DE102010060179B4

DE102010060179B4 - Metall-Fräsvorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall

Info

Publication number: DE102010060179B4
Application number: DE201010060179
Authority: DE
Inventors: Werner Schäper
Original assignee: August Dreckshage & Co KG GmbH
Current assignee: August Dreckshage & Co KG GmbH
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2030-10-27
Also published as: DE102010060179A1

Abstract

Metall-Fräsvorrichtung zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall, insbesondere eines Vierkantprofils, mit:
– einer Bearbeitungseinrichtung (3), die konfiguriert ist, Längskanten eines zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) aus Metall fräsend zu bearbeiten,
– einer Materialzuführeinrichtung (2), die konfiguriert ist, das zu bearbeitende Mehrkantprofil der Kantenbearbeitungseinrichtung (3) zuzuführen, und
– einer Transporteinrichtung (5), die konfiguriert ist, das zu bearbeitende Mehrkantprofil (1) durch die Bearbeitungseinrichtung (3) zu transportieren, und die eine feststehende Transportführung (6) und eine verlagerbare Transportführung (7) aufweist, die relativ zu der feststehenden Transportführung (6) verlagerbar ist,
wobei
– die Bearbeitungseinrichtung (3) mit mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) gebildet ist, die jeweils einer Längskante des zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) zugeordnet und konfiguriert sind, zeitgleich Längskanten auf der Ober- und der Unterseite des Mehrkantprofils (1) beim Transportieren des Mehrkantprofils (1) durch die Bearbeitungseinrichtung (3) fräsend zu bearbeiten, und
– ein Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) zwischen mehreren Fräsarbeitsstellungen verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metall-Fräsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall.
Hintergrund der Erfindung
Längskanten von Metallmehrkantprofilen werden bearbeitet, um diese beispielsweise anzuschrägen oder abzurunden. Eine solche Kantenbearbeitung erfolgt beispielsweise zum Zwecke der Vermeidung einer Verletzungsgefahr, die bei unbearbeiteten scharfen Kanten besteht. Ein weiterer Grund für eine derartige Bearbeitung der Kanten kann darin bestehen, auf diese Weise die Haftung einer auf der Oberfläche des Mehrkantprofils aufzubringenden Beschichtung zu verbessern.
Metallmehrkantprofile werden aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen hergestellt und angeboten. Ein besonderes Produkt der Stahlverfeinerung ist der sogenannte Blankstahl. Der Name weist auf eine wesentliche Eigenschaft hin, nämlich hochwertige, blanke Oberflächen. Blankstahl wird sowohl mit runden als auch mit eckigen Querschnitten hergestellt. Das Herstellen mittels Ziehen führt bei den eckigen Mehrkantprofilen zu scharfen Kanten, die häufig nicht erwünscht sind. Insbesondere im Bereich des Stahlhandels erfolgt eine solche Bearbeitung regelmäßig per Hand. Auch ist alternativ bekannt, die Kantenbearbeitung mit Hilfe einer Fräsmaschine durchzuführen, indem ein Fräskopf mehrfach an dem Mehrkantprofil entlang geführt wird, wobei die Anzahl dieser Bearbeitungsvorgänge der Anzahl der zu bearbeitenden Längskanten entspricht.
Das Dokument EP 0 247 387 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Längsentgraten von Profilen.
Das Dokument SU 889 299 betrifft eine Vorrichtung zur Kantenbearbeitung eines Werkstückes.
In dem Dokument JP 09 277 111 A ist ein Verfahren zum Entgraten eines Werkstücks beschrieben.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Metall-Fräsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall anzugeben, mit denen eine effiziente Kantenbearbeitung ermöglicht ist, insbesondere zeit- und kostensparend.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Metall-Fräsvorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Bearbeiten nach dem unabhängigen Anspruch 9 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Ein wesentlicher Vorteil, welcher mit der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erreicht ist, besteht darin, dass eine gleichzeitige Bearbeitung von Längskanten sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Mehrkantprofils beim Durchlaufen der Bearbeitungseinrichtung der Fräsmaschine vorgesehen ist. Sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite wird also wenigstens eine Längskante mit den zugeordneten Kantenfräseinrichtungen zeitgleich bearbeitet. Werden auf der Ober- und der Unterseite nur jeweils eine Längskante gleichzeitig bearbeitet, so halbiert sich der Zeitaufwand im Vergleich zu Verfahren schon, bei denen die mehren Längskanten nacheinander bearbeitet werden.
Bevorzugt ist die Transporteinrichtung eingerichtet, das zu bearbeitende Mehrkantprofil mit einer regelbaren und vorab einstellbaren Vorschubgeschwindigkeit durch die Bearbeitungseinrichtung zu transportieren.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens auf der Oberseite oder wenigstens auf der Unterseite des Metallmehrkantprofils mehrere Längskanten gleichzeitig bearbeitet werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass alle Längskanten des Mehrkantprofils zeitgleich beim Vorschub des zu bearbeitenden Mehrkantprofils durch die Bearbeitungseinrichtung fräsend bearbeitet werden.
Der Transport des zu bearbeitenden Metallmehrkantprofils durch die Bearbeitungseinrichtung erfolgt mittels Vorschub, der durch die Transporteinrichtung erzeugt wird. Derartige Vorschubeinrichtungen sind als solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere in Verbindung mit Fräsmaschinen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden eine oder mehrere der bearbeiteten Längskanten mittels Fräsen entgratet.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens ein Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen zwischen mehreren Fräsarbeitstellungen verlagerbar ist, die unterschiedlichen Materialhöhen und/oder unterschiedlichen Materialbreiten des zu bearbeitenden Mehrkantprofils zugeordnet sind. Die mehreren Fräsarbeitsstellungen ermöglichen es, mit Hilfe der Metall-Fräsvorrichtung Mehrkantprofile mit unterschiedlichen eckigen Querschnitten zu bearbeiten. Je nach Materialhöhe und/oder -breite des Mehrkantprofils werden die Kantenfräseinrichtungen in einer zugeordneten Fräsarbeitsstellung positioniert, die notwendig ist, um mit dem jeweiligen Fräswerkzeug die zugeordnete Längskante zu bearbeiten. Vorzugsweise ist das Verstellen zwischen den mehreren Fräsarbeitsstellungen stufenlos möglich. Die jeweilige Kantenfräseinrichtung kann mit einem oder mehreren Aktoren zusammenwirken, die das Verlagern der Kantenfräseinrichtung in die gewünschte Fräsarbeitsstellung(en) bewirken. Es kann eine Verlagerbarkeit entlang zwei in einer Ebene senkrecht aufeinander stehender Richtungen vorgesehen sein. In einer vereinfachten Ausführungsform ist die Verlagerung auf eine lineare Bewegung entlang einer geraden Bewegungsbahn beschränkt.
Weithin ist vorgessehen, dass die Transporteinrichtung eine feststehende Transportführung und eine verlagerbare Transportführung aufweist, die zum Anpassen der Transporteinrichtung an Mehrkantprofile unterschiedlicher Materialhöhe/-breite relativ zu der feststehenden Transportführung verlagerbar ist. Die Transportführungen sind beispielsweise an einem Transportschlitten gebildet, mit dem ein Vorschub auf das zu bearbeitende Werkzeug übertragen wird, um es durch die Bearbeitungseinrichtung mit den mehreren Kantenfräseinrichtungen zu transportieren.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens drei der mehreren Kantenfräseinrichtungen zwischen mehreren Fräsarbeitstellungen verlagerbar ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen zwischen mehreren weiteren Fräsarbeitstellungen verlagerbar ist, die unterschiedlichen Kantenbearbeitungswinkeln zugeordnet sind. Die weiteren Fräsarbeitsstellungen unterscheiden sich hinsichtlich des Kantenbearbeitungswinkels, was in einer Ausführungsform beispielsweise dazu genutzt werden kann, Längskanten mit unterschiedlichen Schrägen zu versehen, die sich hinsichtlich ihrer Neigung zu den benachbarten Seitenflächen des Mehrkantprofils unterscheiden. Vorzugsweise ist die Einstellbarkeit der Kantenfräseinrichtungen hinsichtlich der weiteren Fräsarbeitstellungen stufenlos möglich. Es kann vorgesehen sein, dass die Kantenfräseinrichtungen in den jeweiligen weiteren Fräsarbeitsstellungen feststellbar sind, sodass eine Einstellung hinsichtlich des Kantenbearbeitungswinkels bei der Verlagerung der Kantenfräseinrichtungen zwischen den Fräsarbeitsstellungen erhalten bleibt. In einer Ausgestaltung sind alle Kantenfräseinrichtungen zwischen mehreren weiteren Fräsarbeitsstellungen verlagerbar.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Bearbeitungseinrichtung eine Verlagerungseinrichtung aufweist, die an wenigstens einen Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen koppelt und konfiguriert ist, den wenigstens einen Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen jeweils zwischen einer Ruhestellung und zumindest einer Fräsarbeitstellung zu verlagern. Die Ruhestellung entspricht einer Position der jeweiligen Kantenfräseinrichtung, die diese beispielsweise einnimmt, wenn die Fräsvorrichtung mit einem neuen Werkstück beladen wird. Nachdem das zu bearbeitende Werkstück auf der Fräsvorrichtung positioniert ist, werden die zum Einsatz kommenden Kantenfräseinrichtungen mit Hilfe gemeinsamer oder getrennter Aktoren in ihre jeweilige Fräsarbeitsstellung gebracht. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Verlagerungseinrichtung konfiguriert ist, zumindest einzelne der Kantenfräseinrichtungen nacheinander in die Fräsarbeitsstellung zu verlagern. Alternativ kann vorgesehen sein, zwei oder mehrere Kantenfräseinrichtungen zeitgleich in die zugeordnete Fräsarbeitsstellung zu bringen. Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zunächst Kantenfräseinrichtungen in die zugeordnete Fräsarbeitsstellung gebracht werden, die zum Bearbeiten von Längskanten auf der Unterseite des Mehrkantprofils dienen, um danach ein oder mehrere Kantenfräseinrichtungen in die jeweilige Arbeitsstellung zu verlagern, sei es gemeinsam oder nacheinander, die zum Bearbeiten einer oder mehrerer Längskanten auf der Oberseite des Mehrkantprofils vorgesehen sind. Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass eine oder mehrere der zwischen Ruhestellung und Fräsarbeitsstellung verlagerten Kantenfräseinrichtungen hierbei entlang einer Linie verlagert werden, die in Bezug auf den Eckbereich der Längskante einer Winkelhalbierenden entspricht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mehreren Kantenfräseinrichtungen jeweils mit einem wechselbaren Fräswerkzeug bestückt sind. Mit Hilfe unterschiedlicher Fräswerkzeuge ist es ermöglicht, unterschiedliche Fräskanten herzustellen, beispielsweise Fräskanten mit einer Schräge oder einer Rundung. Auch kann vorgesehen sein, das zu bearbeitende Werkstück mit Fräskanten unterschiedlicher Ausführung zu versehen. Auch dieses kann in einem Arbeitsgang ausgeführt werden, da mehrere Kernfräseinrichtungen zeitgleich das Mehrkantprofil bearbeiten.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein oder mehrere Kantenfräseinrichtungen in der Fräsarbeitstellung Eckelemente der Transporteinrichtung durchgreifen. Bei dieser Ausführungsform durchgreifen ein oder mehrere Kantenfräseinrichtungen, insbesondere ein jeweiliges Fräswerkzeug, Öffnungen feststehender Eckelemente der Transporteinrichtung, um so an die zu bearbeitenden Längskanten zu gelangen.
In Verbindung mit dem Verfahren zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall gelten bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung die im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der Metall-Fräsvorrichtung gemachten Erläuterungen entsprechend. Das Verfahren kann diesen Ausführungsformen entsprechend ausgestaltet werden. Vorzugsweise wird das zu bearbeitende Mehrkantprofil mit seiner Flachseite aufliegend durch die Bearbeitungseinrichtung transportiert.
Die Erfindung entfaltet ihre Vorteile insbesondere bei der fräsenden Bearbeitung von Metallmehrkantprofilen mit vier- oder mehreckigem Querschnitt. Aber auch für die fräsende Bearbeitung von Längskanten von Metallprofilen mit dreieckigem Querschnitt kann die Erfindung genutzt werden.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Metall-Fräsvorrichtung von oben und
2 eine schematische Darstellung einer Bearbeitungseinrichtung mit mehreren Kantenfräseinrichtungen zur gleichzeitigen Bearbeitung von Längskanten eines Metallmehrkantprofils.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Metall-Fräsvorrichtung, bei der ein zu bearbeitendes Metallmehrkantprofil 1 über eine Zuführeinrichtung 2 einer Bearbeitungseinrichtung 3 zugeführt wird, in welcher das zu bearbeiteten Metallmehrkantprofil 1 mit Hilfe mehrer Kantenfräseinrichtungen bearbeitet wird, derart, dass die Längskanten des Metallmehrkantprofils 1 beispielsweise mit einer Schräge oder einer Rundung versehen werden. Es erfolgt hierbei die gleichzeitige Kantenbearbeitung für ein oder mehrere Längskanten auf der Oberseite und eine oder mehrere Längskanten auf der Unterseite des Mehrkantprofils 1.
1 zeigt weiterhin schematisch, wie das Metallmehrkantprofil 1 im bearbeiteten Zustand die Bearbeitungseinrichtung 3 über eine Abführeinrichtung 4 verlässt.
Es können mit Hilfe der Metall-Fräsvorrichtung beliebige Profile mit eckigem Querschnitt bearbeitet werden, beispielsweise Metallprofile mit dreieckigem oder viereckigem Querschnitt.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Bearbeitungseinrichtung 3, derart, dass das zu bearbeitende Metallmehrkantprofil 1 zum Kantenbearbeiten in die Bildebene hinein geschoben wird. Zum Erzeugen eines entsprechenden Vorschubs ist eine Transporteinrichtung 5 mit einer feststehenden Transportführung 6 und einer relativ hierzu verlagerbaren Transportführung 7 vorgesehen, wobei die Beweglichkeit der verlagerbaren Transportführung 7 in 2 mittels eines Pfeiles A schematisch dargestellt ist. Auf diese Weise können Metallmehrkantprofile mit unterschiedlichen Abmessungen durch die Bearbeitungseinrichtung 3 transportiert werden.
Aus 2 ergibt sich, dass um das zu bearbeitende Metallmehrkantprofil 1 herum insgesamt vier Kantenfräseinrichtungen 8 positioniert sind, die einer jeweiligen Kante/Ecke des Metallmehrkantprofils 1 zugeordnet sind.
Pfeile B, C und D zeigen für eine der Kantenfräseinrichtungen 8 schematisch deren Verlagerungsoptionen relativ zu dem zu bearbeitenden Metallmehrkantprofil 1. Diese Verlagerbarkeit, welche mit Hilfe einer oder mehrere Aktoren (nicht dargestellt) erfolgt, betrifft einerseits die Verlagerung zwischen einer Ruhestellung und einer Fräsarbeitsstellung, in welcher die zugeordnete Längskante des Metallmehrkantprofils 1 gefräst wird. Die Fräsarbeitsstellung hängt hierbei von den Abmessungen und der Form des Metallmehrkantprofils 1 ab. Es sind Sensoren vorgesehen, mit denen die Positionierung der Kantenfräseinrichtung 8 relativ zum Metallmehrkantprofil 1 fortdauernd geprüft werden kann, wenn sich die Kantenfräseinrichtung 8 der Fräsarbeitsstellung nähert. Die Sensoreinrichtung ermöglicht so eine automatische Anpassung der Positionierung der Kantenfräseinrichtungen 8 in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Metallmehrkantprofil 1.
In 2 ist mittels des Pfeils D schematisch dargestellt auch eine Einstellbarkeit der Kantenfräseinrichtung hinsichtlich des Winkels zum zugeordneten Eckbereich des Metallmehrkantprofils 1.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.

Claims

Metall-Fräsvorrichtung zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall, insbesondere eines Vierkantprofils, mit: – einer Bearbeitungseinrichtung (3), die konfiguriert ist, Längskanten eines zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) aus Metall fräsend zu bearbeiten, – einer Materialzuführeinrichtung (2), die konfiguriert ist, das zu bearbeitende Mehrkantprofil der Kantenbearbeitungseinrichtung (3) zuzuführen, und – einer Transporteinrichtung (5), die konfiguriert ist, das zu bearbeitende Mehrkantprofil (1) durch die Bearbeitungseinrichtung (3) zu transportieren, und die eine feststehende Transportführung (6) und eine verlagerbare Transportführung (7) aufweist, die relativ zu der feststehenden Transportführung (6) verlagerbar ist, wobei – die Bearbeitungseinrichtung (3) mit mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) gebildet ist, die jeweils einer Längskante des zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) zugeordnet und konfiguriert sind, zeitgleich Längskanten auf der Ober- und der Unterseite des Mehrkantprofils (1) beim Transportieren des Mehrkantprofils (1) durch die Bearbeitungseinrichtung (3) fräsend zu bearbeiten, und – ein Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) zwischen mehreren Fräsarbeitsstellungen verlagerbar ist.
Metall-Fräsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) zwischen mehreren Fräsarbeitstellungen verlagerbar ist.
Metall-Fräsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) zwischen mehreren weiteren Fräsarbeitstellungen verlagerbar ist, die unterschiedlichen Kantenbearbeitungswinkeln zugeordnet sind.
Metall-Fräsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (3) eine Verlagerungseinrichtung aufweist, die an wenigstens einen Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) koppelt und konfiguriert ist, den wenigstens einen Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) jeweils zwischen einer Ruhestellung und zumindest einer Fräsarbeitstellung zu verlagern.
Metall-Fräsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) jeweils mit einem wechselbaren Fräswerkzeug bestückt sind.
Metall-Fräsvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Kantenfräseinrichtungen (8) in der Fräsarbeitstellung Eckelemente der Transporteinrichtung (5) durchgreifen.
Verfahren zum Bearbeiten von Längskanten eines Mehrkantprofils aus Metall, insbesondere eines Vierkantprofils, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Bereitstellen eines zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1), – Zuführen des zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) zu einer Bearbeitungseinrichtung (3) mit Hilfe einer Zuführeinrichtung (2), – Transportieren des zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) durch die Bearbeitungseinrichtung (3) mittels einer Transporteinrichtung (5), die eine feststehende Transportführung (6) und eine verlagerbare Transportführung (7) aufweist, die relativ zu der feststehenden Transportführung (6) verlagerbar ist, und – Bearbeiten von Längskanten des Mehrkantprofils mittels mehrerer Kantenfräseinrichtungen (8), die jeweils einer Längskante des zu bearbeitenden Mehrkantprofils (1) zugeordnet sind, beim Transportieren des Mehrkantprofils (1) durch die Bearbeitungseinrichtung (3), wobei hierbei zeitgleich Längskanten auf der Ober- und der Unterseite des Mehrkantprofils (1) fräsend bearbeitet werden, wobei ein Teil der mehreren Kantenfräseinrichtungen (8) zwischen mehreren Fräsarbeitsstellungen verlagerbar ist.