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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verfügbarmachen eines länglichen
Formteils und zum Einfügen
des Formteils in einen Hohlprofilstab mit einem über seine Länge gleichbleibenden Querschnitt
mit vorgegebener Weite und Höhe.
Aus dem Formteil wird anschließend
ein rahmenförmiger Abstandhalter
für Isolierglasscheiben
gebildet, in welchem das Formteil eine Lücke in dem Abstandhalter überbrückt.
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Es
ist bekannt, Abstandhalter für
Isolierglasscheiben aus einem einzigen Hohlprofilstab zu biegen.
Nach dem Biegevorgang liegen die beiden Enden des Hohlprofilstabes
einander gegenüber
und müssen
miteinander verbunden werden, um den rahmenförmigen Abstandhalter zu schließen. Zu
diesem Zweck ist es bekannt, gerade Steckverbinder zu verwenden,
welche im Querschnitt so gestaltet sind, daß sie spielfrei in den lichten
Querschnitt des Hohlprofilstabes passen. Die bekannten Steckverbinder
sind zum leichteren Einführen
in den Hohlprofilstab an ihren Enden abgeschrägt. Damit man sie in das eine Ende
des Hohlprofilstabes nicht tiefer einstecken kann als in das andere
Ende des Hohlprofilstabes, haben die Steckverbinder in der Mitte
eine Rippe oder einen anderen Vorsprung, welcher am Rand des Hohlprofilstabes
anschlägt
und dadurch die Einstecktiefe begrenzt.
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Es
ist bekannt, solche Steckverbinder als Kunststoff-Formteile durch
Spritzgießen
herzustellen. Es ist auch bekannt, solche Steckverbinder durch Stanzen
und Biegen aus Blech herzustellen. Sie können von Hand in die Enden
der Hohlprofilstäbe
gesteckt werden. In Fertigungsanlagen mit höherem Automatisierungsgrad
werden die vorgefertigten Steckverbinder maschinell in die Enden
der Hohlprofilstäbe
gesteckt. Dazu benötigt
man ein Werkzeug, welches die Steckverbinder für den Steckvorgang in definierter
Lage ergreift. Dazu müssen
die Steckverbinder dem Steckwerkzeug vereinzelt und in definierter
Ausrichtung zugeführt
werden. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Vibrationsförderer einzusetzen.
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Isolierglasscheiben
werden mit unterschiedlichem Abstand zwischen den einzelnen Glasscheiben
hergestellt. Meistens liegt der Abstand im Bereich zwischen 6 mm
und 30 mm. In einer typischen Isolierglasfertigungslinie werden
Isolierglasscheiben mit wechselnden Formaten und wechselndem Abstand
ihrer Glasscheiben in unregelmäßiger Aufeinanderfolge,
je nach Auftragseingang, gefertigt. Dementsprechend benötigt man
Abstandhalter mit unterschiedlicher Breite und dementsprechend auch Steckverbinder
mit entsprechend unterschiedlicher Breite. Das hat zur Folge, daß man an
einer Isolierglasfertigungslinie Steckverbinder mit unterschiedlicher
Breite auf Vorrat halten und – bei
automatisierter Herstellung von rahmenförmigen Abstandhaltern – für die unterschiedlichen Steckverbinder
auch jeweils einen eigenen Schwingförderer vorsehen muß. Das ist
aufwändig,
zumal die Schwingförderer
reichlich Platz benötigen,
eine teuere Investition darstellen und obendrein störungsanfällig sind.
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Erschwerend
kommt hinzu, daß gebogene Abstandhalter
auch aus mehr als einem Hohlprofilstab gebildet sein können. Da
die Hohlprofilstäbe üblicherweise
in festen Längen
von z.B. 5 m hergestellt werden, ist es für Isolierglasscheiben mit einem
Umfang von weniger als 5 m zur Vermeidung von Verschnitt sinnvoll,
die Hohlprofilstäbe
durch Steckverbinder endlos miteinander zu verbinden. Eine solche Verbindung
von Hohlprofilstäben
hintereinander ist zwingend, wenn ein rahmenförmiger Abstandhalter für eine Isolierglasscheibe
gefertigt werden soll, deren Umfang größer ist als die Länge eines
einzelnen Hohlprofilstäbes.
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Es
ist auch bekannt, aus Hohlprofilstäben rechteckige Abstandhalterrahmen
zu bilden, indem man zunächst
vier Hohlprofilstäbe
in der für
die vier Schenkel des Abstandhalterrahmens benötigten Länge zuschneidet und diese vier
Schenkel anschließend
durch rechtwinklige Winkelstücke
miteinander verbindet, welche in die an einer Ecke des Abstandhalters
zusammenstoßenden
Enden zweier Hohlprofilstäbe
eingeführt
werden. Wie im Falle von geraden Steckverbindern braucht man auch
in diesem Fall für Isolierglasscheiben
mit unterschiedlichem Scheibenabstand unterschiedlich breite Winkelstücke, und zwar
für jeden
Abstandhalter vier Stück,
die – wenn sie
automatisiert gesteckt werden sollen – ebenfalls durch unterschiedliche
Schwingförderer
zugeführt werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen,
wie gerade Steckverbinder und/oder Winkelstücke für Abstandhalter in Isolierglasscheiben
mit weniger Aufwand zugeführt
und in einen Hohlprofilstab eingeführt werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird ein
strangförmiges Halbzeug
bereitgestellt, welches einen über
seine Länge
gleichbleibenden Querschnitt hat. Das Halbzeug wird relativ zu einem
Trennwerkzeug so positioniert, daß ein vorgegebener Abstand
des Halbzeugs auf der einen Seite und der restliche Abschnitt des Halbzeugs
auf der anderen Seite des Trennwerkzeugs liegt und die in Längsrichtung
des Halbzeugs gemessene Länge
des vorgegebenen Abschnittes auf die lichte Breite des Hohlprofilstabes
abgestimmt ist, in welchen das Formteil eingefügt werden soll. Der vorgegebene
Abschnitt des Halbzeuges wird mittels eines maschinellen Greifers
ergriffen und erst dann vom dem strangförmigen Halbzeug abgetrennt. Das
durch das Abtrennen gebildete Formteil wird, ohne es zwischenzeitlich
freizugeben, mit einem Greifer in den Hohlprofilstab eingefügt.
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Mit
diesem Verfahren vollzieht die Erfindung eine grundlegende Abkehr
von der bisherigen Vorgehensweise beim Herstellen von rahmenförmigen Abstandhaltern
für Isolierglasscheiben.
Die in den Hohlprofilstab einzufügenden
Formteile, seien es nun gerade Steckverbinder oder Winkelstücke, werden nämlich nicht
mehr in einer Einzelformtechnik hergestellt, in Gebinden angeliefert,
durch Schwingförderer vereinzelt,
zugeführt,
ergriffen und gesteckt, sondern sie werden vor Ort im Betrieb eines
Isolierglasherstellers, in räumlicher
Beziehung zu den Einrichtungen, mit denen beim Isolierglashersteller
die Abstandhalter hergestellt werden, aus einem strangförmigen Halbzeug
mit einem über
seine Länge
gleichbleibenden Querschnitt durch Querteilen einzeln in der Reihenfolge
gebildet, wie sie für
die herzustellenden Abstandhalter benötigt werden. Unterschiedlich
breite und gleich hohe Steckverbinder werden erfindungsgemäß aus ein
und demselben strangförmigen
Halbzeug mit der individuell gewünschten
Breite durch Querteilen gebildet. In entsprechender Weise werden unterschiedlich
breite Winkelstücke
für unterschiedlich
breite, aber gleich hohe Hohlprofilstäbe, aus ein und demselben strangförmigen Halbzeug
in den jeweils benötigten
Breiten durch Querteilen hergestellt.
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Dabei
werden die vom Halbzeug abzutrennenden Abschnitte vorher mittels
eines maschinellen Greifers ergriffen, dann abgetrennt und anschließend in
den Hohlprofilstab eingesetzt, ohne das Formteil – einen
geraden Steckverbinder oder ein Winkelstück – zwischenzeitlich freizugeben.
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Diese
Arbeitsweise hat wesentliche Vorteile:
- • Die für das erfindungsgemäße Verfahren
benötigten
strangförmigen
Halbzeuge lassen sich preiswert herstellen, entweder durch Strangpressen
aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung,
oder durch Extrudieren von Kunststoff. Die Verwendung eines strangförmigen Halbzeugs
aus Kunststoff wird bevorzugt, weil Kunststoffe preiswerter als
Aluminium sind und wegen ihrer verglichen mit Metallen geringeren
Wärmeleitfähigkeit
Isolierglasscheiben mit einem geringeren Wärmedurchgangswert ermöglichen
als das bei Abstandhaltern aus metallischen Hohlprofilstäben der
Fall ist. Kunststoffe mit einer Festigkeit, die den typischen Einsatzbedingungen
in einer Isolierglasscheibe gerecht wird, sind dem Fachmann bekannt.
Geeignet sind z. B. Polyamide, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol,
Polykarbonat, Polytretrafluorethylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer
(EPDM). Diese eignen sich auch für
das Extrudieren von Hohlprofilstäben
aus Kunststoff. Meistens bestehen Hohlprofilstäbe für Abstandhalter bisher allerdings
aus Aluminium oder Stahl, insbesondere Edelstahl.
- • Hohlprofilstäbe lassen
sich kostengünstig
und platzsparender transportieren und bevorraten als in Einzelformtechnik
hergestellte Steckverbinder und Winkelstücke.
- • Die
strangförmigen
Halbzeuge können
von einem Zulieferer bezogen, aber auch vom Isolierglashersteller
selbst produziert werden.
- • Das
Herstellen der Steckverbinder und Winkelstücke durch Abtrennen von einem
vorgefertigten strangförmigen
Halbzeug ist sehr kostengünstig, insbesondere
auch deswegen, weil unterschiedlich breite Steckverbinder bzw. Winkelstücke aus ein
und demselben strangförmigen
Halbzeug gebildet werden können.
- • Einrichtungen
und Aufwendungen zum Bevorraten unterschiedlich breiter gerader
Steckverbinder und Winkelstücke
entfallen erfindungsgemäß.
- • Schwingförderer oder
dergleichen Apparaturen zum Vereinzeln und Zuführen unterschiedlich breiter
gerader Steckverbinder und Winkelstücke entfallen erfindungsgemäß.
- • Die
Formteile (gerade Steckverbinder und Winkelstücke) sind von ihrer Herstellung
durch Abtrennen vom Halbzeug bis zum Einfügen in den Hohlprofilstab unter
positiver maschineller Kontrolle. Zufällige, ungeordnete Bewegungen,
die das Ergreifen und Einfügen
der Steckverbinder oder Winkelstücke
erschweren könnten,
lassen sich erfindungsgemäß ausschließen.
- • Als
weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß sich der Bewegungsablauf
vom Ergreifen des vom Halbzeug abzuschneidenden Abschnittes bis
zum Einfügen
des abgeschnittenen Steckverbinders oder Winkelstückes stark
vereinfachen läßt. Sogar
für unterschiedlich
breite Steckverbinder und Winkelstücke läßt sich der Bewegungsablauf
wiederholbar gleich vorbestimmen und ermöglicht hohe Arbeitsgeschwindigkeiten
und damit kurze Taktzeiten für
das Herstellen von rahmenförmigen Abstandhaltern
für Isolierglasscheiben.
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Vorzugsweise
wird das vom Halbzeug abgetrennte Formteil mittels desselben Greifers
in den Hohlprofilstab eingefügt,
welcher es schon beim Abtrennen vom Halbzeug festhält. Das
ist apparativ und vom Bewegungsablauf her die einfachste Arbeitsweise.
Es ist aber auch möglich,
so zu verfahren, daß das
Formteil von dem Greifer, welcher das Formteil beim Abtrennen vom
Halbzeug hält,
an einen zweiten Greifer übergeben
und von diesem in den Hohlprofilstab eingefügt wird. Bei dieser Arbeitsweise
sind kürzere
Taktzeiten erreichbar, weil die Vorgänge des Abtrennens und des
Einfügens
in einen Hohlprofilstab zeitlich nebeneinander ablaufen können.
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Für die konkrete
Gestalt des Formteils gibt es zahlreiche Variationsmöglichkeiten.
Sicherzustellen ist, daß die
Formteile spielfrei oder weitgehend spielfrei in die vorgegebenen
Hohlprofilstäbe
eingefügt
und darin unverlierbar gehalten werden, vorzugsweise durch Reibschluß. Das kann
mit passend bemessenen starren Formteilen erreicht werden, aber
auch mit Formteilen, die neben einer ausreichenden Steifigkeit und
Formstabilität
auch eine gewisse, eine Rückstellkraft
hervorrufende Nachgiebigkeit aufweisen, z.B. biegsame Lamellen,
die beim Einschieben des Formteils in einen Hohlprofilstab auf Biegung
beansprucht werden und dadurch einen Reibschluß mit dem Hohlprofilstab herbeiführen. Zweckmäßigerweise
wird es sich bei den Formteilen um längliche, ggfs. abgewinkelte
Gebilde handeln.
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Aufgrund
ihrer Herstellung durch Querteilen eines strangförmigen Halbzeuges, welches über seine
Länge einen
gleichbleibenden Querschnitt hat, haben die durch Querteilung des
Stranges erzeugten Formteile einen Längsschnitt, der mit dem Querschnitt
des strangförmigen
Halbzeuges übereinstimmt.
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Vorzugsweise
wird das erfindungsgemäße Verfahren
so durchgeführt,
daß das
Trennwerkzeug und der Hohlprofilstab, in welchen das abzutrennende
Formteil eingefügt
werden soll, in einer festen räumlichen
Beziehung zueinander angeordnet werden, die für jeden Trennvorgang und für das anschließende Einfügen gleichbleibend
gewählt
ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, das Trennwerkzeug so anzuordnen, daß es eine
gleichbleibende Trennebene hat.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, daß der Hohlprofilstab parallel
zur der Trennebene des Trennwerkzeuges angeordnet wird, insbesondere
parallel zu dem vorgegebenen Abschnitt des Halbzeuges, der abgetrennt
werden soll, und daß der
Greifer zum Einfügen
des Formteils in den Hohlprofilstab ausschließlich eine translatorische
Bewegung vollführt.
Alle diese vier genannten Maßnahmen
dienen dazu, den Bewegungsablauf für das Überführen der Formteile vom Trennwerkzeug bis
in den Hohlprofilstab hinein zu vereinfachen, wobei die festen räumlichen
Beziehungen Fixpunkte oder feste Referenzpunkte oder Referennzlinien
für die
Bewegung des Greifers darstellen, die dessen Steuerung vereinfachen,
Fehlpositionierungen vermeiden helfen und eine schnelle Arbeitsweise
begünstigen.
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Ist
das Formteil ein gerader Verbinder, welcher in ein Ende des Hohlprofilstabes
zu stecken ist, dann ordnet man das Trennwerkzeug und das Ende des
Hohlprofilstabes, in welches das Formteil als erstes zu stecken
ist, in einer festen räumlichen
Beziehung zueinander an.
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Ist
das Formteil ein Winkelstück,
mit welchem zwei Hohlprofilstäbe über Eck
miteinander verbunden werden können,
dann ordnet man das Trennwerkzeug und wenigstens einen der beiden
Hohlprofilstäbe,
vorzugsweise beide Hohlprofilstäbe,
in welche das Winkelstück
eingesetzt werden soll, mit ihren Enden in einer festen räumlichen
Beziehung zueinander an.
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Das
Formteil kann aber auch ein zweischenkliges Gebilde sein, welches
aus einer gestreckten Lage zu einem Winkelstück faltbar ist, mit welchem
zwei Hohlprofilstäbe über Eck
miteinander verbunden werden können.
Faltbare Winkelstücke sind
aus den USA durch Vorbenutzung bekannt, allerdings in Einzelformtechnik
vorgefertigt. Soll ein Formteil, welches zum einem Winkelstück faltbar
ist, verarbeitet werden, verfährt
man vorzugsweise so, daß das
Trennwerkzeug und wenigstens einer der beiden Hohlprofilstäbe zu diesem
Zweck mit einem seiner Enden in einer festen räumlichen Beziehung zueinander
angeordnet werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
daß man
zur Herstellung eines Abstandhalters mit gebogenen Ecken den Hohlprofilstab
an den Stellen, an denen eine Ecke des Abstandhalters gebildet werden
soll, mit einer sich über die
Ecke hinweg erstreckenden Ausnehmung versieht, ohne den Hohlprofilstab
dort vollständig
zu durchtrennen, daß man
danach ein Formteil, welches ein zweischenkliges Gebilde und aus
einer gestreckten Lage zu einem Winkelstück faltbar ist, durch die Ausnehmung
hindurch in den noch gestreckten Hohlprofilstab einfügt und dann
die Ecke des Abstandhalters bildet, indem man den Hohlprofilstab
mitsamt dem in ihm befindlichen Formteil biegt. In diesem Fall muß das Formteil
nicht den Zusammenhalt der Ecke sichern, wohl aber den vorgegebenen
Winkel, den der Abstandhalter an der Ecke aufweisen soll. Derartige
zweischenklige, zu einem Winkelstück faltbare Gebilde und damit
hergestellte Abstandhalter mit durchgehender Außenvand sind in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2005 037 303.8 mit Priorität vom
18.01.2005 von welcher ich eine Abschrift eingereicht habe, worauf
hiermit wegen weiterer Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird.
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Solche
zweischenklige, zu einem Winkelstück faltbare Gebilde können nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren
ebenfalls außerordentlich
preiswert hergestellt und weiterverarbeitet werden.
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Für das Einsetzen
eines solchen faltbaren Formteils in einen Hohlprofilstab, der zur
Bildung einer gebogenen Ecke mit einer Ausnehmung versehen ist,
wird das Verfahren vorzugsweise so durchgeführt, daß das Trennwerkzeug und die
jeweilige Ausnehmung im Hohlprofilstab, in die das haltbare Formteil
eingefügt
werden soll, in einer festen räumlichen Beziehung
zueinander angeordnet werden.
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Zur
Bildung eines solchen Abstandhalters mit gebogenen Ecken, die durch
ein faltbares Winkelstück
stabilisiert werden, hat der Hohlprofilstab vorzugsweise eine Außenwand,
welche die Außenseite des
Abstandhalters bildet und bei der Bildung der Ausnehmung unberührt bleibt.
Die Ausnehmung soll sich vielmehr an der für die Ecke vorgesehenen Stelle
von der der Außenwand
gegenüberliegenden
Innenwand des Hohlprofilstabes ausgehend in den beiden Flanken des
Hohlprofilstabes, welche später
den Glasscheiben der Isolierglasscheibe zugewandt sind, in Richtung
zur Außenwand
erstrecken, ohne diese zu durchtrennen. Außerdem soll sich an der für die Ecke
vorgesehenen Stelle die Ausnehmung auf der späteren Innenseite des Abstandhalters
zu beiden Seiten der für
die Ecke vorgesehenen Stelle erstrecken, und zwar auf eine Gesamtlänge, welche
kleiner ist als die Länge
des faltbaren Formteils, so daß dieses
nach dem Einfügen
in den Hohlprofilstab unverlierbar darin gefangen ist.
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Das
Halbzeug wird vorzugsweise zwischen gegenläufig bewegbaren Schneiden des
Trennwerkzeuges geschnitten. Das hat den Vorteil, daß seine Neigung,
sich beim Schneidvorgang zu verlagern, gering ist, was wiederum
das Festhalten im Greifer erleichtert. Bei den Schneiden kann es
sich um aufeinander zu bewegbare Messer handeln. Es ist aber auch
möglich,
das Halbzeug mittels eines rotierenden Schneidwerkzeuges zu schneiden,
insbesondere zu sägen,
was insbesondere für
metallische Halbzeuge und für
winklige Halbzeuge in Frage kommt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den beigefügten
Zeichnungen darstellt. Gleiche und einander entsprechende Teile
sind in den verschiedenen Ausführungsbeispielen
mit übereinstimmenden
Bezugszahlen bezeichnet.
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Anhand
der Beschreibung der Zeichnungen werden weitere Vorteile der Erfindung
deutlich werden.
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1 zeigt
in einer Schrägansicht
ein Trennwerkzeug, welchem ein strangförmiges Halbzeug zugeführt wird,
und einen Greifer zum Handhaben eines vom Halbzeug abgetrennten
geraden Steckverbinders,
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2 zeigt
in einer Schrägansicht
einen Hohlprofilstab, welchem der Steckverbinder zugeführt wird,
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3 zeigt
in einer Schrägansicht
den Hohlprofilstab aus 2 mit eingefügtem Steckverbinder,
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4 zeigt
den Hohlprofilstab aus 3 vor dem Verbinden mit einem
zweiten Hohlprofilstab,
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5 zeigt
das Trennwerkzeug aus 1 in einer Vorderansicht,
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6 zeigt
das Trennwerkzeug aus 5 in einer Draufsicht,
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7 zeigt
das Trennwerkzeug in einem Vertikalschnitt A-A in seiner Stellung
vor einem Trennvorgang,
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8 zeigt
das Trennwerkzeug in einem Vertikalschnitt wie in 7 jedoch
nach dem Trennvorgang,
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9 zeigt
eine erste Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem abgewandelten
Trennwerkzeug und mit einem abgewandelten Halbzeug zum Herstellen
von zu einem Winkelstück faltbaren
Formteilen in einer Schrägansicht,
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10 zeigt
in einer Schrägansicht
einen Hohlprofilstab mit einer Ausnehmung zum Aufnehmen eines solchen
faltbaren Formteils, die
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11 bis 14 zeigen
aufeinanderfolgende Phasen des Einfügens eines solchen Formteils
in den Hohlprofilstab,
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15 zeigt
einen Längsschnitt
durch den Bereich einer Ecke nach dem Biegen oder Falten des Hohlprofilstabes
und des in ihn eingefügten
Formteils,
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16 zeigt
eine zweite Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Trennwerkzeug,
mit einem strangförmigen
Halbzeug wie in 9 und mit Fingern eines abgewandelten
Greifers, und die
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17 bis 22 zeigen
aufeinanderfolgende Phasen des Überführens und
Einfügens
des faltbaren Formteils in einen Hohlprofilstab.
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1 zeigt
ein Trennwerkzeug 1 mit einem Ständer 2, in welchem
zwei zueinander parallele Messerhalter 3 und 4 gegenläufig parallel
zueinander verschieblich gelagert sind. Der Aufbau des Trennwerkzeuges 1 ist
im einzelnen in den 5 bis 8 dargestellt.
Der erste Messerhalter 3 trägt ein erstes Messer 5.
Der zweite Messerhalter 4 trägt ein zweites Messer 6.
Die beiden Schneiden 7 der Messer gleiten beim Trennvorgang
aneinander vorbei und definieren eine Trennebene 8.
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Im
Ständer 2 ist
eine sich senkrecht zur Trennebene 8 erstreckende Welle 9 gelagert,
auf welcher ein Exzenterhebel 10 befestigt ist, welcher
durch einen Druckmittelzylinder 11 hin und her schwenkbar ist.
An dem Exzenterhebel 10 sind zwei Rollen 12 und 13 angebracht.
Die Rollen 12 und 13 sind um Achsen, welche parallel
zur Welle 9 verlaufen, frei drehbar gelagert und exzentrisch
bezüglich
der Achse der Welle 9 angeordnet. Die erste Rolle 12 ist
in einem Ausschnitt 14 des ersten Messerhalters 3 angeordnet.
Die zweite Rolle 13 ist in einem Ausschnitt 15 des
zweiten Messerhalters 4 gelagert. Die beiden Ausschnitte 14 und 15 sind
dem Durchmesser der Rollen 12 und 13 angepaßte Langlöcher, welche
der Führung
der Rollen 12 und 13 dienen. Durch Betätigen des
Druckmittelzylinders 11 bewegen sich die Rollen 12 und 13 aufgrund
ihrer exzentrischen Lagerung gegenläufig auf bzw. ab und bewirken
dadurch eine gegenläufige
Bewegung der Messer 5 und 6 zwischen der in Position 7 dargestellten
Stellung, in welcher die Anordnung der Messer 5 und 6 offen
ist, und der in 8 dargestellten Stellung, in
welcher die Anordnung der Messer 5 und 6 geschlossen
und ein Trennvorgang beendet ist.
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Dem
Trennwerkzeug 1 wird senkrecht zur Trennebene 8 ein
strangförmiges
Halbzeug zugeführt,
bei welchem es sich im Beispiel der 1 um ein
extrudiertes Kunststoffprofil handelt, welches aus einer Platte 17 besteht,
auf welchem zu beiden Seiten eines mittig angeordneten Steges 18,
welcher die Platte 17 unter einem rechten Winkel kreuzt,
eine Folge von Lamellen 19 vorgesehen ist, welche in der Weise
schräg
zur Platte 17 verlaufen, daß ihre freien Enden schräg in Richtung
zum Steg 18 gerichtet sind.
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Durch
eine Zange mit zwei Backen 20, 21 deren gegenseitiger
Abstand veränderlich
ist und welche im rechten Winkel zur Trennebene 8 vor und zurück bewegbar
sind, kann das Halbzeug 16 schrittweise verschoben und
dem Trennwerkzeug 1 zugeführt werden. Das Trennwerkzeug 1 kann
von dem Halbzeug 16 unterschiedlich breite Formteile 22 abtrennen,
von welchen drei Beispiele in 1 dargestellt
sind. Das Halbzeug 16 wird mittels der Backen 20 und 21 vorgeschoben,
bis ein der gewünschten Breite
des Formteils 22 entsprechender Abschnitt 16a über die
Trennebene 8 vorsteht, siehe 1.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 handelt es sich bei dem Formteil 22 um
einen geraden Steckverbinder für
Hohlprofilstäbe 23.
Zum Überführen eines
solchen Steckverbinders 22 ist ein Greifer 24 vorgesehen,
welcher zwei Backen 25 und 26 hat. Eine Betätigungseinrichtung
für den
Greifer 24 ist nicht dargestellt, da sie dem Fachmann an
sich bekannt ist. Der Greifer 24 ist zum einen in einer Richtung
senkrecht zur Trennebene 8 verschiebbar. Diese Richtung
ist durch einen Pfeil 27 dargestellt. Außerdem ist
der Greifer 24 in einer Richtung parallel zur Trennebene 8 und
parallel zur Platte 17 des Halbzeuges 16 verschiebbar;
diese Richtung ist durch einen Pfeil 28 dargestellt. Die
beiden Bewegungsrichtungen genügen,
um einen Steckverbinder 22 vom Trennwerkzeug 1 in
einen Hohlprofilstab 23 zu überführen, wenn dieser sich in einer
auf das Trennwerkzeug 1 abgestimmten Referenzlage befindet,
in welcher der Hohlprofilstab 23 parallel zur Trennebene 8 und
parallel zu den Schneiden 7 der Messer 5 und 6 sowie
in Höhe
des Halbzeuges 16 befindet.
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Der
Greifer 24 ergreift den über die Trennebene 8 vorstehenden
Abschnitt 16a des Halbzeuges 16 bereits, bevor
dieser abgeschnitten wird. Der Greifer 24 hält den Abschnitt 16a während des
Schneidvorganges. Das ist problemlos möglich, weil sich die Messer 5 und 6 gegenläufig und
senkrecht zur Platte 17 des Halbzeugs 16 bewegen,
so daß vom
Schneidvorgang praktisch keine Tendenz ausgeht, den Abschnitt 16a zu
verlagern. Ist der Abschnitt 16a abgeschnitten, und dadurch
der Steckverbinder 22 gebildet, entfernt ihn der Greifer 24 vom
Trennwerkzeug 1 in Richtung des Pfeils 27, bis
er in der Flucht des Hohlprofilstabes 23 liegt, siehe 2.
Dann bewegt sich der Greifer 24 in Richtung des Pfeils 28 – siehe 3 – und steckt
den Steckverbinder 22 in den Hohlprofilstab 23,
bis der Steg 18 am Rand des Hohlprofilstabs 23 anschlägt. Der
Hohlprofilstab 23 ist zu diesem Zweck in seiner vorbestimmten
Lage festgelegt, z. B. festgeklammert oder gegen einen Anschlag positioniert.
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Während dieses
Steckvorganges wird von der Zange mit den Backen 20 und 21 das
Halbzeug 16 bereits wieder ein Stück weit vorgeschoben, um den
Trennschnitt für
das nächste
Formteil 22 vorzubereiten. Der Greifer 24 öffnet sich,
fährt entgegen der
Richtung der Pfeile 28 und 27 zurück zum Trennwerkzeug 1 und
ergreift dort den inzwischen positionierten nächsten Abschnitt 16a des
Halbzeugs. Während
dessen kann auf den aus dem Hohlprofilstab 23 vorstehenden
Abschnitt des Steckverbinders 22 das Ende eines weiteren
Hohlprofilstabes 23a gesteckt werden, wie es in 4 dargestellt
ist.
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Vorteilhaft
ist, daß sich
der Steckverbinder 22 immer in einer definierten Lage befindet;
er ist nie sich selbst überlassen.
Das erlaubt ein Durchführen des
Verfahrens mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision.
Der Greifer 24 fährt,
unabhängig
von der Breite der Steckverbinder 22, nur gleichbleibende Wege.
Er kann sich trotz unterschiedlich breiter Steckerverbinder 22 an
gleichbleibenden Referenzlinien orientieren: Als eine erste Referenzlinie 31 eignet sich
die Mittellinie zwischen den beiden Schneiden 7 und 8.
Als zweite Referenzlinie 32 eignet sich eine Längskante
des zwangsweise positionierten und zugeführten Halbzeugs 16,
zum Beispiel der in 1 dargestellte linke Rand des
Halbzeugs 16, auf welchen der linke Rand der Backen 25 und 26 des
Greifers 24 ausgerichtet werden kann, oder auch der Steg 18.
Eine dritte Referenzlinie 33 legt die Höhenlage des Hohlprofilstabes 23 fest
und eine vierte Referenzlinie 34 legt die Lage des Endes
des Hohlprofilstabes 23 fest, in welches der Steckverbinder 22 einzuführen ist.
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Der
in den 1 bis 4 dargestellte Ablauf ist nicht
zwingend. So kann z.B. die Höhenlage (Referenzlinie 33)
des Hohlprofilstabes 23 anders gewählt werden. Der Greifer 24 muß dann zusätzlich in
der Lage sein, eine Bewegung in einer Richtung senkrecht zum Pfeil 27 und
senkrecht zum Pfeil 28 durchzuführen. Es ist auch möglich, mit
dem Greifer 24 lediglich eine hin und her gehende Bewegung
in Richtung des Pfeils 27 durchzuführen und die Steckverbindung
durch Verschieben des Hohlprofilstabes 23 gegen den Greifer 24 zu
vollziehen.
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Natürlich kann – je nach
Anwendungsfall – auf
den in 4 aus dem Hohlprofilstab 23 noch vorstehenden
Steckverbinder 22 nicht nur das Ende eines weiteren Hohlprofilstabes 23a gesteckt
werden, sondern auch das andere Ende des Hohlprofilstabes 23,
wenn aus diesem durch Biegen ein Rahmen gebildet wird.
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Das
in den 9 bis 15 dargestellte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in den 1 bis 8 dargestellten
Ausführungsbeispiel
darin, daß das
Halbzeug 16 eine andere Querschnittsgestalt hat, daß das Trennwerkzeug 1 nicht mit
zwei gegeneinander verschieblichen Messern arbeitet, sondern mit
einer rotierenden Trennscheibe 35, welche insbesondere
als Sägeblatt
ausgebildet sein kann. Zum Auffangen von Spänen, welche beim Trennen auftreten,
ist unter der Trennscheibe 35 eine Auffangeinrichtung 36 vorgesehen,
in welche die Trennscheibe 35 teilweise eintaucht. Etwaige
Stütz- und
Führungseinrichtungen
für das
Halbzeug, welche zwischen der Zange mit den Backen 20 und 21 auf
der einen Seite und dem Trennwerkzeug 1 auf der anderen
Seite angeordnet sein können,
sind in 9 ebenso wie in 1 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
weggelassen.
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Der
Greifer 24 ist ähnlich
aufgebaut wie im Beispiel der 1, ist jedoch
zusätzlich
um eine Achse 37 schwenkbar, welche senkrecht zur Trennscheibe 35 und
damit senkrecht zur Trennebene 8 verläuft.
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Das
strangförmige
Halbzeug 16 hat im Querschnitt zwei gleich lange Schenkel 38 und 39,
welche durch ein Foliengelenk 40 verbunden sind. Die beiden
Schenkel 38 und 39 haben auf der einen Seite biegsame
Lamellen 41, welche ein wenig über das Foliengelenk 40 vorstehen.
Die den Lamellen 41 abgewandte Seite der Schenkel 38 und 39 ist – von einer
Einführschräge 42 an
den Spitzen der Schenkel 14, 15 abgesehen – eben ausgebildet
und verläuft
bei gestreckter Lage der Schenkel parallel zur Außenseite
des Foliengelenkes 40.
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Auf
der dem Foliengelenk 40 abgewandten Seite der Schenkel 38 und 39 ist
jeweils ein Anschlag 43 bzw. 44 gebildet, indem
in der Nachbarschaft des Foliengelenkes 40 die Höhe der Schenkel 38 und 39 stufenförmig ungefähr um die
Dicke der Wand des Hohlprofilstabes 23 vergrößert ist.
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Der
Schenkel 39 hat in der Nachbarschaft des Foliengelenkes 40 eine
Ausnehmung 45, welche auf ihrer dem gegenüberliegenden
Schenkel 38 zugewandten Seite offen ist. Der Schenkel 3 in
der Nachbarschaft des Foliengelenkes 40 einen Haken 46,
der in Richtung zur Spitze des Schenkels 38 weist. Dem
Haken 46 liegt die Ausnehmung 45 im anderen Schwenkel 39 gegenüber. Der
Haken 46 ist so ausgebildet und angeordnet, daß er in
die gegenüberliegende
Ausnehmung 45 einrastet, wenn die beiden Schenkel 38 und 39 um
das Foliengelenk 40 verschwenkt werden. Durch den formschlüssigen Eingriff
des Hakens 46 in die Ausnehmung 45 werden die
beiden Schenkel 38 und 39 unter Einschluß eines rechten
Winkels unter diesem Winkel fixiert.
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Von
diesem Halbzeug 16 werden, entsprechend wie im ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben, je nach Bedarf unterschiedlich breite Formteile 22 abgeschnitten
und während
des Abschneidevorgangs vom Greifer 24 festgehalten. Diese Formteile 22 dienen
nun nicht dazu, um sie in das Ende eines Hohlprofilstabes 23 einzufügen, sondern
dazu, sie in eine Ausnehmung 47 des Hohlprofilstabes 23 einzufügen, welche
in 10 dargestellt ist. Der Hohlprofilstab 23 hat
eine Außenwand 48,
zwei Flanken 49 und eine zur Außenwand 48 parallele
Innenwand 50. An einer Stelle des Hohlprofilstabes 23,
an welcher eine Ecke ausgebildet werden soll, ist er mit der Ausnehmung 47 versehen,
welche sich von der Innenwand 50 bis in die Flanken 49 erstreckt.
In den Flanken 49 befinden sich zwei einander deckungsgleich gegenüberliegende
Teile der Ausnehmung 47, welche die Gestalt eines rechtwinkligen
Gehrungsschnittes haben, dessen Spitze in Höhe der Innenseite der Außenwand 48 liegt
und die Lage einer Biegeachse bestimmt, um welche die Ecke zu biegen
ist. Zu beiden Seiten der Gehrungsschnitte in den Flanken 49 ist
die Innenwand 50 auf einer vorgegebenen Länge in ganzer
Breite entfernt, wobei sich diese Länge gleichmäßig auf beide Seiten des Gehrungsschnittes verteilt.
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Um
das vom Greifer 24 gehaltene Formteil 22 in die
Ausnehmung 47 einzufügen,
wird der Greifer 24 zunächst
in Richtung des Pfeiles 27 von der Trennscheibe 35 entfernt,
bis sich das Formteil 22 genau über der Ausnehmung 47 des
in einer vorgegebenen Referenzlage positionierten Hohlprofilstabes 23 befindet.
Dann wird der Greifer 24 um seine Achse 37 verschwenkt,
wodurch der Schenkel 39 in die Ausnehmung 47 eintaucht,
bis er darin flach zu liegen kommt, wie in 11 dargestellt.
Falls erforderlich, kann der Greifer 24 zu diesem Zweck
noch senkrecht zur Richtung der Pfeile 27 und 28 dem Hohlprofilstab 23 angenähert werden.
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Aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
ist der Greifer in 11 nicht dargestellt. Ausgehend
von der Stellung in 11 wird der Greifer in Richtung des
Pfeiles 28 bewegt, wodurch das Formteil 22 bis zum
Anschlag am Rand der Ausnehmung 47 in den Hohlprofilstab 23 verschoben
wird, wie in 12 dargestellt. Der Greifer 24 löst sich
dann von dem Schenkel 38 des Formteils 22, woraufhin
dieser unter der Wirkung einer vom Foliengelenk 40 ausgehenden
Rückstellkraft selbsttätig in die
Ausnehmung 47 hineinschwenkt und die in 13 dargestellte
Lage einnimmt. Sollte die Rückstellkraft
des Foliengelenkes 40 dazu nicht ausreichen, kann zusätzlich mit
einem nicht dargestellten Stößel auf
den Schenkel 38 eingewirkt werden, um ihn in die Ausnehmung 47 zu drücken.
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Durch
einen schräg
von oben kommenden Stößel 51 wird
nun das Formteil 22 in der Ausnehmung 47 verschoben,
um es zu zentrieren. Zu diesem Zweck ist der Anschlag 43 vorgesehen:
Schlägt er
am Rand der Ausnehmung 47 an, ist das Formteil 22 zentriert,
wie in 14 dargestellt. In dieser Stellung
liegen beide Schenkel 38 und 39 mit ihren Enden
unter der Innenwand 50, so daß das Formteil 22 unverlierbar
gefangen ist. Der Hohlprofilstab 23 kann nun in eine andere
Arbeitsposition überführt werden, in
welcher er an der Stelle, an welcher sich die Gehrungsschnitte der
Ausnehmung 47 befinden, unter Faltung des Formteils 22 zu
einer Ecke gebogen wird. In 90°-Stellung
verriegeln sich die beiden Schenkel 38 und 39 des
Formteils 22 selbsttätig
und stabilisieren dadurch die Ecke, die vorteilhafterweise eine
durchgehende Außenwand 48 hat.
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Das
in den 16 bis 22 dargestellte dritte
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in den 9 bis 15 dargestellten
zweiten Ausführungsbeispiel
darin, daß der
Greifer nicht nur zwei Backen, sondern drei Backen 52, 53 und 54 hat, welche
im vorliegenden Fall als zylindrische Stäbe oder Finger ausgebildet
sind. Die drei Backen 52, 53, 54 sind
parallel zueinander so angeordnet, daß eine mittlere Backe 52 senkrecht
zu einer von den beiden äußeren Backen 53 und 54 aufgespannten
Ebene bewegbar ist, und zwar zwischen einer ersten Position, in
welcher die mittlere Backe 52 unterhalb dieser Ebene liegt,
und einer zweiten Position, in welcher die mittlere Backe 52 oberhalb
dieser von den beiden äußeren Backen 53, 54 aufgespannten
Ebene liegt.
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Der
Grundkörper
des Greifers, welcher die Backen 52, 53 und 54 und
deren Betätigungseinrichtungen
trägt,
ist aus Gründen
der Übersichtlichkeit nicht
dargestellt.
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Der
vom Halbzeug 16 abzuschneidende Abschnitt 16a wird
von den Backen 52 bis 54 zunächst so ergriffen, daß sich die
beiden äußeren Backen 53 und 54 der
Oberseite der Schenkel 38 und 39 anlegen, während sich
die mittlere Backe 52 von unten her an das Foliengelenk 40 anlegt.
Nach dem Abtrennen des Formteils 22 bewegt sich der Greifer
zunächst
senkrecht zur Trennscheibe 35 in Richtung des Pfeils 27 von
dieser weg, bis sich das Formteil 22 direkt über der
Ausnehmung 47 eines in vorbestimmter Referenzlage befindlichen
Hohlprofilstabes 23 befindet, wobei die Referenzlage so
gewählt
ist, daß die mittlere
Backe 52 senkrecht über
den Gehrungsschnitten der Ausnehmung 47 liegt, siehe 17. Nun
wird das Formteil 22 an seinem Foliengelenk 40 um
die mittlere Backe 52 herum gebogen, indem die mittlere
Backe 52 relativ zu den äußeren Backen 53 und 54 angehoben
oder die äußeren Backen 53 und 54 gegenüber der
mittleren Backe 52 abgesenkt werden, siehe 17.
Anschließend
wird der Greifer senkrecht zur Richtung des Pfeiles 27 in
Richtung des Pfeiles 30 nach unten bewegt, wodurch die
Enden der Schenkel 38 und 39 in die Ausnehmung 47 eintauchen,
wie es in 18 in Schrägansicht und in 19 in
einem Längsschnitt
durch den Hohlprofilstab 23 dargestellt ist. Nun kommt
von oben ein Stößel 55 und
setzt sich auf das Foliengelenk 40. Dann geben die Backen 52, 53 und 54 das
Formteil 22 frei und der Stößel 55 stößt das Formteil 22 vollends
in die Ausnehmung 47 hinein, bis das Foliengelenk 40 der
Außenwand 48 des
Hohlprofilstabes 23 anliegt und das Formteil 22 eine
gestreckte Lage eingenommen hat, in welcher es unverlierbar im Hohlprofilstab 23 gefangen
ist, wie es in den 20 bis 22 dargestellt
ist. Der Hohlprofilstab 23 kann nun gebogen und das Formteil 22 dabei
zu einem Winkelstück
gefaltet werden, welches – wie
in 15 dargestellt – die Ecke stabilisiert.
-
Mit
einer Trennscheibe 35, wie sie in den 9 und 16 dargestellt
ist, kann auch ein winkliges Halbzeug geschnitten werden, aus welchem sich
starre Winkelstücke
gewinnen lassen, mit welchen einzelne Hohlprofilstäbe zu einem
rechteckigen Rahmen zusammengesetzt werden können. Die Abläufe des Querteilens, Überführens und
Einsteckens eines solchen Winkelstückes, um dieses mit einem seiner
beiden Schenkel in ein Ende eines Hohlprofilstabes zu stecken, verlaufen
analog der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels.
-
- 1
- Trennwerkzeug
- 2
- Ständer
- 3
- Messerhalter
- 4
- Messerhalter
- 5
- Messer
- 6
- Messer
- 7
- Schneiden
- 8
- Trennebene
- 9
- Welle
- 10
- Exzenterhebel
- 11
- Druckmittelzylinder
- 12
- Rolle
- 13
- Rolle
- 14
- Ausschnitt
- 15
- Ausschnitt
- 16
- Halbzeug,
- 16a
- Abschnitt
davon
- 17
- Platte
- 18
- Steg
- 19
- Lamellen
- 20
- Backen
- 21
- Backen
- 22
- Formteil
(Steckverbinder, Winkelstück)
- 23
- Hohlprofilstab
- 23a
- Hohlprofilstab
- 24
- Greifer
- 25
- Backen
- 26
- Backen
- 27
- Pfeil
- 28
- Pfeil
- 29
- Pfeil
- 30
- Pfeil
- 31
- 1.
Referenzlinie
- 32
- 2.
Referenzlinie
- 33
- 3.
Referenzlinie
- 34
- 4.
Referenzlinie
- 35
- Brennscheibe
- 36
- Aufnahmeeinrichtung
- 37
- Achse
- 38
- Schenkel
- 39
- Schenkel
- 40
- Foliengelenk
- 41
- Lamellen
- 42
- Einführschräge
- 43
- Anschlag
- 44
- Anschlag
- 45
- Ausnehmung
- 46
- Haken
- 47
- Ausnehmung
in 23
- 48
- Aussenwand
- 49
- Flanken
- 50
- Innenwand
- 51
- Stößel
- 52
- mittlere
Backe
- 53
- äußere Backe
- 54
- äußere Backe
- 55
- Stößel