DE102013109082A1

DE102013109082A1 - Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung einer Kunststoffprofileckverbindung

Info

Publication number: DE102013109082A1
Application number: DE102013109082.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Henkel
Original assignee: Urban GmbH and Co Maschinenbau KG Firma
Current assignee: Urban GmbH and Co Maschinenbau KG Firma
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2015-02-26
Anticipated expiration: 2033-08-23
Also published as: DE102013109082B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung an der Gehrungslinie der Eckverbindung von aus Kunststoffprofilstücken geschweißten Rahmen oder Teilrahmen. Die Vorrichtung besitzt einen gegen die Eckverbindung anstellbaren Messerhalter. Der Messerhalter trägt eine aus mindestens drei Messer bestehende Messeranordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung an der Gehrungslinie der Eckverbindung von aus Kunststoffprofilstücken geschweißten Rahmen oder Teilrahmen, insbesondere Fenster- oder Türrahmen, wobei die Vorrichtung einen gegen die Eckverbindung anstellbaren Messerhalter aufweist.
Eine vorgenannte Vorrichtung ist zum Beispiel aus der europäischen Patentanmeldung 1 825 973 bekannt. Aufgabe einer gattungsgemäßen Vorrichtung ist es, den bei dem Verschweißen von winklig aneinander anstoßenden Kunststoffprofilen entstehenden, über die Profilkontur vorstehenden Schweißwulst zuverlässig zu entfernen. Die winklig zueinander orientierten und zusammengeschweißten Kunststoffprofile bilden zumindest einen Teilrahmen. Mehrere, in ähnlicher Weise verbundene Kunststoffprofile bilden dabei einen ganzen Rahmen. Verbunden sind die Kunststoffprofile an ihren jeweiligen Gehrungsflächen, die verbundenen Profile bilden an ihrer Stoßstelle einen Gehrungsbereich aus, der auch durch eine Gehrungslinie beschrieben ist, die insbesondere dem Profilkonturverlauf folgt und an welchem sich der zu entfernende Schweißwulst befindet. Die Gehrungslinie folgt dabei dem jeweils schräg abgeschnittenen Profil. Insofern ist der Begriff „Gehrungslinie” nicht als eindimensionales geometrisches Objekt reduziert zu sehen, vielmehr ist als Gehrungslinie auch ein Bereich zu verstehen, an dem sich entlang der Verbindung, zwischen den beiden verbundenen Profilen, ein Bereich erstreckt. Das Abstechen des Schweißwulstes erfolgt dabei bevorzugt zumindest eben bezüglich der Oberfläche der Kunststoffprofile oder unter Einarbeitung einer Nut im Gehrungsbereich, entlang der Gehrungslinie, wodurch zum Beispiel auch Maßtoleranzen der Profile untereinander optisch ausgeglichen werden können.
Die vorbeschriebene Vorrichtung, bei welcher ein Messer zum Einsatz kommt, wird zum Beispiel mit Hilfe einer aufwändigen CNC-Steuerung entlang der in einer Fläche verlaufenden Gehrungslinie geführt, um so ein zuverlässiges Abstechergebnis zu erreichen. Mit dem einen Messer wird dabei sowohl der (sichtbare) Inneneckbereich, wie auch die Rahmenoberseite bearbeitet, wobei diese Flächen beziehungsweise Bereiche zueinander geneigt oder winklig orientiert sind. Um eine hohe Effizienz zu erreichen ist es günstig, mit möglichst wenigen Bearbeitungsgängen möglichst viele Bereiche der Eckverbindung zu bearbeiten.
Obwohl die modernen CNC-Steuerungen eine exakte Führung des einen Messers entlang der Gehrungslinie erlauben, ist das Arbeitsergebnis oftmals nicht befriedigend. Die Maßtoleranz, die bei den zu verarbeitenden Kunststoffprofilen doch erheblich ist und dort herstellungsbedingt unvermeidbar ist, ist nicht vereinbar mit einer hochgenauen exakten Führung des Messers, die die CNC-Steuerung leistet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik derart zu verbessern, dass ein besseres Bearbeitungsergebnis an der Eckverbindung resultiert.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung, wie eingangs beschrieben, und schlägt vor, dass der Messerhalter eine aus mindestens drei Messern bestehende Messeranordnung trägt, die Messer in der Messeranordnung hintereinander angeordnet sind und seitlich neben der Messeranordnung an dem Messerhalter je eine Tastflanke vorgesehen ist, über die sich zumindest der Messerhalter in Gebrauchstellung auf den Kunststoffprofilstücken abzustützen vermag.
Da die Erfindung vorschlägt, dass sich der Messerhalter über die Tastflanken am Kunststoffprofil abstützt, zum Beispiel im Inneneckbereich anliegend startend, dann auf der Oberseite des Eckbereiches aufliegend, wird somit die Lage des Messerhalters beziehungsweise der Messer relativ zu der zu bearbeitenden Gehrungslinie definiert und zwar unabhängig von der Maßhaltigkeit der verschweißten Profile. Für diese Antastbewegung ist keine aufwändige, positionsgenaue CNC-Steuerung mehr notwendig. Der Begriff ”abstützen” umfasst dabei sowohl ein Anliegen oder Antasten des Messerhalters an die Profile, wie auch ein Aufliegen auf den Profilen. Der erfindungsgemäße Vorschlag bietet mehrere, hintereinander angeordnete Messer an, die bevorzugt unterschiedliche Schneidaufgaben erfüllen. Der Begriff ”hintereinander” ist nicht beschränkend dahin zu verstehen, dass die einzelnen Messer geradlinig hintereinander angeordnet sind. Vielmehr ist der Begriff ”hintereinander” auch so auszulegen, dass die einzelnen Messer hintereinander, also nacheinander zum Einsatz kommen, oder die Messer sind auch auf einer gebogenen Kurve hintereinander anordenbar. Diese sind insbesondere so orientiert und angeordnet, dass unterschiedliche Bereiche der Eckverbindung, beziehungsweise der Gehrungslinie, spanabhebend bearbeitet werden. Der erfindungsgemäße Vorschlag erreicht eine höhere Flexibilität, da unabhängig von den Profiltoleranzen eine zuverlässige Bearbeitung möglich ist. Gleichzeitig kann die aufwendige CNC-Steuerung eingespart werden. Insbesondere sind die Messer am Messerhalter unterschiedlich orientiert angeordnet oder ausgebildet.
Für den Einsatz des erfindungsgemäßen Vorschlages ist es dabei gleichbedeutend, ob die Eckverbindung in Richtung der Innenecke zur Außenecke des Rahmens oder von der Außenecke zur Innenseite gesehen wird. Die Eckverbindung beschreibt dabei sowohl die Oberseite, die parallel zur durch die beiden verschweißten Kunststoffprofilen definierten Fläche orientiert ist, wie auch die hierzu im wesentlichen rechtwinklig orientierten, abgerundeten oder schrägen Innen- oder Außeneckbereich, wie auch die Unterseite.
Erfindungsgemäß wird eine Messeranordnung vorgeschlagen, wobei es darauf ankommt, die einzelnen Messer bevorzugt hintereinander vorzusehen, wobei die Messeranordnung, wie später noch ausgeführt wird, sehr variabel realisierbar ist.
Geschickterweise ist insbesondere vorgesehen, dass die Tastflanke beziehungsweise die Tastflanken zueinander gleichartig, bevorzugt symmetrisch und insbesondere auch parallel zur Kurve der hintereinander angeordneten Messer orientiert ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tastflanke, mehrere, den jeweiligen Messern zugeordnete Tastflankenbereiche aufweist, und die Tastflankenbereiche jeweils unterschiedlich orientiert beziehungsweise geneigt sind.
Die Tastflanke beziehungsweise die Tastflanken sind seitlich neben den Messern der Messeranordnung vorgesehen. Die Messer der Messeranordnung befinden sich zwischen den beiden Tastflanken. Die Tastflanken erstrecken sich daher streifenartig neben den Messern und besitzen neben einer entsprechenden Längserstreckung auch eine gewisse Breite. Gerade bei modernen Profilen, die unterschiedlich geneigt oder gewölbt sind, ergibt sich oftmals kein flächiges Anliegen der Tastflanke auf dem Profil, sondern eher eine schmale oder linienartige Auflage, weswegen eine gewisse Breite der Tastflanke günstig ist, um die Flächenbelastung gering zu halten und hierüber nicht eine Beschädigung des Rahmens gerade im optisch sensiblen Eckbereich zu riskieren. Als typische Breite für die Tastflanke ergibt sich hier zum Beispiel das 1- bis ca. 10-fache, bevorzugt ca. 2- bis ca. 5-fache der Breite (beziehungsweise durchschnittlichen Breite) eines Messers im Bereich der Schneidkanten des Messers.
Die Tastflanke beziehungsweise die beiden Tastflanken verlaufen seitlich neben den Messern, woraus sich ergibt, dass den jeweiligen Messern auch ein Tastflankenbereich zugeordnet ist, wobei diese Tastflankenbereiche, insbesondere wenn dieser im Einsatz ist, also der Messerhalter sich in Gebrauchstellung gerade über diesen Tastflankenbereich am Rahmen abstützt, und das dazwischen angeordnete Messer spanabhebend in Einsatz ist. Um entlang der Gehrungslinie die verschiedenen, gemäß der Erfindung vorgesehenen Messer in Einsatz zu bringen ist es günstig, dass diese jeweiligen Tastflankenbereiche zueinander beabstandet und jeweils unterschiedlich orientiert beziehungsweise geneigt sind. Dabei beschreiben diese Tastflankenbereiche eine unter Umständen geneigte oder gewölbte Fläche, die einerseits in ihrer Bereite durch die Breite der Tastflanke beschrieben ist und in Bezug auf ihre (zur Breite rechtwinklig verlaufenden) Länge variabel in Bezug auf die Ausgestaltung des Messers anzusehen ist. Geschickterweise ist hierbei nun dieser Tastflankenbereich jeweils unterschiedlich orientiert, wobei hierbei zum Beispiel auf eine durchschnittliche Flächennormale abzustellen ist, die aus der gesamten Neigung oder Wölbung des jeweiligen Tastflankenbereiches zu bestimmen ist, oder aber die Tastflankenbereiche sind zueinander unterschiedlich geneigt. Insbesondere sind die den jeweiligen Tastflankenbereiche zugeordneten Messer an dem Messerhalter unterschiedlich orientiert und für unterschiedliche Bearbeitungsbereiche entlang der Gehrungslinie vorgesehen.
In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zumindest einen Antrieb für eine Bewegung des Messerhaltes zumindest in eine Richtung der Gehrungslinie aufweist und bei der Bewegung des Messerhalters in Richtung der dem Profilkonturverlauf folgenden Gehrungslinie nacheinander (also hintereinander) die verschiedenen Messer, gegebenenfalls auch mehrere Messer gleichzeitig, an verschiedenen, gegebenenfalls zueinander auch beabstandeten, geneigten beziehungsweise orientierten Bereichen der Gehrungslinie spanabhebend eingreifen. Eine (erste) Richtung der Gehrungslinie ist zum Beispiel von der Innenecke zur Außenecke der Eckverbindung vorgegeben. Dies definiert bereits eine (erste) Richtung der Gehrungslinie, wobei die Gehrungslinie genau genommen entlang der Profilkontur verläuft. Unter Umständen ist es günstig, auch einen zweiter Antrieb für eine zu der ersten Bewegung winkligen oder rechtwinkligen Bewegung vorzusehen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es des weiteren vorgesehen, dass, in Seitenansicht gesehen, die Tastflanken zumindest abschnittsweise das Bogenstück einer ovalen Kurve, zum Beispiel einer Ellipse bildet. Die Seitenansicht ist bezüglich der Frontansicht rechtwinklig orientiert definiert. In Frontansicht gesehen sind die mindestens drei Messer der Messeranordnung übereinander, also hintereinander von oben nach unten, auf einer Linie angeordnet. Eine ovale Kurve ist eine beliebige Rundung mit gleichbleibendem oder veränderlichem Krümmungsradius. Eine Ellipse ist hier eine spezielle Ausgestaltung der ovalen Kurve. Da mit Vorrichtungen gemäß dem Vorschlag (auch) der (vertikal orientierte) Inneneckbereich, ein hieran schräg oder gewölbter Bereich, und auch der (horizontal orientierte) Blenden- also Ansichtsbereich (parallel zur Rahmenebene) zu bearbeiten ist, beschreibt auch das Bogenstück der ovalen Kurve einen Winkelbereich von ca. 90°. Dieser kann je nach Ausgestaltung von 80° bis 100° oder bevorzugt von 85° bis 95° betragen.
Ein wesentlicher Vorzug dieser Ausgestaltung liegt darin, dass durch den ovalen Kurvenverlauf der Tastflanke jedem beliebig geneigten Bereich des Profiles im Bereich der Gehrungslinie einen Anlagebereich des Messerhalters zur Verfügung gestellt wird und, insbesondere wenn der Messerhalter eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Messern trägt, dann auch eine entsprechende spanabhebende Bearbeitung möglich ist. Sehr vorteilhaft dabei ist es, dass die Gestaltung der ovalen Kurve der Tastflanken unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Profiles ist, also mit dieser vorteilhaften Ausgestaltung eine Vielzahl von unterschiedlichen Profilquerschnitten bearbeitbar ist und hieraus ein entsprechender Vorteil bei den Maschineneinsatzzeiten entsteht, da bei Profilwechsel ein unter Umständen anstehende Umbaumaßnahmen bei dem Messerhalter beziehungsweise der Vorrichtung durch diesen Vorschlag entfällt.
Durch den in Seitenansicht ovalen Verlauf der Tastflanke ergibt sich auch, dass die Tastflanke zumindest abschnittsweise bezüglich der bevorzugten Antriebsbewegung des Messerhalters von der Innenseite zur Außenseite der Ecke einen spitzen Winkel einschließt.
Diese Neigung der Tastflanke beziehungsweise des jeweiligen Tastflankenbereiches relativ zur Bewegungsrichtung des Messerhalters durch den Antrieb erlaubt es eine Bewegungskomponente rechtwinklig oder zumindest winklig zur Bewegungsrichtung des Messerhalters (von der Innen- zur Außenecke oder umgekehrt) abzuleiten. Geschickterweise gleitet daher ein so ausgebildeter Messerhalter, nur angetrieben in Richtung von der Innen- zur Außenecke oder von der Außenecke zur Innenecke, entlang seiner oval verlaufenden Tastflanken über die winklig anstehenden (Innen) Eckbereiche der aneinanderstoßenden Kunststoffprofile und weicht in geeigneter Weise in der zweiten Bewegungsrichtung aus, falls zum Beispiel der Messerhalter in Richtung der zweiten Bewegungsrichtung beweglich, zumindest aber federnd gelagert ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass, in Seitenansicht gesehen, zumindest ein Teil der Tastflanke gegen die Richtung der Seitenansicht geneigt ist. Die Seitenansicht ist, wie oben beschrieben, zu verstehen. Die Tastflanke beschreibt eine phasenartige Ausgestaltung derart, dass sich die Tastflanke zumindest teilweise stumpfwinklig an dem die Messeranordnung aufnehmenden Messerbereich anschließt. Hieraus ergibt sich, dass die Tastflanke gegen die Richtung der Seitenansicht geneigt, insbesondere in Richtung des Messerbereiches geneigt ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass in Seitenansicht gesehen, wie oben definiert, in Gebrauchstellung an dem Messerhalter im oberen Bereich ein erster, gerader, insbesondere in Gebrauchstellung vertikal verlaufender Anlaufabschnitt der Tastflanke vorgesehen ist und die Tastflanke im Anlaufabschnitt abgeschrägt beziehungsweise geneigt ist und sich an dem ersten, geraden Anlaufabschnitt ein zweiter, dem ovalen Kurvenstück der Tastflanke folgenden Mittelabschnitt anschließt, der in einen dritten, in Gebrauchstellung im wesentlichen horizontal verlaufenden Endabschnitt mündet.
Mit dem Begriff „Gebrauchstellung” wird die relative Lage des Teilrahmens beziehungsweise Rahmens zu den jeweiligen Abschnitten des Messerhalters beschrieben, ohne aber hierbei die Gebrauchstellung absolut festzulegen. Wesentlich dabei ist, dass zwischen der vertikalen und horizontalen Lage ein rechter Winkel besteht. In dem hier zu definierenden Bezugssystem ist die von den verschweißten Profilstücken (die auch die zu bearbeiten Eckverbindung beinhaltet) aufgespannte Ebene die Bezugsbasis, die der Horizontalen entspricht. Dem Fachmann ist klar, dass unter Beachtung dieser geometrischen Verhältnisse der Rahmen zum Beispiel (absolut) vertikal orientiert oder geneigt im Raum gehalten und mit einer entsprechend ausgerichteten, die Erfindungs- und bevorzugten Elemente aufweisende Vorrichtung in gleicher Weise ein Arbeitsergebnis erreicht werden kann, das heißt, die Erfindung ist nicht auf eine (absolut) horizontale Anordnung des Teilrahmens und daraus resultierenden geometrische Anordnung beschränkt.
Bevorzugt ist im Anlaufabschnitt kein Messer vorgesehen, oder aber es befindet sich am unteren Ende des Anlaufabschnittes. Der vertikal verlaufende Anlaufabschnitt besitzt eine gewisse Länge, weswegen es letztendlich nicht genau darauf ankommt, die genaue Höhenlage für den Messerhalter bei Arbeitsbeginn vorzugeben, was die Steuerung erheblich erleichtert. Mit Hilfe der winklig zueinander orientierten Tastflanken wird dann der Messerhalter in der Innenecke positioniert und dann gegebenenfalls vertikal versetzt. Bei gegebenenfalls gleichzeitiger Bewegung des Messerhalters in Richtung der Gehrungslinie ist dann, dem Anlaufabschnitt nachfolgend, ein zweiter dem ovalen Kurvenstück der Tastflanke folgender Mittelabschnitt angeordnet. Dieser ovale Mittelabschnitt bietet unterschiedliche Neigungswinkel des Tastwinkels relativ zur Innenecke und erlaubt daher auch eine weitere Bewegung des Messerhalters in Richtung der Gehrungslinie. Der ovale Mittelabschnitt gleitet über den abgeschrägten, gewölbten oder geneigten Innenbereich des Profils, bis der Mittelabschnitt in einen dritten, in Gebrauchstellung im wesentlichen horizontal verlaufenden Endabschnitt mündet, der dann die Profiloberseite, also die Sichtseite, überstreicht.
So ist nachvollziehbar, wie der speziell ausgebildete Messerhalter in geschickterweise über den (Innen-)Eckbereich zu gleiten vermag und die verschiedenen Messer zu unterschiedlichen Zeitpunkten und an unterschiedlichen Bereichen spanabhebend an der Gehrungslinie eingesetzt werden.
So ist zum Beispiel ein erstes Messer am Ende des Anlaufabschnittes, kurz vor dem Mittelabschnitt, vorgesehen. Eine solche Anordnung erlaubt es, dass zunächst im oberen Bereich, wo kein Messer vorgesehen ist, den Anlaufabschnitt an der Innenecke des Rahmens oder Teilrahmens zu positionieren, um dann, bei einer Vertikalbewegung nach oben, dieses erste Messer in Eingriff zu bringen. Dieses erste Messer wird dann den am weitesten in den Inneneckbereich vorstehenden Schweißwulst an der Gehrungslinie abstechen oder abschneiden.
Auch der Mittelabschnitt trägt mehrere Messer, welche entsprechend dem ovalen Verlauf des Mittelstückes zu unterschiedlichen Zeitpunkten, nämlich wenn die unterschiedlichen Tastflankenbereiche auf den Profilberechen aufliegen, an diesen zum Einsatz kommen.
Ein oder mehrere, an dem im wesentlichen horizontal verlaufenden Endabschnitt, vorgesehene/s Messer der Messeranordnung dient/en dann zur Bearbeitung der Sicht- oder Oberseite des Rahmens (in gleicher Weise natürlich auch der Unterseite).
Alternativ ist vorgesehen, dass das letzte Messer sich im Mittelabschnitt, welcher die Rundung aufweist, befindet und der Endabschnitt ohne Messer ausgebildet ist. Dies hängt letztendlich von der Ausgestaltung des Messers mit ab. Beide Varianten gehören zur Erfindung.
Auch kann alternativ das erste Messer erst im ovalen Mittelabschnitt vorgesehen sein.
Des Weiteren ist es von Vorteil, dass in dem, ein ovales, also gebogenes Kurvenstück, beschreibenden Mittelabschnitt mehrere Messer angeordnet sind, deren angulärer Abstand entlang dem Kurvenstück zwischen 5° bis 30°, bevorzugt zwischen 10° und 20° beträgt. Das ovale Kurvenstück beschreibt einen Bogen, der vorzugsweise ca. 90° beschreibt. Der anguläre Abstand ist als Winkelangabe zu verstehen. Hierzu wird in einem Punkt des Bogenstückes, der die Messerlage beschreibt, eine Tangente errichtet, und zu dieser eine Senkrechte. Die jeweiligen Senkrechten schneiden sich und schließen einen angulären Abstand, also einen Winkel ein. Da es sich bei dem ovalen Kurvenstück nicht zwingend um einen Kreis handelt (dies ist ein Spezialfall, der erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen ist), schneiden sich diese Senkrechten nicht alle im gleichen Schnittpunkt, sondern in unterschiedlichen Schnittpunkten. Dies ist aber für die Definition des angulären Abstandes unerheblich, da zum Ausdruck kommt, in welchem Abstand, bezogen auf das ovale Bogenstück, die Messer angeordnet sind.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass sich, in einer vorteilhaften Variante, die beiden Tastflankenverlängerungen der jeweiligen, beidseitig neben den hintereinander angeordneten Messern vorgesehenen Tastflanken sich unter einem Tastflankenwinkel schneiden, wobei sich der Tastflankenwinkel entlang der ovalen Kurve zwischen einem unteren Grenzwinkel und einem oberen Grenzwinkel, zum Beispiel 180° verändert. Die Tastflankenverlängerung ist rechtwinklig orientiert zur inneren, den Messern zugewandten Begrenzungskante der Tastflanke und liegt auf der Tastflanke. Der untere Grenzwinkel ist dabei der Tastflankenwinkel, der im vertikal verlaufenden Anlaufabschnitt besteht und der insbesondere durch den die Eckverbindung ausbildenden Eckwinkel beschrieben ist. Dies ist oftmals zum Beispiel ein rechter Winkel, ohne aber hierauf den unteren Grenzwinkel festzulegen. Der obere Grenzwinkel ist oftmals 180°, da sich dieser Winkel auf der Rahmenoberseite im Eckbereich ergibt.
Erfindungsgemäß wird eine Messeranordnung, bestehend aus mehreren Messern, an dem speziell ausgebildeten Messerhalter vorgeschlagen. Diese Messeranordnung ist am Messerhalter nicht um eine Drehachse rotierend ausgebildet, der Vorschlag spart somit den Aufwand für einen zusätzlichen Rotationsantrieb.
Vielmehr ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Messeranordnung aus mehreren, jeweils einzelnen, Messern besteht, die austauschbar, lösbar fest an den jeweiligen Messeraufnahmen des Messerhalters angeordnet sind.
Wie bereits ausgeführt, ist die Ausgestaltung der Messeranordnung gemäß der Erfindung sehr variabel. Bereits eine Mehrzahl von einzelnen, untereinander nicht verbundenen Messern, beschreibt diese Messeranordnung.
Alternativ hierzu ist vorgesehen, dass die Messeranordnung zumindest zwei Messer aufweist und die Messeranordnung als Baugruppe mit dem Messerhalter verbindbar und von diesem gehalten ist. Bei dieser Variante ist die Messeranordnung als separates, konstruktives Bauteil vorgesehen und hält beziehungsweise bildet die Messer aus, wobei bei einer solchen Ausgestaltung die Messeranordnung mindestens zwei, gegebenenfalls aber auch alle, Messer des Messerhalters aufnimmt. Natürlich sind auch Mischformen denkbar, zum Beispiel derart, dass eine als Baugruppe ausgebildete Messeranordnung mit einzelnen anordenbaren Messern in einer gemeinsamen Messeranordnung vorgesehen sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine federnde Lagerung der Messer der Messeranordnung an oder in der Messeraufnahme vorgesehen.
Geschickterweise ist eine Einstellvorrichtung für die relative Lage des Messers, insbesondere der Schneidkante des Messers zum Messerhalter, vorgesehen.
Bevorzugterweise sind die einzelnen Messer der Messeranordnung unterschiedlich ausgebildet, da diese auch unterschiedliche Bereiche an der Gehrungslinie bearbeiten, an welchen sich auch unterschiedliche (bezogen auf eine horizontal orientierte Ebene) Tastflankenwinkel ergeben, die durch entsprechend auf die speziellen Bedingungen optimierten und daher unterschiedlichen Messer Rechnung getragen wird.
Die einzelnen Messer sind insbesondere im Hinblick auf ihren Schneidkantenwinkel unterschiedlich, wobei der Schneidkantenwinkel beschrieben ist durch den Winkel, den die zwei Schneidkanten eines Messer einschließt, wobei das Messer bevorzugt eine V-förmige Anordnung der beiden Schneidkanten aufweist und daher die Schneidkanten einen insbesondere spitz- oder auch stumpfwinkligen Schneidkantenwinkel besitzt.
Die Unterschiedlichkeit der einzelnen Messer wird aber nicht nur bezüglich des Schneidkantenwinkels beschrieben, die Messer können auch eine unterschiedliche Schneidkantenlänge oder auch Messerlänge aufweisen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass neben dem Messer, dessen Schneidkante sich unter einem Schneidkantenwinkel schneiden, beidseitig je ein Tastflankenbereich befindet, deren Verlängerung sich unter einem Tastflankenwinkel schneidet und die Differenz dieses Schneidkantenwinkels von diesem Tastflankenwinkel eine Differenzwinkel von +/–10°, bevorzugt +/–5°, insbesondere bevorzugt +/–2°, des Weiteren insbesondere bevorzugt von +/–0,5° bildet.
Die hier beschriebene Ausgestaltung lässt grundsätzlich zu, dass der Schneidkantenwinkel auch (geringfügig) größer sein kann, als der Tastflankenwinkel des Tastflankenbereiches, wo das besagte Messer angeordnet und eingesetzt ist. Üblicherweise und bevorzugt wird der Schneidkantenwinkel aber etwas geringer ausgebildet sein wie der Tastflankenwinkel und der hieraus resultierende Differenzwinkel ist gering und beträgt bis zu 2°, bevorzugt bis zu 0,5° beträgt. Es ist durch diese Ausgestaltung klar, dass die entlang der Gehrungslinie einzuarbeitende Nut entsprechend modifiziert beziehungsweise gestaltet werden kann.
Günstigerweise wird vorgesehen, dass der Messerhalter aus einem harten und abriebfesten Kunststoff besteht. Durch entsprechend abriebfesten Kunststoff wird die Standzeit eines solchen Messerhalters entsprechend erhöht.
Hierbei ist gefunden worden, dass es günstig ist, dass zum Beispiel folgende Kunststoffe vorgesehen sind: Polyethylen hoher Dichte (PE-HD), Polyacetal (POM), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer (E/TEF), Polyamid 6 (PA6), Polyamid 66 (PA66), Polyamid 12 (PA12), Polyphthalamid (PPA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyetherimid (PEI), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Polyethersulfon (PES), Polybismaleinimid, Polybenzimidazol (PBI), Phenol/Formaldehyd-Formmasse, Typ 31 oder Polymid-Formstoff (PI)
Die vorgenannten Kunststoffe sind insbesondere dafür einzusetzen, dass aus ihnen zum Beispiel Zahnräder oder andere, mechanisch stark belastete Teile gefertigt werden. So ist es zum Beispiel bekannt, aus Polyamid 12 Gleitlager oder auch Schnecken- beziehungsweise Kettenräder zu fertigen. Es zeichnen sich Kunststoffe, die für solche Anwendungsbereiche einsetzbar sind, natürlich durch eine entsprechend hohe Abriebsfestigkeit auf. Des Weiteren sind natürlich auch Werkstoffe aus Kunststoff verwendbar, die zum Beispiel auch für andere, mechanisch entsprechend belastete Funktionen eingesetzt werden, wie es zum Beispiel bei Lageraufgaben, zum Beispiel einem Gleitlager bei Buchsen oder Führungen und so weiter auftritt. Die vorgenannten Kunststoffe zeichnen sich insbesondere für diesen Anwendungsbereich aus.
Vorteilhafterweise ist der Messerhalter aus Polyamid 12 gebildet, welches aus reinem Laurinlactam durch Lacktamguss erhalten wurde. Dieses Material zeichnet sich durch eine hohe Abriebfestigkeit aus. Bevorzugt hat dieses Material eine Grenzbiegespannung von 70 N/mm² bis 100 N/mm², bevorzugt 90 N/mm² bei einer Temperatur von 20°C. Bei einer Temperatur von 80°C besitzt das Material eine Grenzbiegespannung von 40 N/mm² bis 60 N/mm², bevorzugt 50 N/mm².
Das Material des Messerhalters zeichnet sich auch durch eine Shore-Härte von 75 und/oder eine Kerbschlagzähigkeit von 4 bis 20 KJ/m² bei 20°C und von 3 KJ/m² bis 15 KJ/m² bei –50°C aus. Das Material des Messerhalters besitzt dabei eine Abriebfestigkeit von 20 mg/100 U bis 28 mg/100 U, bevorzugt 24 mg/100 U, wobei diese Abriebfestigkeit mit dem Prüfverfahren Tober Abrazer ermittelt wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Messerhalter von einem Träger, insbesondere federnd gelagert, gehalten ist und die Längserstreckung von Messerhalter und Träger mit der bevorzugten Bewegungsrichtung des Messerhalters (in Richtung der Gehrungslinie beziehungsweise von der Innenseite der Ecke zur Außenseite) einen spitzen oder stumpfen Winkel einschließt. Dieser Winkel ist bevorzugt in der Regel rechtwinklig, ohne aber den Vorschlag hierauf beschränken zu wollen. Da sich der Messerhalter über die geneigten Tastflanken an dem Profil abstützt, wird durch die Bewegung in Richtung der Gehrungslinie (von der Innen- zur Außenseite der Ecke) so eine Ausgleichsbewegung in Richtung der Längserstreckung von Messerhalter und Träger erreicht. Der Messerhalter kann dann federnd in diese Richtung ausweichen.
Eine weitere Verbesserung des Vorschlages sieht vor, dass die Tastflanke mindestens eine Freifläche aufweist, die zumindest teilweise zwischen zwei Messern vorgesehen ist und zwei den jeweiligen Messern zugeordnete Tastflankenbereiche verbindet und die Freifläche gegenüber der Tastflankenbereiche zurücksteht.
Diese Verbesserung macht deutlich, dass der Begriff „Tastflanke” nicht zwingend als stetige Fläche beschränkend auszulegen ist, sondern der Begriff „Tastflanke” auch komplexere Geometrien umfasst. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung bewirkt, dass die Auftauchbewegung des Messers am Ende des Schnittvorganges abgemildert wird, weil dann eine gegenüber dem Tastflankenbereich etwas zurückstehende Freifläche zum Einsatz kommt, über welche sich der Messerhalter an dem Profilen abstützt. Durch diesen Vorschlag resultiert letztendlich eine insgesamt etwas homogener verlaufende Nut an der Gehrungslinie.
Geschickterweise ist dabei der Tastflankenbereich von zwei Bereichskanten begrenzt, die in Gebrauchstellung bevorzugt horizontal orientiert sind. Die geometrische Definition „horizontal” entspricht an dieser Stelle der Definition im oberen Bereich dieser Beschreibung. Diese Bereichskanten begrenzen den Tastflankenbereich gegenüber der Freifläche und sind letztendlich parallel verlaufend zu der von den beiden verschweißten Profilstücken aufgespannten Rahmenebene. Da in der hier beschriebenen Gebrauchstellung diese Rahmenebene horizontal orientiert ist, ergibt sich hieraus die geometrische Anordnung.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die in Gebrauchstellung untere Bereichskante die Messerspitze des Messers einschließt. Unterhalb der unteren Bereichskante schließt sich an der Tastflanke an den Tastflankenbereich die Freifläche an, das heißt, ein Bereich, der gegenüber dem Tastflankenbereich zurücksteht. Da der Tastflankenbereich dem jeweiligen Einsatzbereich des Messers zugeordnet ist, beschreibt die untere Bereichskante das untere Ende, an welchem die Messerspitze anfängt aus dem abzuhebenden Wulstmaterial wieder auszutreten, das heißt, die Eindringtiefe verringert. Die Freifläche die sich unterhalb der Bereichskante anschließt, bewirkt, dass die Messerspitze langsamer aus dem Wulstmaterial auftaucht, und es wird ein homogenerer Nutverlauf erreicht. Insbesondere erlaubt es dem nachfolgenden Messer, das bezogen auf die Freifläche etwas früher einsetzt, hier die bereits bestehende Nut aufzunehmen und möglichst gleichartig weiterzuführen.
Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung insbesondere dadurch aus, dass ein Verfahren für die spanabhebende Bearbeitung an der Gehrungslinie der Eckverbindung von aus Kunststoffprofilstücken geschweißten Rahmen oder Teilrahmen vorgeschlagen wird, welches die eingangs geschilderte Aufgabe in gleicher Weise löst. Bevorzugt wird hierzu eine Vorrichtung, wie oben beschrieben, eingesetzt, wobei die Vorrichtung einen Messerhalter aufweist, der eine aus mehreren Messern bestehende Messeranordnung trägt und, während die Vorrichtung entlang der Gehrungslinie bewegt wird, nacheinander die verschiedenen Messer abschnittsweise, insbesondere mindestens zwei Messer auch gleichzeitig, spanabhebend mit dem Gehrungsbereich zusammenwirken. Geschickterweise wird die Anordnung dabei so gewählt, dass die beiden gleichzeitig eingreifenden Messer hintereinander angeordnet sind.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Erfindung und zur Offenbarung.
Die Erfindung umfasst des Weiteren auch die Verwendung der eingangs beschriebenen Vorrichtung für das Abarbeiten des Schweißwulstes bei zusammengeschweißtem Kunststoffprofilrahmen beziehungsweise Rahmenteilen, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von Tür- oder Fensterrahmen aus Kunststoffprofilen entstehen. Die Erfindung dient dazu, den im Gehrungsbereich bestehenden Schweißwulst zu entfernen.
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 in einer dreidimensionalen Ansicht der Messerhalter gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2a in einer dreidimensionalen Ansicht der Messerhalter nach 1 mit einzelnen, nicht eingebauten Messern,
2b ein Detail eines Messers nach der Erfindung gemäß dem Ausschnitt IIb in 2a,
3 im Schnitt eine Seitenansicht des Messerhalters nach 1,
4a, 5a, 6a, 7a je in einer Seitenansicht verschiedene Stellungen des Messerhalters nach 1 relativ zu dem Eckbereich zweier verschweißter Kunststoffprofilstücke,
4b, 5b, 6b, 7b je ein Schnitt durch die Anordnung nach 4a/5a/6a/7a entlang der Linie IVb-IVb/Vb-Vb/VIb-VIb/VIIb-VIIb,
8 in einer dreidimensionalen Ansicht eine weitere Variante des Messerhalters gemäß der Erfindung,
9 eine Seitenansicht des Messerhalters nach 8.
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben.
In 1 ist die Vorrichtung 1 zur spanabhebenden Bearbeitung an der Gehrungslinie 20 (siehe 4a) der Eckverbindung 2 von aus Kunststoffprofilstücken 21a, 21b geschweißten Rahmen oder Teilrahmen schematisch gezeigt. Insbesondere ist der für die Ausgestaltung der Vorrichtung wichtige Messerhalter 3 gezeigt, nicht gezeigt sind weitere Elemente einer entsprechenden Verputzmaschine, in welcher diese Vorrichtungen 1 eingesetzt werden, wie zum Beispiel der Auflagetisch für die Profilstäbe beziehungsweise der Rahmen oder der Antrieb für eine Bewegung des Messerhalters 3 entlang der Gehrungslinie. Diese Details sind dem Fachmann aber bekannt und daher klar.
Der Messerhalter 3 besitzt zwei nebeneinander im wesentlichen zu einer Mittelebene symmetrisch ausgestaltete Tastflanken 5a, 5b. Zwischen den beiden Tastflanken 5a, 5b ist eine Reihe von Messer oder Schneidmesser 4 hintereinander vorgesehen, erfindungsgemäß werden hierbei mindestens drei Messer 4 angegeben, in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind es zum Beispiel sieben.
Die Erfindung kann mit drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder noch mehr einzelnen Messern 4 ausgestattet sein.
In Frontansicht betrachtet (angedeutet durch den Pfeil 9) sind die einzelnen Messer 4, die zusammen eine Messeranordnung 40 bilden, hintereinander, linienartig angeordnet. Diese linienartige Messeranordnung 40 der einzelnen Messer 4 wird seitlich von den Tastflanken 5a, 5b begrenzt, auf welchen sich der Messerhalter 3 in Gebrauchstellung auf den Profilstücken 21a, 21b der Eckverbindung 2 abstützt.
Die Messer 4 der Messeranordnung 40 werden in Messeraufnahmen 41a, 41b (siehe 2a beziehungsweise 3) eingesteckt.
Der Messerhalter 3 besteht aus einem Festkörper, zum Beispiel einem Metall, wie einer Leichtmetalllegierung (Aluminium oder ähnlichem) oder aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem abriebfesten Kunststoff, wie er oben beschrieben wurde. Die Messeraufnahmen 41a, 41b sind dabei bevorzugt in einer Ebene angeordnet und als Sacklochbohrung ausgebildet, deren Durchmesser mit dem Durchmesser der Messerfüße 43 korrespondiert.
Der in die Messeraufnahme 41a, 41b einstehende Messerfuß 43 ist dabei nicht nur als Zylinder ausgebildet, er besitzt eine Befestigungsfläche 44 sowie eine Einstellschräge 45 an dem der Schneidekante 42 abgewandten Ende.
Für jedes der sieben Messer 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g der Messeranordnung 40 ist je eine Messeraufnahme 41 in dem Messerhalter 3 vorgesehen. Rechtwinklig zu der Längserstreckung dieser Messeraufnahmen 41 sind auf der Seitenfläche 37 des Messerhalters 3 zwei Reihen von Bohrungen 60, 61 gezeigt. In radialer Richtung gehören immer zwei nebeneinanderliegende Bohrungen 60, 61 zu einer Messeraufnahme 41. Diese beiden Bohrungen 60, 61 gehören zu der Einstellvorrichtung 6, mit deren Hilfe die Lage der Schneidkante 42 beziehungsweise der Messerspitze 48 relativ zu den Tastflanken 5 einstell- und fixierbar ist. Um die Messer 4, 4a–4g zum Beispiel schärfen oder nacharbeiten zu können, ist es günstig, dass diese ausbaubar vorgesehen sind. Natürlich ist auch eine Messeranordnung möglich, bei welchen mehrere Messer 4 an einer gemeinsamen Baugruppe fest angeordnet sind und diese dann an dem Messerhalter 3 befestigbar ist.
Flexibel ist aber eine Lösung, bei welcher eine Vielzahl von unterschiedlichen Einzelmessern 4a–4g vorgesehen werden, die dann in ihrer axialen Lage eingestellt wird und dann individuell festgelegt werden. Dies passiert mit einer Befestigungsschraube, die in das Gewinde der Bohrung 61 eingedreht wird und mit einer Einstellschraube (zum Beispiel eine Madenschraube), die in das Gewinde der Bohrung 60 eingedreht wird.
Die ebene Befestigungsfläche 44 zeichnet sich durch einen rückseitigen Anschlag aus, der, wenn die in die Bohrung 61 eingedrehte Madenschraube tief genug eingedreht ist, ein Herausfallen des Messers 4 aus der Aufnahme 41 verhindert.
Die Einstellschraube der Einstellvorrichtung 6, die in die Einstellbohrung 60 eingedreht wird, wirkt mit ihrem vorderen Ende auf die Einstellschräge 45 und bestimmt somit die axiale Lage des Messers 4 in der Messeraufnahme 41 und somit auch die Schneidkante 42 beziehungsweise Messer- beziehungsweise Schneidspitze 48. Der Einstellvorgang erfolgt dabei so, dass zunächst das Messer 4 in die Messeraufnahme 41 eingesetzt wird und mit der Befestigungsschraube, die in der Bohrung 61 eingesetzt ist, grob gesichert, aber noch nicht festgelegt wird. Es erfolgt dann das Ausrichten der Schneidenspitze 48 beziehungsweise der Schneidkanten 42 gegenüber der Tastflanke 5, 5a, 5b zum Beispiel mit Hilfe einer Einstelllehre. Ist die richtige Lage des jeweiligen Schneidmessers 4a–4g gefunden, was durch wechselseitiges Festspannen oder Eindrehen der Madenschrauben in den jeweiligen Bohrungen erfolgt, wird die erreichte Position durch ein Fixieren der Feststellschraube der Bohrung 61 festgelegt.
3 zeigt in einer Seitenansicht den Messerhalter 3 gemäß der Erfindung. Die Tastflanken 5, 5a, 5b sind als Bogenstück einer ovalen Kurve 50 gut zu erkennen.
Der Herstellungsprozess des Messerhalters 3 ist dabei beispielsweise wie folgt.
Bevorzugt ist der Messerhalter 3 aus einem Kunststoffmaterial gebildet, der Messerhalter wird als Rohkörper zum Beispiel gegossen oder gespritzt. Als Grundkörper dient dabei zum Beispiel ein quaderförmiges Objekt, das hernach spanabhebend bearbeitet wird.
Die Tastflanken 5, 5a, 5b werden durch einen Abfräsvorgang gewonnen. Der Fräser wird spitzwinklig zur Längskante 39 positioniert und dann zunächst gerade, also parallel zur Rückkante 38 ein gewisses Stück bewegt, wodurch sich ein phasenartiger Anlaufabschnitt 31 der Tastflanke 5 ergibt.
Der winklig angestellte Fräser wird dann auf einer Kurven- oder Bogenbahn geführt, wodurch sich der bogenförmige Mittelabschnitt 32 und dann der wiederum gerade verlaufende Endabschnitt 33 ergibt. Diese Bearbeitung wird an den beiden Seitenbereichen des Messerhalters in symmetrischer Weise zur Bildung der Tastflanke 5a, 5b ausgeführt, wodurch die in 2a gut zu erkennenden Tastflankenverlängerung 51a, 51b sich unter einem Tastflankenwinkel α schneiden.
Mittig, zwischen den beiden so gebildeten Tastflanken 5a, 5b wird hernach ein im Querschnitt U-förmiger Messerkanal 36 eingefräst, in den dann die Bohrungen für die Messeraufnahmen 41 eingebracht werden.
Es wurde bereits oben über die Definition der hier verwendeten Begriffe „horizontal” beziehungsweise „vertikal” gesprochen, wobei die Begriffe „horizontal” beziehungsweise „vertikal” nicht als absolute Raumausrichtung beschränkend zu verstehen sind, sondern die horizontale Lage eine parallele Lage dieser Achse relativ zur Rahmenebene beschreibt, wobei die Rahmenebene durch die beiden winklig miteinander verschweißten Profilstücke, deren Gehrungslinie entsprechend zu bearbeiten ist, beschrieben ist. Vertikal bedeutet in Bezug auf horizontal eine rechtwinklige Orientierung.
Durch diesen vorbeschriebenen Herstellungsprozess bildet sich, in Seitenansicht gesehen, in Gebrauchstellung an dem Messerhalter im oberen Bereich, ein erster, gerader, insbesondere in Gebrauchstellung vertikal verlaufender Anlaufabschnitt 31 der Tastflanke 5 aus. Es ist gut zu erkennen, dass die Tastflanken 5, 5a, 5b im Anlaufabschnitt 31 abgeschrägt beziehungsweise geneigt zueinander sind. An diesen Anlaufabschnitt 31 schließt sich dann ein zweiter, dem ovalen Kurvenstück 50 der Tastflanke 5 folgender Mittelabschnitt 32 an (siehe 3), der in Gebrauchstellung im wesentlichen in einen horizontal verlaufenden Endabschnitt 33 mündet.
In 3 ist gut zu erkennen, dass der anguläre Abstand 59 zwischen den einzelnen Messern 4a–4g ungefähr gleich ist und ca. 10° bis 20°, insbesondere ca. 12° bis 18° bevorzugt ca. 14° beträgt.
In 2a ist insbesondere im Mittelabschnitt 32 gut zu erkennen, dass sich aufgrund der Herstellungsweise der Tastflanke 5a der sich hier ergebende Tastflankenwinkel α' gegenüber dem Tastflankenwinkel α im Anlaufabschnitt 31 vergrößert hat. Dabei verändert sich der Tastflankenwinkel α, α' entlang der ovalen Kurve 50 zwischen einem unteren Grenzwinkel und einem oberen Grenzwinkel, der zum Beispiel 180° beträgt. Der untere Grenzwinkel entspricht dem Winkel, unter welchem die Ecke der Eckverbindung 2 geschweißt worden ist, dies kann zum Beispiel ein rechter Winkel sein, ohne aber die Erfindung auf diesen Wert festzulegen.
In 2b ist in einem vergrößerten Detail der vordere Bereich eines Messers 4 gezeigt. Die Messerspitze 48 wird gebildet von dem Schnittpunkt der beiden Schneidkanten 42a, 42b. Die beiden Schneidkanten 42a, 42b schließen einen insbesondere spitz- oder stumpfwinkligen Schneidkantenwinkel β ein. Zwischen dem Schneidkantenbereich und dem Messerfuß 43 ist eine Kehle oder Ausnehmung vorgesehen.
Die einzelnen Messer 4a–4g der Messeranordnung 40 unterscheiden sich insbesondere bezüglich des Schneidkantenwinkels β.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird insbesondere in der Sequenz der Abfolge der 4a, 5a, 6a und 7a klar, wo beispielhaft die spanabhebende Bearbeitung an der Gehrungslinie 20 der Eckverbindung 2 von aus Kunststoffprofilstücken 21a, 21b geschweißten Rahmen oder Teilrahmen gezeigt ist.
In 4a ist im rechten Bereich, in Ansicht gesehen, die Eckverbindung 2 angedeutet. Es handelt sich dabei zum Beispiel um einen Teilrahmen. Das hier gezeigte Profil ist gegebenenfalls auch nur ein Teil eines Profils, da zum Beispiel der Innenfalzbereich und so weiter nicht gezeigt ist beziehungsweise nicht durch dieses, sondern durch ein anderes Werkzeug beziehungsweise Vorrichtung bearbeitet wird, oder, weil dieser Bereich zum Beispiel durch die eingesetzten Scheiben verdeckt ist, nicht zu bearbeiten ist.
In Gebrauchstellung ist an dem Messerhalter 3 im oberen Bereich, ein erster, gerader Anlaufabschnitt 31 gezeigt, mit dem sich der Messerhalter 3 an den Inneneckbereich der Eckverbindung 2 antasten kann, ohne dabei zwingend die Messer 4 in Eingriff mit dem Wulst an der Gehrungslinie 20 zu bringen. Es ist daher möglich, dass der Anlaufbereich 31 ohne Messer 4 ausgestattet ist oder sich das erste Messer 4a am Ende des Anlaufabschnittes 31 oder am Übergang zwischen dem Anlaufabschnitt und dem Mittelstück 32 befindet.
Die Ausgestaltung der Tastflanken 5a, 5b zueinander, unter Einschluss des Tastflankenwinkels α, bedingen, dass das vordere Ende des Messerhalters 3 von der Gehrungslinie 20 beziehungsweise der Ecke 29 distanziert beziehungsweise zurückgesetzt ist, nämlich derart, dass in der Ecke 29 die Messer 4a–4g, die seitlich gegenüber dem Rand des Messerhalters 3 vorstehen, eingreifen.
Es ist klar, dass die Schneidkanten 42a, 42b der Messer 4 mit den Tastflankenverlängerungen 51a, 51b fluchtet oder gegenüber diesen vor- oder zurücksteht. Durch die Positionierung der Spitze 48 beziehungsweise der Schneidkanten 42a, 42b relativ hierzu, wird letztendlich die Ausgestaltung der Nut beziehungsweise die Abarbeitung des überstehenden Schweißwulstes entlang der Gehrungslinie 20 beschrieben.
In der in 4a gezeigten Stellung ist das erste Messer 4a gerade im Begriff an der Gehrungslinie 20 einzusetzen und dort den überstehenden Schweißwulst spanabhebend abzuheben. Die bevorzugte Bewegungsrichtung des Messerhalters 3 ist durch den Pfeil 30 vorgegeben, hierfür ist auch ein (erster) Antrieb vorgesehen, der hier nicht weiter gezeigt ist. Da in dieser Situation die Tastflanke 5, 5a, 5b des Anlaufbereiches 31 rechtwinklig an dem Profilstück 21a, 21b anstößt, ist eine zur Bewegungsrichtung 30 zumindest winklig, bevorzugt rechtwinklige Bewegungskomponente vorgesehen. Diese Komponente ist mit dem Pfeil 36 angedeutet. Letztendlich ist in Richtung der zweiten Bewegungskomponente 36 nur ein kleiner Hub notwendig, nämlich so viel, dass die dann auch gegenüber der Bewegungsrichtung 30 geneigte Tastflanke 5a, 5b im Mittelbereich 32 bei einer Bewegung in Richtung der bevorzugten Bewegungsrichtung 30 auch eine der schrägen Fläche folgende Bewegungskomponente in Richtung der zweiten Bewegungsrichtung 36 zur Verfügung stellt.
Die erste Bewegungsrichtung 30 folgt dabei im wesentlichen dem Verlauf der Gehrungslinie 20 beziehungsweise der Hauptrichtung dieser Gehrungslinie. Grundsätzlich ist die Gehrungslinie 20 von der Innenecke 29 zur Außenecke 28 vorgesehen, wodurch auch die Hauptrichtung 30 beschrieben ist.
In 5a ist eine etwas spätere Situation der Bearbeitung gezeigt. Der Messerhalter 3 ist inzwischen höher positioniert bezüglich der Eckverbindung 2 wie in 4a und auch weiter nach rechts in Richtung der bevorzugten Bewegungsrichtung 30 vorgerückt. Inzwischen ist das dritte Messer 4c in Eingriff an dem Bereich 22b an der Gehrungslinie 20, das erste und zweite Messer 4a, 4b hat die Bearbeitung des Schweißwulstes an der Gehrungslinie 20 bereits abgeschlossen und stehen nicht mehr in Eingriff mit diesem. Die nachfolgenden Messer 4d–4g werden dann noch andere Bereiche 22d, 22d der Gehrungslinie 20 bearbeiten.
Die Situation bei 6a und 7a ist vergleichbar mit der Situation nach 5a nur mit dem Unterschied, dass in 6a der Abschnitt 22c der Gehrungslinie 20, der bereits ein gutes Stück vom Beginn der Bearbeitung entfernt ist, bearbeitet wird. Der Abschnitt 22c der Gehrungslinie 20 wird dabei von dem fünften Messer 4e bearbeitet.
In 7a ist das letzte, sechste Messer 4f im Einsatz gezeigt, dieses bearbeitet den im wesentlichen horizontal, also gerade verlaufenden Abschnitt 22d der Gehrungslinie 20. Das letzte Messer 4f ist dabei am Ende des Mittelabschnittes 32 oder am im wesentlichen horizontal verlaufenden Endabschnitt 33 angeordnet.
In den Schnittdarstellungen nach 4b, 5b, 6b, 7b sind die verschiedenen Eingriffsituationen der jeweiligen Messer entlang den in den 4a, 5a, 6a, 7a gezeigten Schnittlinien angedeutet.
Es ist im Vergleich der einzelnen Schnittdarstellungen nach 4b–7b gut zu sehen, dass die einzelnen Messer 4 bezüglich der Ausgestaltung der Schneidkanten 42a, 42b und des daraus resultierenden Schneidkantenwinkels β sehr unterschiedlich sind.
Wie sich insbesondere aus der Figurensequenz nach 4a–7a ergibt, werden unterschiedliche Bereiche 22a–22d der Gehrungslinie 20 von unterschiedlichen Messern 4a–4f bearbeitet.
Es ist klar, dass entlang der ovalen Kurvenstücke 50 in Abhängigkeit der Länge des jeweiligen Messers 4a–4f (in Richtung des Kurvenstückes 50 gesehen) dem jeweiligen Messer ein Tastflankenbereich zugeordnet ist, der dann wirksam ist, wenn auch das Messer spanabhebend im Einsatz ist. Der Tastflankenbereich ist dann im Einsatz, wenn sich der Messerhalter 3 hierüber an den Profilstücken 21a, 21b abstützt.
Durch die ovale Kurvenform 50 der Tastflanke 5 stellt der Messerhalter für verschiedene Neigungen der zu bearbeitenden Gehrungslinie 20 immer ein passendes Messer zur Verfügung, das sich über entsprechend richtig geneigte Tastflankenbereiche auf dem beliebig geneigtem Profilbereich abzustützen vermag.
Aufgrund der ovalen Kurvenform der Tastflanke 5, 5a, 5b erzeugt das jeweilig dem Tastflankenbereich zugeordnete Messer 4a nicht eine gleichbleibend tiefe Nut oder Spanabhebung. Vielmehr ist zu Beginn des Einstechens des Messers 4 in den Schweißwulst der Gehrungslinie 20 nur eine geringe Eindringtiefe zu verzeichnen, die sich dann erhöht und dann wieder verringert. Die Anordnung ist dabei geschickterweise so getroffen, dass das nachfolgende Messer nach Möglichkeit kurz vor dem Austrittsbereich des voreilenden Messers in die Gehrungslinie zur Abstechung des Schweißwulstes wieder einsticht und so eine möglichst gleichartig und auch nur im gewissen Toleranzbereich gleichbleibende Nuttiefe bewirkt. Dies kann durch den angulären Abstand der einzelnen Messer zueinander (siehe 3) entsprechend optimiert werden, hierzu zählt natürlich auch die Messergestaltung und auch die Ausgestaltung des ovalen Kurvenstücks 50 der Tastflanke 5, 5a, 5b.
In 8, 9 ist eine weitere Verbesserung vorgesehen, die insbesondere den vorbeschriebenen Effekt des wippenartigen Ausnehmens des Spanes an der Gehrungslinie entsprechend der in 1 beziehungsweise 2a gezeigten Variante des Messerhalters mildert.
Der grundsätzliche Aufbau des in 8, 9 gezeigten Messerhalters 3 ist weitestgehend identisch mit dem wie in 1 oder 2a gezeigt und beschrieben. Die Tastflanke nach 8, 9 ist allerdings nicht eine stetig homogen sich von dem Anlaufabschnitt 31 bis zum Endabschnitt 33 durchziehende, gewölbte Fläche, sondern sie weist einzelne, zurückgesetzte Abschnitte, nachfolgend als Freiflächen 52, 52a, 52b, 52c, 52d, 52e beschreiben auf, die sich zwischen Tastflankenbereiche 53, 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53f befinden.
Die Ausgestaltung der Tastflanke 5, 5a, 5b umfasst daher zwei Varianten, nämlich die Ausgestaltung nach 1, bei welcher die Oberfläche der Tastflanke 5 als stetige, homogene in sich gewölbte und geneigte, ohne Unstetigkeiten ausgebildet ist, wie auch die Variante, bei welcher gegenüber der Tastflankenoberfläche zurückgesetzte Freiflächen 52 vorgesehen sind, die zwischen Tastflankenbereiche 53a–53f angeordnet sind, die mit den jeweiligen Messern korrespondieren.
Dabei werden die jeweiligen Tastflankenbereiche 53, 53a–53f von Bereichskanten 54a, 54b begrenzt, die in Gebrauchstellung bevorzugt horizontal orientiert sind.
Die Anordnung ist dabei so geschickt gewählt, dass in Gebrauchstellung die untere Bereichskante 54b die Messerspitze 48 des Messers einschließt.
Dies führt zu folgendem Effekt.
Bei der Bewegung des Messerhalters 3 in Richtung der Gehrungslinie 20 (entsprechend der bevorzugten Richtung 30) beginnt die Messerspitze 48 am Ende des mit diesem zusammenwirkenden Tastflankenbereiches 53 wieder aus dem Schweißwulst herauszutreten, zumindest aber die Nuttiefe zu verringern. Dies ist die Folge von dem dann kleineren effektiven Abstand der Messerspitze 48 zu dem dann effektiv wirkenden, linienartigen Auflagebereich an dem jeweils sich im Einsatz befindlichen Tastflankenbereich 53. Durch die sich nach der unteren Bereichskante 54b anschließenden Freifläche kann der Messerhalter insgesamt wieder etwas näher an die Eckverbindung 2 heranrücken, wodurch die Messerspitze 48 wieder weiter in den an der Gehrungslinie 20 verlaufenden Schweißwulst eindringen kann. Es wird so ein vollständiges Austreten der Messerspitze 48 vermieden, insbesondere weil das nachfolgende Messer 4 diese bereits vorgearbeitete Nut dann aufnimmt und vertieft.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1825973 [0002]

Claims

Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung an der Gehrungslinie (20) der Eckverbindung (2) von aus Kunststoffprofilstücken (21a; 21b) geschweißten Rahmen oder Teilrahmen, insbesondere Fenster- oder Türrahmen, wobei die Vorrichtung (1) einen gegen die Eckverbindung (2) anstellbaren Messerhalter (3) aufweist und der Messerhalter (3) eine aus mindestens drei Messer (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g) bestehende Messeranordnung (40) trägt, die Messer (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g) in der Messeranordnung (40) hintereinander angeordnet sind und seitlich neben der Messeranordnung (40), an dem Messerhalter (3), je eine Tastflanke (5, 5a, 5b) vorgesehen ist, über die sich der Messerhalter (3) in Gebrauchstellung auf den Kunststoffprofilstücken (21a; 21b) abzustützen vermag.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastflanke (5, 5a, 5b) mehrere, dem jeweiligen Messer (4a–4g) zugeordnete Tastflankenbereiche (53) aufweist, und die Tastflankenbereiche (53) jeweils unterschiedlich orientiert beziehungsweise geneigt sind und/oder die Vorrichtung (1) einen Antrieb für eine Bewegung des Messerhalters (3) zumindest in Richtung (30) der Gehrungslinie (20) aufweist und bei der Bewegung des Messerhalters (3) in Richtung der dem Profilkonturverlauf folgenden Gehrungslinie (20), nacheinander die verschiedenen Messer (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g) gegebenenfalls auch mehrere Messer (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g) gleichzeitig, an verschiedenen, gegebenenfalls zueinander auch beabstandeten, geneigten beziehungsweise orientierten Bereichen (22a, 22b) der Gehrungslinie (20) spanabhebend eingreift.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Seitenansicht gesehen die Tastflanke (5) zumindest abschnittsweise das Bogenstück einer ovalen Kurve (50), zum Beispiel einer Ellipse, bildet und/oder in Seitenansicht gesehen, zumindest ein Teil der Tastflanke (5) gegen die Richtung der Seitenansicht geneigt ist und/oder in Seitenansicht gesehen, in Gebrauchstellung an dem Messerhalter (3) im oberen Bereich ein erster, gerader, insbesondere in Gebrauchstellung vertikal verlaufender Anlaufabschnitt (31) der Tastflanke (5) vorgesehen ist und die Tastflanke (5) im Anlaufabschnitt (31) abgeschrägt beziehungsweise geneigt ist und sich an den ersten, geraden Anlaufabschnitt (31) ein zweiter, dem ovalen Kurvenstück (50) der Tastflanke (5) folgender Mittelabschnitt (32) anschließt, der in einen dritten, in Gebrauchstellung im wesentlichen horizontal verlaufenden Endabschnitt (33) mündet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem, ein ovales Kurvenstück (50) beschreibenden Mittelabschnitt (32) mehrere Messer (4b, 4c, 4d, 4e, 4f) angeordnet sind, deren angulärer Abstand entlang dem Kurvenstück (50) zwischen 5° bis 30°, bevorzugt zwischen 10° und 20° beträgt und/oder das erste Messer (4a) am Ende des Anlaufabschnittes (31), kurz vor dem Mittelabschnitt (32) angeordnet ist und/oder der Mittelabschnitt (32) mehrere Messer (4) der Messeranordnung (40) trägt und/oder der Endabschnitt (33) zumindest ein Messer (4) der Messeranordnung (40) trägt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Tastflankenverlängerungen (51a, 51b, 51a', 51b') der jeweiligen, beidseitig neben den hintereinander angeordneten Messer (4) vorgesehenen Tastflanken (5a, 5b) sich unter einem Tastflankenwinkel (α) schneiden, wobei sich der Tastflankenwinkel (α) entlang der ovalen Kurve (50) zwischen einem unteren Grenzwinkel und einen oberen Grenzwinkel, zum Beispiel 180° verändert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeranordnung (40) am Messerhalter (3) nicht um eine Drehachse rotierend ausgebildet ist und/oder die Messeranordnung (40) aus mehreren, jeweils einzelnen Messern (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g) besteht, die austauschbar, lösbar fest in jeweiligen Messeraufnahmen (41a, 41b) des Messerhalters (3) vorgesehen sind und/oder die Messeranordnung (40) mindestens zwei Messer aufweist und die Messeranordnung (40) als Baugruppe mit dem Messerhalter (3) verbindbar und von diesem gehalten ist und/oder eine federnde Lagerung der Messer (4) der Messeranordnung (40) an oder in der Messeraufnahme (41) vorgesehen ist und/oder eine Einstellvorrichtung (6) für die relative Lage des Messers (4), insbesondere der Schneidkante (42) beziehungsweise Messerspitze (48) zum Messerhalter (3) vorgesehen ist und/oder die einzelnen Messer (4) der Messeranordnung (40) unterschiedlich sind und/oder mindestens ein Messer (4) zwei Schneidkanten (42a, 42b) aufweist und die Schneidkanten (42a, 42b) einen insbesondere spitz- oder stumpfwinkligen Schneidkantenwinkel (β) einschließen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Messer (4), dessen Schneidkanten (42a, 42b) sich unter einem Schneidkantenwinkel (β) schneiden, beidseitig je ein Tastflankenbereich (53) befindet, deren Verlängerungen (51a', 51b') sich unter einem Tastflankenwinkel (α) schneiden und die Differenz dieses Schneidkantenwinkels (β) von diesem Tastflankenwinkel (α) ein Differenzwinkel von +/–10°, bevorzugt +/–5°, insbesondere bevorzugt +/–2°, des weiteren insbesondere bevorzugt von +/–0,5° bildet und/oder der Messerhalter (3) aus Kunststoff, insbesondere Polyethylen hoher Dichte (PE-HD), Polyacetal (POM), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Tetrafluorethylen/Ethylen-Copolymer (E/TEF), Polyamid 6 (PA6), Polyamid 66 (PA66), Polyamid 12 (PA12), Polyphthalamid (PPA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyetherimid (PEI), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Polyethersulfon (PES), Polybismaleinimid, Polybenzimidazol (PBI), Phenol/Formaldehyd-Formmasse – Typ 31 oder Polymid-Formstoff (PI) besteht, gefertigt ist und/oder der Messerhalter (3) von einem Träger, insbesondere federnd gelagert, gehalten ist und die Längserstreckung von Messerhalter (3) und Träger mit der bevorzugten Bewegungsrichtung (30) des Messerhalters (3) einen spitzen oder stumpfen Winkel einschließt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastflanke (5, 5a, 5b) mindestens eine Freifläche (52) aufweist, die zumindest teilweise zwischen zwei Messern (4a, 4b) vorgesehen ist und zwei den jeweiligen Messer (4a, 4b) zugeordnete Tastflankenbereiche (53a, 53b) verbindet und die Freifläche (52) gegenüber der Tastflankenbereiche (53a, 53b) zurücksteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastflankenbereich (53a, 53b) von zwei Bereichskanten (54a, 54b) begrenzt wird, die in Gebrauchstellung bevorzugt horizontal orientiert sind und/oder die in Gebrauchstellung untere Bereichskante (54b) die Messerspitze (48) des Messers (4) einschließt.
Verfahren für die spanabhebende Bearbeitung an der Gehrungslinie der Eckverbindung von aus Kunststoffprofilstücken geschweißten Rahmen oder Teilrahmen, wobei eine Vorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist und die Vorrichtung einen Messerhalter aufweist, der eine aus mehreren Messern bestehende Messeranordnung trägt und, während die Vorrichtung entlang der Gehrungslinie bewegt wird, nacheinander die verschiedenen Messer abschnittsweise, insbesondere mindestens zwei Messer gleichzeitig spanabhebend mit dem Gehrungsbereich zusammenwirkt.