbeitungseinrichtung ein manuelles oder automatisches Wechselsystem für verschiedene Werkzeuge oder Aggregate aufweist. Dadurch können in kürzester Zeit unterschiedliche Bearbeitungen am Werkstück vorgenommen werden, wobei die Umrüstzeiten zwischen den verschiedenen Werkzeugen oder Aggregaten nur gering ist. Ferner können durch unterschiedliche Aggregate auch unterschiedliche Bearbeitungsschritte vorgenommen werden, wie beispielsweise Bohren, Fräsen oder Schleifen, so dass die Fertigung besonders rationell ist.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Bearbeitungseinrichtung eine Fräseinrichtung und oder eine Bohreinrichtung aufweist, da somit unterschiedliche oder gleichartige Bearbeitungen des Werkstücks vorgenommen werden können. Folglich kann die Vorrichtung bei geringen Standzeiten unterschiedliche Bearbeitungsschritte vornehmen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind zumindest zwei Bearbeitungseinrichtungen am Fahrständer nebeneinander oder gegenüber angeordnet, so dass ein Werkstück von unterschiedlichen Bearbeitungseinrichtungen gleichzeitig bearbeitet werden kann oder dass zwei verschiedene Werkstücke von unterschiedlichen Bearbeitungseinrichtungen zur gleichen Zeit bearbeitet werden können. Wenn zwei Bearbeitungseinrichtung am Ständer gegenüberliegend angeordnet sind, bilden sich in X-Richtung zwei Bearbeitungsräume, so dass ein einzelnes Werkstück auch von den beiden gegenüberliegenden Bearbeitungsvorrichtungen gleichzeitig bearbeitet werden kann. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn zumindest zwei Fräseinrichtungen nebeneinander angeordnet sind, da verschiedene Fräs- oder Bohrwerkzeuge in die beiden oder mehrere. Fräseinrichtungen eingewechselt werden können und diese zum Einsatz in Bearbeitungsposition ausgestellt werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung sind insbesondere entlang des Maschinenständers zumindest zwei Ständer oder Fahrständer vorgesehen, so dass es möglich ist, mehrere Bearbeitungswerkzeuge gleichzeitig oder sukzessiv zu verwenden. Somit kann die Bearbeitungszeit reduziert werden bzw. können mehrere Bearbeitungswerkzeuge bei reduzierten Werkzeugwechselzeiten gleichzeitig in verschiedene Bearbeitungspositionen gebracht werden.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Werkstück um seine Längsachse automatisch drehbar ist, so dass eine effektive Werkstückbearbeitung mittels Schaftwerkzeugen erfolgen kann. Somit kann auf einen ansonsten erforderlichen Winkelkopf verzichtet werden, was eine zusätzliche Werkzeugwechselzeit zur Folge hätte.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bearbeiten von Fenster- und Türeneinzelteilen;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig. 1

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Spanneinrichtung gemäss der Vorrichtung von Fig. 2; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Bearbeitungsablaufs einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Bearbeiten von Fenster- und Türeneinzelteilen.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung

Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bearbeiten von Fenster- und Türeneinzelteilen, welche vorzugsweise aus Holz und holzähnlichen Werkstoffen aufgebaut sind, weist einen Maschinenständer 1, einen Maschinentisch 2 und einen Fahrständer 3 auf, an welchem die zur Bearbeitung vorgesehene Bearbeitungseinrichtung 4 angeordnet ist. Eine Spanneinrichtung 5 zum Einspannen des Werkstücks für die Bearbeitung ist neben dem Maschinenständer 1 im wesentlichen parallel angeordnet. Die Spanneinrichtung 5 weist Rollen 6 auf, die um den Umfang eines Werkstücks 10 angeordnet sind, welches beispielsweise von einem Vierseitenhobel 30 bearbeitet worden ist. Durch Drehung der Rollen 6 wird das Werkstück 10 automatisch zu und von dem Bearbeitungsraum transportiert. Die Rollen 6 werden dabei von einem nicht gezeigten Motor angetrieben, so daß die Zuführung bzw. der Transport automatisch geregelt werden kann. Vorteilhafterweise ist zumindest eine Rolle vor dem Bearbeitungraum und eine Rolle nach dem Bearbeitungraum antreibbar, wobei die Rollen auch in x-Richtung verfahrbar sein können.

Bei einem Werkstück 10 mit rechteckigem Querschnitt werden die Rollen 6 jeweils um 90 Grad versetzt angeordnet, wodurch jeweils vier Rollen 6 um den Umfang des Werkstücks 10 angeordnet sind.

Wie aus Fig. 1 sichtlich, sind eine Vielzahl von Rollen 6 hintereinander parallel zum Maschinenständer 1 angeordnet, wobei im Bereich des Bearbeitungsraums keine Rollen angeordnet sind. So wird ein Werkstück 10 zur Bearbeitung zwischen die Rollen 6 eingeführt und durch die angetriebenen Rollen 6 in Bearbeitungsposition transportiert und gestoppt. In der Bearbeitungsposition wird das Werkstück 10 von der Bearbeitungseinrichtung 4, insbesondere einer Fräseinrichtung, bearbeitet, wobei das Werkstück 10 lediglich durch die Rollen 6 eingespannt und geführt ist. Dabei kann das Werkstück 10 durch ein entsprechendes Verfahren des Werkstücks durch die Rollen an jeder beliebigen Stelle bearbeitet werden, da die Rollen stets in x-Richtung vor und nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sind. Nach der Bearbeitung wird das Werkstück 10 von den Rollen 6 abtransportiert und beispielsweise einer weiteren Vorrichtung zugeführt, insbesondere einer Längsprofiliermaschine 20. Zur rationellen Fertigung sind mit der erfindungsgemässen Vorrichtung bevorzugt längenabhängige Bearbeitungen durchzuführen, wobei mit der nachgeschalteten Längsprofiliermaschine 20 die längenunabhängigen Bearbeitungen durchzuführen sind.

Ferner ist es möglich, unmittelbar nach einem Werkstück 10 ein weiteres Werkstück 10 in die Rollen 6 einzuführen, um den beschriebenen Bearbeitungsvorgang sukzessive zu wiederholen. Ferner kann das Werkstück 10 auch als Strang in die Rollen 6 eingeführt werden und in der Bearbeitungsposition abgelängt werden. Wenn zumindest eine Rolle vor und nach dem Bearbeitungsraum voneinander unabhängig angetrieben wird, kann eine Verarbeitung eines Strangs mit einer jeweiligen stirnseitigen Bearbeitung nach dem Ablängen der sich aus dem Strang ergebenen Werkstücke erfolgen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, befindet sich die aus vier Rollen 6 gebildete Spanneinrichtung 5 auf einem separaten Zusatztisch 12, welcher neben dem Maschinenständer 1 parallel zu diesem angeordnet ist. Die Bearbeitungseinrichtung 4 ist über die Länge des in y-Richtung auskragenden Fahrständers 3 zur Bearbeitung der Werkstücke 10 in y-Richtung bewegbar angeordnet, wobei die Auskragung des Fahrständers 3 auf der dem Maschinentisch 2 gegenüberliegenden Seite in y-Richtung nach außen verlängert ist. Im Bereich des in y-Richtung verlängerten Ständers 3 ist der Zusatztisch 12 unterhalb des Fahrständers angeordnet, welcher die Transporteinrichtung 5 bildende Spanneinrichtung 5 trägt.

Die Bearbeitungseinrichtung 4 kann eine Fräseinrichtung aufweisen, welche ein manuelles oder automatisches Wechselsystem für verschiedene Werkzeuge aufweist. Ebenso kann die Bearbeitungseinrichtung 4 eine Bohreinrichtung aufweisen oder es können auch mehrere Fräseinrichtungen bzw. Bohreinrichtungen nebeneinander angeordnet sein, welche jeweils unabhängig voneinander in eine Position zur Bearbeitung des Werkstücks verfahren werden können. Darüber hinaus können entlang des Maschinenständers 1 mehrere Fahrständer 3 vorgesehen sein.

Ferner kann durch die automatische Rotation des Werkstücks um seine Längsachse auf die Verwendung von Werkzeugen mit Winkelkopf verzichtet werden. Somit ist eine effektive Werkstückbearbeitung mittels einfacher Schaftwerkzeuge möglich, so dass keine zusätzliche Werkzeugwechselzeit erforderlich ist.

In Fig. 3 ist eine Spanneinrichtung 5 dargestellt, welche aus vier Rollen 6 aufgebaut ist, die um jeweils 90 Grad gedreht um den rechteckigen Querschnitt des Werkstücks 10 zum Einspannen und zum Zuführen des Werkstücks 10 angeordnet sind, so dass das Werkstück in jeder Richtung sicher eingespannt ist. Ferner können die Rollen 6 Profilmatrizen aufweisen bzw. profiliert sein, so dass vorprofilierte Werkstücke oder Stränge in vorteilhafter Weise mittels der Vorrichtung bearbeitet werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Spanneinrichtung alternativ aus einem parallel zum Maschinenständer 1 translatorisch bewegbaren Spannsystem aufgebaut sein, welches in Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Bearbeitungsablaufs einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem translatorisch bewegbaren Spannsystem zum Bearbeiten von Fenster- und Türeneinzelteilen. Dieses Spannsystem weist bevorzugt zwei auf einer Führungsbahn voneinander unabhängig bewegbare Schlitten 50, 60 auf, welche jeweils ein Spannbauteil in Form eines automatischen Greifers zum Einspannen des Werkstücks aufweisen.

Beim Bearbeiten eines länglichen Werkstücks 10 mittels des translatorisch bewegbaren Spannsystems wird das Werkstück in den ersten Schlitten 50 in der Beschickungsposition mit einem Überstand in Richtung des zweiten Schlittens 60 eingespannt und dem Bearbeitungsraum in x-Richtung zugeführt. Daraufhin wird das von dem ersten Schlitten 50 eingespannte Werkstück 10 im Bereich des Überstandes von der Bearbeitungseinrichtung bearbeitet. Nach dem Bearbeiten des Werkstücks 10 im Bereich des Überstandes wird das Werkstück 10 in den zweiten Schlitten 60 im Bereich des bearbeitenden Überstandes eingespannt, wobei die Einspannung des Werkstücks 10 in den ersten Schlitten 50 beendet wird. Nun wird das in den zweiten Schlitten 60 eingespannte Werkstück 10 durch den ersten Schlitten 50 hindurch gezogen, bis der Überstand so gross ist, dass weitere Bearbeitungen erfolgen können. Das Werkstück kann dabei an einer beliebigen Stelle bearbeitet werden, je nach dem wie weit das Werkstück von dem zweiten Schlitten durch den ersten Schlitten gezogen wird, beispielsweise kann eine längenabhängige Bearbeitung in Form einer Bohrung oder eines Langlochs an jeder Stelle des Werkstücks vorgenommen werden.

Ferner kann der erste Schlitten 50 das Werkstück 10 erneut einspannen, so dass der zweite Schlitten 60 die Einspannung unterbricht und in Richtung des ersten Schlittens 50 fährt. Darauf hin wird die Einspannung des Werkstücks 10 am ersten Schlitten 50 gelöst und der zweite Schlitten 60 zieht das Werkstück 10 erneut durch den ersten Schlitten 50 soweit hindurch, bis sich das Werkstück 10 in einer Position befindet, in der eine gewünschte Ablängung, d. h. eine Abtrennung eines Teils des Werkstücks 10, von der Bearbeitungseinrichtung durchgeführt wird. Nun wird das im ersten Schlitten 50 eingespannte Werkstück 10 in Richtung der Beschickungsposition transportiert, so dass der abgetrennte Teil des Werkstücks 10, welcher von dem zweiten Schlitten 60 eingespannt ist, im Bereich des sich in Richtung des ersten Schlittens 50 erstreckenden Überstandes von der Bearbeitungseinrichtung bearbeitet werden kann. Nun kann der abgelängte Teil des Werkstücks 10 durch den zweiten Schlitten 60 in die Entnahmeposition transportiert werden, in welcher die Einspannung des Werkstücks 10 des zweiten Schlittens beendet wird, um das bearbeitete Werkstück 10 aus der Vorrichtung zu entnehmen. Somit kann eine Werkstückbearbeitung eines Strangs erfolgen, wobei insbesondere die abgelängten Werkstücke an den beiden Enden bearbeitet werden können.

Darauf hin kann das im ersten Schlitten 50 eingespannte Werkstück 10 im Bereich des Überstands in Richtung des zweiten Schlittens 60 bearbeitet werden, und darauf hin gemäss dem oben ausgeführten Bearbeitungsablauf weiter bearbeitet werden.

Gemäss einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann ein Rollensystem und ein translatorisch bewegbares Schlitten-Spannsystem in verschiedenen Varianten kombiniert werden, um die Flexibilität der Maschine zu erhöhen. So kann in x-Richtung vor dem Bearbeitungsraum ein Rollensystem und nach dem Bearbeitungsraum ein Schlitten- Spannsystem oder umgekehrt angeordnet sein. Alternativ kann eine Rolle in x-Richtung verfahrbar sein und gegebenenfalls einen Antrieb zur Drehung der Rolle aufweisen. Ferner können ein oder mehrere Rollensysteme mit einem oder mehreren translatorisch bewegbaren Schlitten-Spannsystemen auf einem Maschinentisch oder einem Zusatztisch parallel oder hintereinander angeordnet werden. Eine derartige Maschine weist beispielsweise einen konventionelllen Aufspanntisch auf, z. B. Firma HOMAG Maschine BOF 311/40/PM zur Fertigung von Rundbogenteilen oder zum Herstellen von flächigen Teilen wie Türen oder Fenstern usw. Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zu einer PM-Maschine erweitert werden.

Darüber hinaus kann ein verlängerter Fahrständer verwendet werden, so dass ein Rollensystem und ein translatorisch bewegbares Spannsystem parallel auf der Maschine angeordnet wird. Dies hat den Vorteil, dass während der Bearbeitung von geraden Teilen, die Maschine ohne Zeitverlust eingerüstet werden kann, um beispielsweise Rundbögen oder Türen zu fertigen. Ferner kann bei einer Trennung von längenabhängiger und längenunabhängiger Bearbeitung auf verschiedenen Maschinen die Kapazität um Faktor 2 bis 3 gesteigert werden.

Somit ist es für den Fachmann ersichtlich, dass eine Spanneinrichtung eine angetriebene Transporteinrichtung zum automatischen Zuführen und Transportieren des Werkstücks aufweist, durch welche das Werkstück während des gesamten Bearbeitungsprozesses eingespannt ist sowie zu und von dem Bearbeitungsraum transportierbar ist, wobei die Transporteinrichtung im wesentlichen parallel zum Maschinenständer angeordnet ist. Eine derartige angetriebene Transporteinrichtung kann beispielsweise aus einem Rollensystem oder einem translatorisch bewegbaren Spannsystem aufgebaut sein, wobei auch zusätzliche Führungsschienen zur Übertragung von Spankräften auf das Werkstück vorgesehen sein können.

Claims (27)

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von langgestreckten Werkstücken (10), insbesondere von Fenster- und Türeinzelteilen, welche vorzugsweise aus Holz, holzähnlichen Werkstoffen oder Kunststoffen aufgebaut sind, mit
einem ein- oder mehrteiligen Maschinentisch (2), einem Ständer (3), an dem zumindest eine zur Bearbeitung der Werkstücke (10) in einem Bearbeitungsraum vorgesehene Bearbeitungseinrichtung (4) angeordnet ist, und einer Spanneinrichtung (5) zum Einspannen der Werkstücke für die Bearbeitung, die aus mit dem Werkstück (10) im Eingriff bringbaren Spannelementen (6; 50, 60) aufgebaut ist, und die eine angetriebene und sich über den Transportweg in x-Richtung wirksame Transporteinrichtung (5) für die Werkstücke (10) bildet,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei Spannelemente (6; 50, 60) der Spanneinrichtung (5) in x-Richtung relativ zueinander bewegbar angetrieben sind,
dass die dem jeweiligen Werkstück (10) zugeordneten Spannelemente (6; 50, 60) während der Bearbeitung am Werkstück (10) angreifen,
dass die Spannelemente (6; 50, 60) das jeweilige Werkstück (10) durch deren Relativbewegung zueinander zu und von dem Bearbeitungsraum weg transportieren, wobei
das jeweilige Werkstück (10) von den Spannelementen (6; 50, 60) an verschiedenen Stellen eingespannt ist, und
dass die Spannelemente (6; 50, 60) während der Bearbeitung in x-Richtung vor und nach dem Bearbeitungsraum angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) in den Maschinentisch (2) integriert ist oder auf einem separaten Zusatztisch (12) oder einem Zusatzgestell angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (3) derart verlängert ist, dass zumindest eine an dem verlängerten Bereich des Ständers (3) angebrachte Bearbeitungseinrichtung (4) mit den von der Spanneinrichtung (5) transportierten Werkstücken (10) in Eingriff bringbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (3) auf der dem Maschinentisch (2) gegenüberliegenden Seite in y- Richtung nach außen verlängert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinentisch (2) derart in y- Richtung verlängert ist, dass er sich unterhalb des verlängerten Ständers (3) erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des verlängerten Ständers (3) ein Zusatztisch (12) angeordnet ist, welcher die Transporteinrichtung (5) bildende Spanneinrichtung (5) trägt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (3) als Fahrständer (3) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (3) als Konsolständer (3) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (3) als Portalständer ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) zumindest zwei angetriebene Rollen (6) als Spannelemente (6) aufweist, die am Umfang von zumindest einem Werkstück (10) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) zumindest aus einer motorisch angetriebenen Rolle (6) vor dem Bearbeitungsraum und zumindest einer motorisch angetriebenen Rolle (6) nach dem Bearbeitungsraum aufgebaut ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von angetriebenen oder freidrehenden Rollen (6) entlang den Längsseiten um den Umfang des Werkstücks (10) angeordnet sind, wobei insbesondere vier Rollen jeweils um 90° gedreht um den Umfang des Werkstücks (10) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (6) an ihrem Umfang profiliert sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (6) mehrteilig aufgebaut sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) zumindest zwei auf einer Führungsbahn voneinander unabhängig translatorisch bewegbaren Schlitten (50, 60) mit jeweils einem integrierten Spannbauteil als Spannelemente (50, 60) aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannbauteil des Schlittens (50, 60) automatisch arbeitet.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück durch Einspannen in einen zweiten Schlitten (60) und Lösen der Einspannung eines ersten Schlittens (50) von dem zweiten Schlitten (60) durch den Bearbeitungsraum transportierbar ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung der Werkstücke der erste Schlitten (50) vor dem Bearbeitungsraum und der zweite Schlitten (60) nach dem Bearbeitungsraum angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) aus zumindest einer angetriebenen Rolle (6) und aus zumindest einem auf einer Führungsbahn translatorisch bewegbaren Schlitten (50, 60) als Spannelement aufgebaut ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass, während der Bearbeitung der Werkstücke (10) die angetriebene Rolle (6) in x-Richtung vor dem Bearbeitungsraum und der translatorisch bewegbare Schlitten (50, 60) in x-Richtung nach dem Bearbeitungsraum angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung der Werkstücke (10) der translatorisch bewegbare Schlitten (50, 60) in x- Richtung vor dem Bearbeitungsraum und die angetriebene Rolle (6) in x-Richtung nach dem Bearbeitungsraum angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Transporteinrichtungen (5) in x-Richtung parallel angeordnet sind.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (4) ein manuelles oder automatisches Wechslersystem für verschiedene Werkzeuge oder Aggregate aufweist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (4) eine Fräseinrichtung und/oder eine Bohreinrichtung aufweist.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bearbeitungseinrichtungen (4) am Ständer (3) nebeneinander oder gegenüber angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Ständer (3) vorgesehen sind, welche insbesondere entlang eines Maschinentisches (2) angeordnet sind.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (10) um seine Längsachse automatisch drehbar ist.