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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten des Eckbereichs
von aus Profilstücken
geschweißten
Rahmen, wie beispielsweise Fenster- oder Türrahmen, mit wenigstens einem
Bearbeitungswerkzeug, welches mittels eines in einer Achse diagonal
zum Rahmeneck und in einer Achse senkrecht hierzu verfahrbaren Werkzeugträgers in die
jeweilige Bearbeitungsposition an den Eckbereich des Rahmens verfahrbar
ist.
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Stand der
Technik
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Derartige
Vorrichtungen für
aus Kunststoffprofilen geschweißten
Rahmen, wie beispielsweise Fensterrahmen oder Türrahmen, dienen dazu, die beim
Schweißen
der Kunststoffprofile an den Schweißnähten der Eckbereiche entstanden,
nach außen
vorstehenden Schweißraupen
abzutragen und ggf. Dichtungsnuten oder dergleichen Konturen freizulegen.
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Eine
derartige Verputzvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 33
29 765 oder der
EP
0 460 654 A1 bekannt. Dabei werden die Rahmen in einer
Aufspanneinrichtung gehalten, wobei ein mehrere Bearbeitungswerkzeuge
tragender Support diagonal zum Rahmen und in einer Achse senkrecht
zur Rahmenebene verfahrbar ist. Die Bearbeitung der Eckverbindungen
erfolgt mittels Fräs-,
Abstech- oder beispielsweise Bohrwerkzeugen.
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Bei
Fenster- oder Türrahmen
ist es mitunter erforderlich, an den Profilschenkeln des Rahmens Bohrungen
und profilierte Durchbrüche,
beispielsweise zur Aufnahme von Schlössern und Beschlägen für die Fenster-
und Türrahmen,
vorzusehen. Dies wird üblicherweise
auf sogenannten Stabbearbeitungsvorrichtungen durchgeführt, wie
diese beispielsweise aus der
DE 102 12 210 A1 oder
DE 103 00 309 A1 bekannt
sind. Dabei erfolgt die Bearbeitung der Profilstücke, bevor diese zu dem Rahmen
zusammengefügt
beziehungsweise zusammengeschweißt werden. Die Erzeugung von
Bohrungen oder Durchgangsöffnungen
in den Rahmenschenkeln und die Bearbeitung des Ecksbereichs der
Rahmen verlangen bisher zwei Arbeitsgänge in unterschiedlichen Vorrichtungen.
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Problem
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass
bei einfachem konstruktiven Aufbau und zuverlässigem Betrieb eine Bearbeitung
sowohl der Eckverbindungen der Rahmen als auch eine Bearbeitung
der Rahmenschenkel, beispielsweise zur Erzeugung von profilierten
Durchbrüchen,
Bohrungen und dergleichen, ermöglicht
ist.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Bearbeiten des Eckbereichs von aus Profilstücken geschweißten Rahmen,
wie beispielsweise Fenster- oder Türrahmen, weist wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug
auf, welches mittels eines in zumindest einer parallel zur Rahmenebene
verlaufenden Achse, vorzugsweise diagonal zum Rahmen, und in einer Achse
senkrecht hierzu verfahrbaren Werkzeugträgers in die jeweilige Bearbeitungsposition
an den Eckbereich des Rahmens verfahrbar ist. Dabei ist mit dem
Werkzeugträger
ein seitlich davon angeordneter weiterer Werkzeugträger für wenigstens
ein zur Bearbeitung des Profilschenkels ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug
verfahrbar, wobei der zweite Werkzeugträger in einer weiteren Achse
verfahrbar ist, welche in einem Winkel α in Diagonalrichtung des Rahmenecks
verläuft.
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Mit
der Verfahrbarkeit des Werkzeugträgers entlang einer parallel
zur Aufspannebene des Rahmens verlaufenden Achse ist sowohl die
Verfahrbarkeit entlang lediglich einer Achse (Y) und/oder die Verfahrbarkeit
entlang einer weiteren in der Aufspannebene verlaufenden Achse (X)
gemeint. Folglich kann der Werkzeugträger entlang einer oder aber auch
beider Achsen beweglich sein, welche die Ebene des Rahmens aufspannen.
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Durch
die Erfindung ist sowohl eine Eckbearbeitung des Rahmens als auch
eine Bearbeitung eines Profilschenkels mit einer einzigen Vorrichtung und
in einer einzigen Aufspannposition des Rahmens ermöglicht.
Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass für die Bearbeitung der Profilschenkel
die Verfahrbarkeit beziehungsweise der Antrieb der für die Bearbeitung des
Ecksbereichs vorgesehenen Bearbeitungswerkzeuge mit genutzt werden
kann. Um dabei das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug für den Profilschenkel
in die jeweilige Bearbeitungsposition zu bringen, ist der zweite
Werkzeugträger
zumindest in einer relativ zur Diagonalrichtung des Rahmens unter einem
Winkel α verlaufenden
Achse verfahrbar ausgestaltet. Hierdurch kann das Bearbeitungswerkzeug längs des
Profilschenkels verfahren und in die jeweilige Bearbeitungsposition
gebracht werden. Zum Bearbeiten der vier Eckbereiche und des jeweils
an das jeweilige Rahmeneck angrenzenden einen Profilschenkels wird
der Rahmen jeweils gedreht.
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Grundsätzlich ist
es natürlich
denkbar, dass zu beiden Seiten des ersten Werkzeugträgers derartige
Werkzeugträger
angeordnet sind.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Werkzeugträger der
Werkzeugträger
entlang der Diagonalen des zu bearbeitenden Rahmens verfahrbar ist.
Der Werkzeugträger selbst
kann hierbei in zumindest einer durch die Aufspannebene vorgegebenen
Raumrichtungen verfahrbar ausgebildet sein.
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Bevorzugt
ist der Werkzeugträger
entlang beider Diagonalen eines zu bearbeitenden Rahmens verfahrbar.
Bezogen auf ein Rahmeneck kann der Werkzeugträger auch entlang einer durch
eine Gehrung von zwei typischerweise im rechten Winkel aufeinander
stoßenden
Profilstücken
verfahren werden. Zusätzlich
ist eine Verfahrbarkeit senkrecht zu einer solchen Gehrungsachse
oder einer Rahmendiagonalen vorgesehen, so dass mit dem Werkzeugträger jede
Position in der durch den Rahmen aufgespannten Ebene angefahren
werden kann.
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Insoweit
bietet die Verfahrbarkeit des wenigstens einen Werkzeugträgers in
sämtlichen Raumrichtungen
X, Y und Z ein Maximum an Verfahr- und Verstellmöglichkeiten, wodurch die Vorrichtung an
beliebige Abmessungen von Profilstücken individuell anpassbar
ist.
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Insbesondere
bei quadratischen oder rechtwinkligen Rahmen empfiehlt es sich,
dass die zusätzliche
Verfahrachse des zweiten Werkzeugträgers einen Winkel von etwa
45° zur
Achse in Diagonalrichtung des Rahmens aufweist, wodurch ein exaktes Verfahren
des Bearbeitungswerkzeuges in Längsrichtung
des Profilstückes
ermöglicht
ist.
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Um
eine exakte Bearbeitung mit dem Bearbeitungswerkzeug für den Profilschenkel
sicherzustellen, sollte die zusätzliche
Verfahrachse des zweiten Bearbeitungswerkzeuges bzw. des Werkzeugträgers parallel
zur Aufspannebene des Rahmens verlaufen.
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So
ist insbesondere vorgesehen, dass ein Winkel zwischen der zusätzlichen
Verfahrachse des weiteren Werkzeugträgers und den beiden in der Rahmenebenen
liegenden Verfahrachsen des Werkzeugträgers in Richtung der Rahmendiagonalen etwa
45° bzw.
etwa 135° beträgt.
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Zur
Vermeidung einer Kollision des wenigstens einen Bearbeitungswerkzeuges
für den
Profilschenkel mit dem Rahmen während
des Einsatzes der für
den Eckbereich des Rahmens vorgesehen Bearbeitungswerkzeuge, ist
es nach der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Werkzeugträger und/oder
das Bearbeitungswerkzeug für
die Profilschenkel von einer zurückgezogenen
Ausgangsstellung in eine Bearbeitungsposition an dem Profilschenkel
verfahrbar ist.
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Dabei
empfiehlt es sich, dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug
für die
Profilschenkel in Richtung seiner Werkzeugachse von einer zurückgezogenen
Ausgangsposition in eine Bearbeitungsposition an dem Profilschenkel
verfahrbar ist. Hierdurch ist in besonders einfacher Weise sichergestellt,
dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug für den Profilschenkel nicht
mit dem Rahmen kollidiert, wenn die Bearbeitungswerkzeuge für den Eckbereich
im Einsatz sind.
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Insbesondere
zur Erzeugung von sogenannten Wasserschlitzen in den Profilschenkeln,
welche dazu dienen, dass Spritzwasser, Kondenswasser und dergleichen
aus dem Rahmen abfließen
können, ist
es nach der Erfindung vorgesehen, dass die Werkzeugachse des wenigstens
einen Bearbeitungswerkzeuges für
die Bearbeitung des Profilschenkels gegenüber der Aufspannebene des Rahmens
winkelverstellbar ist.
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Nach
der Erfindung ist es auch möglich,
dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug für die Bearbeitung der Außen-, Ober-
und/oder Unterseite des Profilschenkels ausgebildet ist, was beispielsweise
auch durch die Winkelverstellbarkeit der Werkzeugachse des wenigstens
einen Bearbeitungswerkzeuges für
den Profilschenkel erreicht werden kann.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass der zweite Werkzeugträger mit
dem Bearbeitungswerkzeug für
die Profilschenkel von dem ersten Werkzeugträger entkoppelbar ist. Dies
bietet sich insbesondere dann an, wenn eine Bearbeitung der Profilschenkel
nicht erforderlich ist. In diesem Falle wird der zweite Werkzeugträger von
dem die Bearbeitungswerkzeuge für
den Eckbereich tragenden ersten Werkzeugträger entkoppelt. Hierdurch ist
eine schnellere Bearbeitung eines solchen Rahmens erreicht, da im
Hinblick auf die Anstellung der Bearbeitungswerkzeuge an das Rahmeneck
und des Verfahrens der Bearbeitungswerkzeuge weg vom Rahmen das
zu beschleunigende und abzubremsende Gewicht durch Wegfall des zweiten
Werkzeugträgers
reduziert ist.
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Dabei
kann es bereits ausreichend sein, dass der zweite Werkzeugträger nur
bei einer Verfahrrichtung senkrecht zur Aufspannebene des Rahmens
von dem ersten Werkzeugträger
entkoppelbar ist.
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Konstruktiv
besonders günstig
ist es, wenn der zweite Werkzeugträger über einen Ausleger mit dem
ersten Werkzeugträger
verbunden ist, wodurch der erforderliche seitliche Abstand von erstem
und zweitem Werkzeugträger
in der Aufspannebene des Rahmens realisiert wird.
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Dabei
kann es sich empfehlen, dass der zweite Werkzeugträger beziehungsweise
dessen Ausleger an dem als Support ausgebildeten ersten Werkzeugträger gehalten
ist. Ein solcher Support ermöglicht
auf einfache Weise ein Verfahren des Werkzeugträgers in Diagonalrichtung des
Rahmens beziehungsweise längs
der Gehrung des Rahmenecks und senkrecht hierzu beziehungsweise
senkrecht zur Aufspannebene des Rahmens, beispielsweise durch einen
Kreuzschlitten.
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Die
Verfahrbarkeit des zweiten Werkzeugträgers, insbesondere in Richtung
parallel zum Rahmenschenkel, lässt
sich nach der Erfindung in einfacher Weise durch einen Spindelantrieb
realisieren, welcher ein präzises
Anfahren der jeweiligen Bearbeitungsposition des Bearbeitungswerkzeuges
an dem Rahmenschenkel ermöglicht.
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Dagegen
ist für
die Vorschubbewegung des Bearbeitungswerkzeuges für die Profilschenkel
von der Ausgangsstellung in die Bearbeitungsposition ein pneumatischer
Antrieb von Vorteil.
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Weitere
Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder
bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller
Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivischer Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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2 eine
weitere perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit einem in
drei Raumrichtungen (x, y, z) verfahrbaren Werkzeugträgers.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bearbeiten des Eckbereichs von Fenster- oder Türrahmen,
welche in der gleichen Aufspannposition des Rahmens eine Bearbeitung
eines Profilschenkels ermöglicht.
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Die
Vorrichtung weist eine nicht weiter dargestellte Aufnahme auf, auf
welcher der zu bearbeitende Rahmen, beispielsweise ein Fenster-
oder Türrahmen,
zu liegen kommt. Der Rahmen besteht aus zuvor auf Gehrung geschnittenen
und danach an den Ecken verschweißten Kunststoffprofilen beziehungsweise
Rahmenschenkeln 2, 3. Die zu bearbeitende Schweißnaht läuft unter
einem Winkel von 45° zu
den benachbarten, miteinander verbundenen Rahmenschenkeln 2, 3.
Bei der hier gewählten
Darstellung ist jeweils nur ein Rahmeneck mit Rahmenschenkel 2, 3 zu
erkennen.
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Die
Bearbeitung der Eckverbindung erfolgt mittels Fräs-, Abstech- oder beispielsweise
Bohrwerkzeugen 4, 5, 6. Um die Bearbeitungswerkzeuge 4, 5, 6 in
Arbeitsposition an den Eckbereich 1 des Rahmens zu bringen,
müssen
diese Bearbeitungswerkzeuge 4, 5, 6 horizontal
beziehungsweise parallel zur Aufspannebene 10 des Rahmens
in y-Richtung und in einer Richtung z senkrecht zur Aufspannebene 10 verfahrbar
sein.
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Hierzu
ist ein in einem Maschinengestell in vertikaler (z-Richtung) und horizontaler
(x-Richtung), in Diagonalrichtung des Rahmens (y-Richtung) verschiebbarer
Support 7 vorgesehen, dessen Bewegung mittels ebenfalls
nicht dargestellten Schubantrieben, wie Schritt- oder Spindelmotor
oder beispielsweise druckmittelbetätigten Kolben-Zylinder-Einheiten, erfolgt.
Der Support ist i. w. U-förmig ausgebildet,
mit an jedem Schenkel des Supports 7 angeordneten Bearbeitungswerkzeugen 4, 5, 6,
zur Bearbeitung der Ober- und Unterseite des eingespannten Rahmenecks.
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Bei
dem hier gewählten
Ausführungsbeispiel ist
an dem unteren Schenkel des Werkzeugträgers 7 ein Abstechmesser 4 zum
Entfernen der auf der Unterseite des eingespannten Rahmens im Eckbereich entstandenen
Schweißraupe
vorgesehen. Der obere Schenkel des Werkzeugträgers 7 weist ebenfalls
ein Abstechmesser 4 sowie einen Bohrer 5 zur Erzeugung
einer Dichtnut und ein Scheibenfräser 6 zum Abtragen
der Schweißraupe
am Außeneck
des Rahmens auf.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
weitere oder andere Bearbeitungseinheiten an dem Werkzeugträger 7 vorzusehen.
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Zur
Bearbeitung der Profilschenkel 2 beziehungsweise 3,
beispielsweise zum Einbringen von Bohrungen in die Außenseite
des Profilschenkels 3, welche in der Figur als Punkte auf
dem Profilschenkel 3 dargestellt sind, oder beispielsweise
zum Erzeugen von Langlöchern
in den Profilschenkeln 2 beziehungsweise 3, ist
ein zusätzliches
Bearbeitungswerkzeug 9 vorgesehen, welches an einem weiteren Werkzeugträger 8 gehalten
ist. Dieser weitere Werkzeugträger 8 befindet
sich, in der Aufspannebene 10 des Rahmens gesehen, seitlich
des Werkzeugträgers 7 und
ist zusammen mit diesem in Diagonalrichtung y und in vertikaler
Richtung z verfahrbar.
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Um
eine Kollision des Bearbeitungswerkzeuges 9 mit dem Rahmen
während
der Bearbeitung seines Eckbereichs zu vermeiden, wenn also die Bearbeitungswerkzeuge 4 bis 6 zum
Einsatz gelangen, ist das Bearbeitungswerkzeug 9 mittels
eines Pneumatikantriebes 13 in eine zurückgezogene Ausgangsstellung
verfahren.
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Um
die einzelnen Bearbeitungspositionen längs des Profilschenkels 3 anfahren
zu können,
ist der zweite Werkzeugträger 8 in
der Aufspannebene 10 des Rahmens in einem Winkel α zur Verfahrrichtung
y des ersten Werkzeugträgers 7 verfahrbar.
Dieser Winkel α entspricht
der Winkelhalbierenden des jeweils zu bearbeitenden Rahmenecks und
beträgt vorliegend α = 45°. Für diese
Verfahrbarkeit in p-Richtung ist bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel
ein Spindelantrieb 12 vorgesehen, welcher den am Support 7 angeordneten
Werkzeugträger 8 verschiebt.
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Die
Verbindung und die seitliche Beabstandung in der Rahmenebene 10 zwischen
dem ersten Werkzeugträger 7 und
dem zweiten Werkzeugträger 8 erfolgt
bei dem hier gewählten
Ausführungsbeispiel mittels
eines Auslegers 11.
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Die
dargestellte Vorrichtung ermöglicht
sowohl eine Bearbeitung des Eckbereichs eines Rahmens als auch eine
Bearbeitung eines Profilschenkels mit unterschiedlichen Bearbeitungspositionen auf
dem Profilschenkel. Durch Drehen des Rahmens um jeweils 90° werden die
vier Eckbereiche und gegebenenfalls der jeweils angrenzende Profilschenkel nacheinander
bearbeitet.
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Ergänzend zu
der Darstellung gemäß 1 zeigt 2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei welcher der Werkzeugträger 7 entlang
einer dritten Raumrichtung (X) verfahrbar ausgestaltet ist. Diese
dritte Richtung ist im Wesentlichen durch das Vektorprodukt der
Achse (Z) mit dem Richtungsvektor der Achse (Y) definiert. Sie liegt
ebenfalls wie bereits Richtung (y) parallel zur Ebene, die durch
den Rahmen aufgespannt wird. Die beiden Verfahrachsen oder Richtungen
(X) und (Y) verlaufen im Wesentlichen senkrecht zueinander und können parallel
zu den jeweiligen Rahmendiagonalen ausgerichtet sein.
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Der
Winkel β zwischen
der Achse (Y) und der Achse (X) im Wesentlichen 90°. Ein Winkel
zwischen der zusätzlichen
Verfahrachse (P) und der Achse (X) beträgt somit im Wesentlichen 135°.
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Die
Bewegungsachse (X) verläuft
hierbei im Wesentlichen in Richtung einer zwischen den Profilstücken 2 und 3 gebildeten
Gehrung, somit also diagonal zum Rahmeneck und senkrecht zur Achse
(Y). Die Verfahrbarkeit des gesamten Werkzeugträgers in sämtlichen drei Raumrichtungen
(X, Y, Z) ermöglicht ein
Höchstmaß an Flexibilität und erlaubt
ein unkompliziertes und zügiges
Anpassen der Vorrichtung an unterschiedlichste Profilstückabmessungen.
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Obschon
die gezeigten Ausführungsbeispiele
jeweils ein Paar miteinander gekoppelter Werkzeugträger zeigen,
kann die Erfindung gleichermaßen
auch auf sogenannte Zwei-Kopf-Bearbeitungsvorrichtungen übertragen
werden, bei welchen voneinander beabstandete Rahmenecken simultan
bearbeitet werden können.
Solche Zwei-Kopf-Vorrichtungen weisen dementsprechend mehrere solche
erfindungsgemäßen Werkzeugträger 7 auf.
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- 1
- Eckbereich
- 2
- Profilstück, Profilschenkel
- 3
- Profilstück, Profilschenkel
- 4
- Bearbeitungswerkzeug
- 5
- Bearbeitungswerkzeug
- 6
- Bearbeitungswerkzeug
- 7
- erster
Werkzeugträger,
Support
- 8
- zweiter
Werkzeugträger
- 9
- Bearbeitungswerkzeug
- 10
- Aufspannebene
- 11
- Ausleger
- 12
- Spindelantrieb
- 13
- pneumatischer
Antrieb