DE20108188U1 - Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken, insbesondere Fenster- oder Türrahmenprofile - Google Patents

Description

Bezeichnung: Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken, insbesondere Fenster- oder Türrahmenprofile

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken, insbesondere Fenster- oder Türrahitienprofile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit derartigen Vorrichtungen werden längliche Werkstücke, insbesondere Profile, aus denen Fenster oder Türrahmen gebildet werden, eingespannt oder fixiert, so daß weitere Bearbeitungsschritte am Werkstück durchgeführt werden können. Beispiele dafür sind das Bohren oder Fräsen von Durchbrüchen an vorgegebenen Stellen oder die Bearbeitung der Oberflächen, wie Schleifen, Polieren oder Lackieren.

Bekannte Einspanneinrichtungen weisen zwei Backen auf, welche an gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks zur Anlage kommen. Dabei ist eine Backe verschiebbar, während die andere ortsfest bezüglich des Maschinentisches angeordnet ist. Diese Konstruktion ist beispielsweise auch von handelsüblichen Schraubstöcken her bekannt.

Nachteilig dabei ist, daß die Backen oft auch die Stellen "belegen", an denen eine Bearbeitung gewünscht ist. Diese Flächen sind nicht zugänglich, was zum Umspannen des Werkstücks zwingt. Entweder muß das Werkstück um 90° oder 180° gedreht neu eingespannt werden, so daß dann zumindest die vorher belegte Seite vollkommen frei zugänglich ist, oder die Spannbacken müssen an anderen Stellen der gleichen

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Werkstückseiten neu angesetzt werden, so daß dann die Stellen bearbeitet werden, an denen bisher die Spannbacken angriffen haben.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einspanneinrichtung der eingangs genannten Art dahin gehend zu verbessern, daß ohne Umspannen eine dreiseitige Bearbeitung des Werkstücks auch im Bereich der Einspanneinrichtung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.

Dadurch, daß sich erfindungsgemäß die Spannelemente beim Einspannen voneinander weg bewegen, also eine Spreizbewegung durchführen, greifen sie "von innen" an einer einzigen Seite des Werkstücks an, so daß die anderen Seiten (bei einem vierkantigen Rahmenprofil also drei Seiten) frei zugänglich sind. Da vierkantige Profile, wie Fenster- und Türprofile, häufig nur drei zu bearbeitende Seiten oder nur drei Sichtseiten haben, reicht meist eine einzige Einspannung für die komplette Rundumbearbeitung des Werkstücks.

Das erfindungsgemäße Einspannsystem eignet sich nicht für alle Werkstücke, ist aber bei allen Werkstücken, die Profile, Hinterschneidungen oder Hohlräume aufweisen, einsetzbar. Bei jedem Werkstück, bei dem unter Ausübung einer Spreizwirkung in eine Profilkontur eingegriffen werden kann, ist die Erfindung einsetzbar, wie z.B. bei Werkstücken mit Profilnasen oder Stegen. Im Falle von Blendflügelrahmenprofilen kann an dem

Überschlag angegriffen werden. Erfindungsgemäß wird das zu bearbeitende Profil nur im Bereich einer einzigen Seite fixiert, so daß die anderen drei Seiten über ihre gesamte Länge frei zugänglich sind.

Vorteilhaft werden das oder die beweglichen Spannelemente pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch gegeneinander verschoben. Pneumatische oder hydraulische Antriebe, die Zylinder-Kolben-Einheiten aufweisen, sind an sich bekannt und können hier ohne Einschränkungen eingesetzt werden. Ebenso die bekannten mechanischen Ausführungen, die z.B. einen Spindeltrieb aufweisen, wie er vom Schraubstock her bekannt ist.

In einer Ausführung der Erfindung weisen das oder die Spannelemente an einer oder mehrerer ihrer Außenseiten Planflächen auf. Dadurch können Werkstücke mit planen Flächen, zum Beispiel alle stranggepressten Profile, großflächig gefaßt werden, so daß Druckstellen durch zu kleine Auflageflächen und zu große Einspanndrücke vermieden werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen das oder die Spannelemente an ihren Außenseiten Vorsprünge auf. Solche Vorsprünge können hakenförmig oder nasenförmig ausgebildet sein und sind besonders dazu geeignet, in Stege, Nasen oder Überschläge der Werkstücke einzugreifen. Soll eine Einspanneinrichtung im wesentlichen immer die gleichen oder ähnliche Profile festlegen, so ist es vorteilhaft, die Außenseiten so auszubilden, daß sie den Rücksprüngen, Profilen oder Nasen der Werkstücke gegengleich entsprechen. Dadurch ist eine Art Selbstzentrierung gegeben, die die Haltewirkung der

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Einrichtung nochmals verbessert. Auf den gegenüberliegenden Spannflächen, die z.B. ein Profil aufweisen, kann dann ein entsprechendes Gegenprofil an dem entsprechenden Spannelement vorgesehen sein. Für Überschläge von Flügelrahmen können ebene Flächen vorgesehen sein.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen die Spannelemente auf ihren nicht einspannenden, sondern der Mitte des Werkstücks zugewandten Seiten ebene Auflagen auf. Dadurch kann das Werkstück bereits vor dem Einspannen sicher in der gewünschten (meist horizontalen) Lage aufgelegt werden. Da auch hier in der Regel eine große Auflagefläche vorhanden ist (die meisten Werkstücke haben ebene Seitenflächen,) ist eine druckstellenfreie und werkstückschonende Auflage vor und während des Einspannens gewährleistet. Die Kräfte, die dann vom Bearbeitungswerkzeugs über das Werkstück auf die Auflagefläche geleitet werden, führen bei großflächigen Auflagen nicht zu Druckstellen oder zu Deformationen des Werkstücks. Da solche Werkstücke oder Profile oft aus relativ weichen Leichtmetalllegierungen hergestellt sind, besteht die Gefahr, daß bleibende Druckstellen oder Verformungen beim Einspannen eingeprägt werden.

Durch die erfindungsgemäße Auseinanderbewegung der Spannelemente greifen die Spannelemente nicht an den Sichtflächen der Werkstücke an. Eventuelle Einprägungen oder Druckstellen bei zu kräftigem Einspannen treten also nur an solchen Seiten auf, die in der normalen Benutzung des Werkstückes nicht sichtbar sind. Ist das Werkstück z.B. das untere Profil eines Fensterelements, so liegt erfindungsgemäß die Einspannstelle unten, also dort, wo das Fensterelement in

Einbaustellung nach unten, zum eingemauerten Rahmen hin, zeigt. Die nach innen zum Zimmer oder nach außen zur Hausfassade weisenden Sichtflächen werden von den Spannelementen nicht berührt. Fehlbedienungen, die bleibende Einpressungen oder Verformungen im Werkstück hinterlassen, sind so auf nicht sichtbare Flächen beschränkt. Dies verringert die Ausschußquote bei der Herstellung deutlich.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Figur 1 eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung,

Figur 2 die Einspannvorrichtung gemäß Figur 1 in Anordung an einem Maschinentisch und

Figur 3 die Vorrichtung gemäß Figur 2 zur Bearbeitung eines Flügelrahmenprofils.

Die Einspannvorrichtung gemäß Figur 1 weist zwei auf einem Halter 6 angeordnete Spannelemente 1, 2 auf. Dabei ist das erste Spannelement 1 mittels eines Pneumatikzylinders 5 über

eine Kolbenstangenverlängerung 4 in Richtung des Doppelpfeiles verschiebbar. Das andere Spannelement 2 ist ortsfest bezüglich des Halters 6 angeordnet. An dem Halter 6 befindet sich ein Führungsstück 3, welches mit einer Bohrung 7 versehen ist, durch welche sich die Kolbenstangenverlängerung 4 für das verschiebliche Spannelement 1 erstreckt. Ebenso weist das ortsfest angeordnete zweite Spannelement 2 eine entsprechende Bohrung für die Kolbenstangenverlängerung 4 auf.

Die Spannelemente 1, 2 sind an den oberen Enden ihrer nach außen (in der Figur 1 nach links und rechts) gerichteten Seiten mit jeweils in entgegengesetzte Richtungen weisenden hakenförmigen Vorsprüngen 8 versehen, welchen zum Eingriff in Stege 15 oder dgl. Konturen des zu bearbeitenden Profilelements ausgebildet sind, wie dies aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist. Die Außenseiten der Spannelemente 1 und 2 sind ansonsten im wesentlichen eben ausgebildet. Die Oberseiten der Spannelemente 1 und 2, also die Seiten, die dem Werkstück zu gewandt sind, sind als ebene Auflagen 10 ausgebildet. Ebenso ist die Oberseite des Führungsstücks 3 eben.

Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Einspanneinrichtung in ihrer Funktion zum Einspannen eines Werkstücks, hier des Profilstabes 9, der an seiner Unterseite einige Stege 15 aufweist. Der Profilstab 9 wird zum Einspannen auf die ebenen Auflagen 10 der Spannelemente 1 und 2 aufgelegt. Durch Betätigen des Pneumatikzylinders 5 wird die Kolbenstangenverlängerung 4 und mit ihr das bewegliche Spannelement 1 nach links verschoben, wobei die das Werkstück 9 haltende Endstellung gestrichelt gezeichnet ist. In dieser

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Stellung greift der Vorsprung 8 des beweglichen Spannelements 1 in den Steg 15 des Werkstücks 9 ein. Das feststehende Spannelement 2 hält mit seinem Vorsprung 8 ebenfalls den ihm zugeordneten Steg 15 des Profilstabes 9 fest. Dadurch ist eine sichere Fixierung des Profilstabes 9 gegeben. Die Oberseite des Profilstabes 9 sowie seine linke und seine rechte Seite sind frei zugänglich. Bearbeitungswerkzeuge 12 können also von oben, von links und von rechts über die gesamte Länge des Profilstabes 9 zugreifen und drei seiner Seiten völlig frei zugänglich bearbeiten.

Nicht nur beim Einbringen von Durchbrüchen, wie Bohrungen für Schlösser oder Angeln oder andere Befestigungen, sondern auch beim Oberflächenbearbeiten wie Schleifen, Polieren, Läppen oder Lackieren, empfiehlt es sich, daß alle drei Seiten des Profilstabes absolut frei zugänglich sind. Die Bearbeitungswerkzeuge 12 müssen nicht dort absetzen, wo Backen eingreifen, wie dies bisher der Fall war. Ebenso ist ein Umspannen oder Drehen des Profilstabes nicht mehr erforderlich.

Figur 3 zeigt die Vorrichtung der Figur 2, jedoch beim Einspannen eines anderen Profilstabes 9. Der Profilstab 9 weist hier auf seiner rechten Unterseite einen Überschlag 13 auf, der nach innen hin gerichtet eine im wesentlichen ebene Oberfläche hat. Mit dieser im wesentlichen ebenen Oberfläche korrespondiert die ebene Außenfläche 14 des feststehenden Spannelements 2. Die das einzuspannende Werkstück 9 greifenden Außenflächen 14 sind also über große Bereiche eben ausgeführt, um ebene Werkstückflächen, wie sie bei Strangpressteilen häufig vorkommen, großflächig greifen zu können. Die

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Außenfläche des beweglichen Spannelements 1 greift wiederum mit einem Vorsprung 8 in einen Steg 15 des Profilstabes 9, Auch für das gezeigte Werkstück ist eine ideale Einspannmöglichkeit gegeben, die mit ihren Vorsprüngen 8 relativ nahe am festen Material angreift und an ihren ebenen Flächen 14 für eine großflächige Druckverteilung am Profilstab 9 sorgt. Auch ist hier wieder zu erkennen, daß die Bearbeitungswerkzeuge 12 über die gesamten drei zu bearbeitenden Flächen streichen und dort die Gesamtflächen bearbeiten können, ohne daß umgespannt oder das Werkstück umgedreht werden muß. Flügelrahmen und Doppelflügelrahmen können so also sicher gefaßt werden.

Bezugszeichenliste

1 - Spannelement

2 - Spannelement

3 - Führungsstück

4 - Kolbenstangenverlängerung

5 - Pneumatikzylinder

6 - Halter

7 - Bohrung

8 - Vorsprung

9 - Profilstab

10 - Auflage

12 - Bearbeitungswerkzeug

13 - Überschlag

14 - Planfläche

15 - Steg

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken, insbesondere Fenster- oder Türrahmenprofile, mit zwei Spannelementen (1, 2), von denen mindestens eines (1) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das oder die Spannelemente (1, 2) zum Einspannen voneinander weg bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Spannelemente (1, 2) pneumatisch oder hydraulisch (Zylinder 5) oder mechanisch (Spindel) verschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Spannelemente (1, 2) an ihren Außenseiten Planflächen (14) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Spannelemente (1, 2) an ihren Außenseiten Vorsprünge (8) aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Spannelemente (1, 2) auf ihren nicht einspannenden, sondern der Mitte des Werkstücks zugewandten Seiten, ebene Auflagen (10) aufweisen.