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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Eckverbindermaschine mit mindestens
einer Stanz-Prägeeinrichtung
für eine
Ecke eines aus auf Gehrung geschnittenen Hohlprofilen und in die
Hohlprofile eingesetzten Eckverbinder gefertigten Rahmens eines Fensters,
einer Tür,
eines Fassadenfeldes o.dgl. mit einem mit einer Winkelnut zur Anlage
an der Rahmenecke versehenen Taster und mit zwei antreibbaren Stanzstempeln.
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Es
ist eine Eckverbindermaschine dieser Art bekannt (
DE-OS 2 001 608 ), bei der die mit
den Stanzstempeln bzw. Stanzmessern ausgerüsteten Prägeaggregate ortsfest auf einem
Maschinentisch angeordnet sind, der als Auflage der die Rahmenecke
bildenden Hohlprofile dient. Durch zusätzliche Profilunterlagen können die
Hohlprofile zu den Stanzmessern bzw. zu den Stanzstempeln in der
Höhenlage
ausgerichtet werden. Zur Einstellung der Rahmenecke auf das gewünschte Stanzmaß ist ein Taster
vorgesehen, der mit einer Winkelnut zur Anlage an der Rahmenecke
ausgerüstet
ist und der in seiner Längsachse
gegenüber
dem Maschinentisch verstellbar ist.
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Bei
der bekannten Eckverbindermaschine sind für jedes die Rahmen bildenden
Profilsystem spezielle Stanzmesser erforderlich, die in ihrer Länge variieren,
da die Stanz- und Prägeaggregate
einen fest vorgegebenen Hub aufweisen.
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Für den Verarbeiter
ist somit der Nachteil gegeben, daß für die verschiedenen Rahmenprofile eine
Vielzahl unterschiedlicher Stanzmesser zur Verfügung stehen müssen. Hierbei
sind Verwechslungen und daraus entstehende irreparable Schäden an Rahmen
und Stanzmessern keine Seltenheit. Auch das Einrichten der Eckverbindermaschinen
ist mit erheblichem Aufwand verbunden.
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Bei
heute üblichen
Mehrkammerprofilen, die durch die wärmegedämmten Verbundprofile vorgegeben
sind, müssen
Profile gestanzt werden, deren Kammern zur Aufnahme der Eckverbinder
senkrecht zur Rahmenebene nicht mehr miteinander fluchten. Das heißt, daß die Einstanzpunkte – auf die
Gehrungsebene gesehen – nicht
mehr übereinstimmen, sondern
einen Versatz aufweisen.
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Bei
den bekannten Eckverbindermaschinen, die als Einkopf- oder Mehrkopfeckverbindermaschinen
ausgerüstet
sein können,
ist es somit erforderlich, den Stanz- und Prägeaggregaten entsprechende
mehrschneidige Stanzwerkzeuge zuzuordnen, die diesen vorgegebenen
Kammerversatz ausgleichen. Dementsprechend ist es erforderlich,
bei einem Rahmenprofilwechsel auch einen Wechsel der Stanzmesser
und eine Neujustierung der Maschine vorzunehmen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eckverbindermaschine
der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine Stanzstempel- bzw. Stanzmesserausführung ausreicht,
um sämtliche Stanzprägungen an
Rahmen vorzunehmen, die in verschiedenen Abmessungen und auch aus
unterschiedlichen Rahmenprofilen gefertigt werden. Ferner soll das
Einrichten auf ein anderes Rahmenprofil wesentlich vereinfacht werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den
Gegenstand des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 in Verbindung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Eckverbindermaschine
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 das
Prinzip einer stanzbaren Eckverbindung für Hohlprofilrahmen,
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2 eine
Rahmenecke im Schnitt, bestehend aus auf Gehrung geschnittenen Rahmenprofilen
und einem Eckverbinder,
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3 die
maßlichen
Abhängigkeiten
eines Profilsystems,
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4 einen
Rahmen sowie den Kopf einer erfindungsgemäßen Eckverbindermaschine,
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5 ein
wärmegedämmtes Verbundprofil im
Schnitt,
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6 eine
mit vier Stanz- und Prägeköpfen ausgerüstete erfindungsgemäße Eckverbindermaschine,
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7 und 8 konstruktive
Einzelheiten.
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Der
Eckverbinder 1, der eine geschlossene oder teiloffene Kammer
eines auf Gehrung geschnittenen Rahmenprofils 2 eingesetzt
wird, weist an jedem seiner Schenkel 3 an der Außen- oder
Innenseite eine Nut oder eine entsprechend geformte Kalotte 4 auf.
Mittels eines Stanzstempels 5, der der entsprechenden Nut
oder Kalotte 4 maßlich
zugeordnet ist, erfolgt ein Prägestanzen
von Wandungsmaterial des Rahmenprofils 2. Der Stanzstempel 5 prägt einen Stanzbutzen 6 aus,
der zur Gehrungsseite hin am Rahmenprofil 2 einstückig angelenkt
bleibt.
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Der
Stanzstempel 5 weist eine Wirkrichtung 7 auf,
die zur Gehrungsebene 8 einen Winkel α bildet, der im allgemeinen
ein spitzer Winkel ist.
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Zwischen
der Wirkrichtung 7 des Stanzstempels 5 und der
Wirkfläche 9 der
Nut 4 des Eckwinkels 1 ergibt sich ein spitzer
Winkel β,
der dafür
sorgt, daß der
in die Nut 4 eingeprägte
Stanzbutzen 6 sich an der Wirkfläche 9 abstützt und
durch die Keilwirkung des Winkels β eine Reaktionskraft auf die
Rahmenprofilgehrung ausübt,
so daß sich
ein unter Vorspannung stehender Formschluß der Gehrungsflächen ergibt.
Die Eckverbindermaschine nach der 2 geht in
ihrem konstruktiven Aufbau auf die DE-OS 2 001 608 zurück. Diese
Eckverbindermaschine weist einen Stanzkopf auf mit jeweils zwei
unter einem Winkel α zur
Gehrungsachse angeordneten Stanzeinheiten, die mit Stanzstempeln 5 bzw.
Stanzmessern ausgerüstet
sind. Die Ausrichtung der auf Gehrung geschnittenen und mit dem
Eckverbinder versehenen Rahmenecken erfolgt mittels eines winkelförmigen Tasters 11,
der je nach Maßaufbau
des Eckwinkels hinsichtlich seiner Nuten 4 in Gehrungsrichtung
ausgerichtet werden muß.
Mittels Spannzylinder werden dann die Rahmenprofile auf der Profilauflage 10 festgespannt,
während
von der Gehrungsinnenseite ein Widerlager 12 in die Rahmenecke
hineingefahren wird, das die Aufgabe hat, bei Einkopfeckverbindermaschinen
den Stanzdruck während
des Fügevorganges
aufzunehmen.
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Dieses
Widerlager kann bei Vierkopfeckverbindermaschinen entfallen, da
bei einem gleichzeitigen Stanzvorgang mit allen vier Stanzköpfen sich
die Stanzkräfte
im Rahmen gegenseitig aufheben.
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Die 3 zeigt
die maßlichen
Abhängigkeiten,
denen ein Profilsystem unterworfen ist. Bezogen auf den Eckverbinder 1 ist
systemmäßig ein
Einstanzpunkt 13 am Eckwinkel 1 festgelegt, der
sich in bezug auf den 90°-Außenwinkel
des Eckverbinders durch die Maß A
und B oder C ergibt.
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Dieser
so definierte Einstanzpunkt 13 ist bei allen in einer Serie
vorkommenden Eckwinkeln in der Regel grundsätzlich gleich. Daraus ergibt
sich in die Gehrungsebene 8 projiziert ein Stanzmaß E bezogen auf
die theoretische Außenecke
des Eckwinkels 1.
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Das
Profileinstanzmaß R
bezogen auf die Rahmenecke ist abhängig von der Profilwanddicke
b und dem Spiel s zwischen dem Eckwinkel und der Profilkammer, in
die der Eckwinkel eingesetzt ist.
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Das
in der 3 angegebene Maß x stellt die Summe b und
s dar, so daß die
Gleichung ergibt x = b + s.
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Das
Profileinstanzmaß beträgt R = E + X × √2
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Die 4 zeigt
einen Kopf 14 einer Eckverbindermaschine, dessen Auflage 10 einen
aus Rahmenprofilen 2 bestehenden Profilrahmen trägt. Die Rahmenecke
wird an einem ortsfesten Taster 15 ausgerichtet und z.B.
durch entsprechende Spannzylinder und ggf. einem Widerlager, sofern
es sich um eine Einkopfmaschine handelt, fixiert. Der auf der Auflage 10 angeordnete,
ortsfeste Taster 15 liegt an der Wand der äußersten
Eckverbinderkammer des in der 5 dargestellten
wärmegedämmten Verbundprofils 16 an.
Das Verbundprofil 16 ist mit Kammern 17 und 18 ausgerüstet, deren
mit einer oder mehreren Sicken zu versehenen Wandungen 19,20 einen Versatz 21 aufweisen.
Als äußere Kammer
zur Aufnahme eines Eckwinkels ist die Kammer 17 anzusehen,
so daß sich
der Taster 15 gemäß 4 an
der Gehrungs ecke – gebildet
aus der Wand 19 – anlegt und
damit den Rahmen für
die Eckenstanzung ausrichtet.
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Der
Taster 15, welcher auf der Auflage 10 höhenverstellbar
ausgebildet ist, kann aber auch an jedem anderen Punkt der Rahmenecke,
so z.B. auch am Anschlagsteg 22 im äußeren Bereich der Rahmenecke
angeordnet werden.
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Die
Stanzstempel 5 werden über
Antriebsaggregate 23 angetrieben, die elektro-, hydro-
oder pneumomechanisch arbeiten. Diese Antriebsaggregate 23 führen den
jeweiligen Stanzvorgang aus.
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Beide
Antriebsaggregate 23 sind auf einem Führungsschlitten 24 montiert,
der in seiner Mittellinie 8a, die in der Gehrungsebene 8 liegt,
verstellbar und positionierbar ist.
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Die 6 zeigt
eine erfindungsgemäße Vierkopfeckverbindermaschine,
die über
vier gleiche Köpfe
verfügt.
Jeder Kopf bringt in eine Rahmenecke die Sicken zum Festlegen des
oder der Eckverbinder ein. Aus Platzgründen in der Werkstatt und zum
besseren Handhaben des aus Hohlprofilen erstellten Rahmens ist es
vorteilhaft, die Köpfe
der Maschine senkrecht über-
und nebeneinander anzuordnen bzw. sie in einer leicht geneigten
Rückenlage
vorzusehen.
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Die
Maschine verfügt über eine
Basis 25, die das Maschinengestell bildet und auf der senkrecht bzw.
leicht nach schräg
oben geneigt ein Führungsgestell
angeordnet ist.
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Der
linke untere Kopf 14.1 ist ortsfest montiert, während der
darüber
vorgesehene Kopf 14.2 senkrecht dazu verstellt und positioniert
werden kann. Der rechte untere Kopf 14.4 ist zum Kopf 14.1 horizontal
verstellbar und arretierbar. Der Kopf 14.3 kann sowohl
eine horizontale als auch eine vertikale Bewegung ausführen, um
seine Betriebsstellung einzunehmen bzw. aus der Betriebsstellung
herauszufahren.
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Die
vertikale Achse 27 und die horizontale Achse 28 können rechnergesteuert
verfahren und positioniert werden. Hierbei werden die Köpfe 14 so vorpositioniert,
daß das
Maß zwischen
den Tastern 15 geringfügig,
d.h. ca. 3 mm größer ist
als das Rahmenmaß an
der entsprechenden Tasterposition am Rahmenprofil. Hiermit ist das
Einlegen des Rahmens sichergestellt. Danach fährt jeder Kopf 14 in
die endgültige
Rahmenmaßposition.
Hierauf werden die entsprechenden Stanzungen im Eckbereich durchgeführt.
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Wie
aus der 5 zu entnehmen ist, werden nicht
nur Einkammerprofile sondern auch Mehrkammerprofile zu Rahmenholmen
verarbeitet. Diese Profile können
eine Mehrfachstanzung sowohl innerhalb einer Kammer als auch in
zwei getrennten Kammern erforderlich machen.
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Bei
dem Verbundprofil 16 nach der 5 sind zumindest
in den Bereichen 29 und 30 Einstanzungen vorzunehmen.
Bei breiten Kammern, wie z.B. bei der Kammer 17, können auch
anstelle einer Stanzung in dem Bereich 29 zwei Stanzungen
in den Bereichen 31 und 31 vorgenommen werden.
Darüber hinaus
lassen sich auch Hohlprofile mit mehr als zwei Kammern als Rahmenholme
verarbeiten.
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Dieses
Stanzen bzw. Sicken in den Bereichen 29 bis 32 wird
durch ein Takten bzw. Positionieren der Auflage 10 des
jeweiligen Kopfes 14 ermöglicht. Hierbei bildet die
Auflage 10 sowie der Taster 15 eine Baueinheit,
in der der Taster 15 gegenüber der Auflage 10 höhenverstellbar
ist. Die Stanzpositionen der verstellbaren Auflage 10 werden
entweder durch fest vorgegebene Taktpositionen bestimmt oder vorgegeben
und stufenlos elektronisch angesteuert.
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Wie
bereits im Zusammenhang mit der 3 beschrieben,
sind die Einstanzmaße
der Eckwinkel eines Systems oder einer Serie an allen zur Anwendung
kommenden Eckverbindern gleich. Das heißt, daß alle Einstanzpunkte innerhalb
eines Profilsystems grundsätzlich
rechts und links der Gehrungsebene 8 immer auf einer Parallelen
liegen, die um das Maß B
von dieser Ebene 8 entfernt sich erstreckt. Dies ergibt
sich aus den 6 und 7.
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Während in
der 3 das Einstellmaß der Stanzstempel 5 mittels
des Führungsschlittens 24 noch
auf die Kammerwandung bezogen ist, ist in der 7 das
Einstellmaß R
für die
jeweilige Einstanzung auf das jeweilige Abstandsmaß X1 des Eckwinkels von der Tasterebene abhängig. Das
sich ergebende jeweilige Einstanzmaß R1 errechnet sich dann aus
der Summe des Eckverbindereinstanzmaßes E und dem Summanden X1 × √2 R1 =
E + X1 × √2.
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Besonders
deutlich ergibt sich dieser Zusammenhang aus der 8.
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Unter
der Voraussetzung, daß die
Tasterposition 33 sich an der äußersten Kammerwandung 19 befindet,
ergibt sich zur nächsten
mit einer Einstanzung zu versehenden Kammerwandung ein Profil- bzw.
Wandungsversatz von V2. Unter der Voraussetzung
einer gleichen Dicke der Wandungen 19 und 20 ergibt
sich dann ein Zustellweg R2 des Führungsschlittens 24 von
der ersten zur zweiten Stanzung von V2 × √2 R2 = V2 × √2.
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Aufgrund
der Verstellbarkeit der Einstanzpunkte 13 entlang einer
Parallelen zur Gehrungslinie, die in der Gehrungsebene 8 verläuft, und
durch eine Bewegung der Auflage 10 der Rahmenecke senkrecht
zu dieser Verstellinie in der Gehrungsebene wird ermöglicht,
daß mittels
eines einzelnen Stanzmessers pro Antriebsaggregat 23 sämtliche
Stanzungen an einem Rahmen ausgeführt werden können.
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In
vorteilhafter Weise werden die Stanzmaße R in Abhängigkeit von der Tasterposition 33 elektronisch
angesteuert und positioniert. Ferner wird die Höhenlage der Einzelstanzungen
in den Bereichen 29 bis 32 durch eine entsprechende
Einstellung der Auflage 10 zu den Stanzmessern elektronisch
vorgenommen, so daß das
Einrichten der Maschine auf ein neues Rahmenprofil auf ein Minimum
reduziert wird.
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Auch
die Einstellung der Höhe
der Taster 15 gegenüber
der Auflage 10 kann automatisch durch Takten bzw. durch
eine gesteuerte Verstellung erfolgen.
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Die
Stanzstempel 5 sind mit ihren Antriebsaggregaten 23 auf
einem Führungsschlitten 24 angeordnet,
mit dem die Stanzstempel parallel zur Gehrungslinie verfahrbar sind,
die in der Gehrungsebene 8 liegt. Die Antriebsaggregate 23 sind
in Richtung der eigenen Wirkachse 7 stufenlos verstellbar.
Bei elektronischer Positionierung dieser Wirkachse ist auch das
Maß B
variierbar. Die Voraussetzung des einheitlichen Maßes B bezüglich der
Einstanzpunkte an Eckverbinder einer Serie ist damit nicht erforderlich.
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Bei
den in der 4 und in der 6 dargestellten
Ausführungsbeispielen
sind an der Auflage 10 Rollenauflager 34 für die Rahmenecke
vorgesehen. Diese Rollenauflager 34 fluchten in den Ausführungsbeispielen
mit den Tastflächen
des Tasters 15. Die Rollenauflager 34 weisen ein
federndes Widerlager auf. Durch diese Rollenauflager 34 wird
das Gewicht des Rahmens abgetragen, so daß den Tastern 15 ausschließlich die
Positionierung der Rahmenecke zukommt.
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Die
Rahmenecken sind jeweils an einer Seite mit einer Klebereinspritzbohrung 35 versehen.
Für jede
Profilkammer, die einen Eckverbinder aufnimmt, ist eine derartige
Klebereinspritzbohrung vorgesehen.
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Eine
mit einer Düsenspitze 36 ausgerüstete Klebereinspritzvorrichtung 37 ist
am Führungsschlitten 24 befestigt.
Diese Düsenspitze
führt lediglich
einen Hin- und Rückhub
in bezug auf die Klebereinspritzbohrung 35 aus.
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Die
Klebereinspritzbohrung ist, wie der Einstanzpunkt 13 auf
einer Parallelen zur Gehrungslinie angeordnet, so daß die Positionierung
der Klebereinspritzvorrichtung 37 in gleicher Weise erfolgt
wie die Positionierung der Stanzstempel 5.
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- 1
- Eckverbinder
- 2
- Rahmenprofil
- 3
- Schenkel
- 4
- Nut/Kalotte
- 5
- Stanzstempel
- 6
- Stanzbutzen
- 7
- Wirkrichtung
- 8
- Gehrungsebene
- 8a
- Mittellinie
- 9
- Wirkfläche
- 10
- Profilauflage
- 11
- Taster
- 12
- Widerlager
- 13
- Einstanzpunkt
- 14
- Kopf
- 15
- Taster
- 16
- Verbundprofil
- 17
- Kammer
- 18
- Kammer
- 19
- Wandung
- 20
- Wandung
- 21
- Versatz
- 22
- Anschlagsteg
- 23
- Antriebsaggregat
- 24
- Führungsschlitten
- 25
- Basis
- 26
-
- 27
- vertikale
Achse
- 27
- Klebereinspritzvorrichtung
- 28
- horizontale
Achse
- 29
- Bereich
- 30
- Bereich
- 31
- Bereich
- 32
- Bereiche
- 33
- Tasterposition
- 34
- Rollenauflager
- 35
- Klebereinspritzbohrung
- 36
- Düsenspitze
- 14.1
- Kopf
- 14.2
- Kopf
- 14.3
- Kopf
- 14.4
- Kopf