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Verfahren und Vorrichtung zur Nachbearbeitung der Eckverbin-
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dungen von Fenster- bzw. Türrahmen Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zur Nachbearbeitung der Eckverbindungen von Fenster- bzw. Türrahmen,
die aus einzelnen, auf Gehrung geschnittenen, an den Verbindungsstellen miteinander
verschweißten Kunststoffprofilen zusammengesetzt sind, wobei die durch Erhitzung,
Stauchung und/oder Verschweißung entstandenen, über die Profiloberfläche hervorstehenden
Wülste mittels spanabhabender Werkzeuge an den Ecken des Rahmens von beiden Seiten
des Rahmens abgetragen werden, und auf Vorrichtungen zur Durchführung deses Verfahrens.
Sie bezieht sich insbesondere auf die Herstellung der Eckverbindungen, bei denen
die Profilstäbe, gleichgültig ob diese mit einem die mechanische Festigkeit erhöhenden
Einlage oder ohne eine solche aufgebaut sind. Die Profilstäbe werden nach den Abmessungen
der Fenster oder dergl. in entsprechenden Längen geschnitten.
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Wie bekannt, werden die auf Gehrung geschnittenen Enden an den Eckverbindungen
in einer entsprechenden Vorrichtung erhitzt und die so erweichten Enden der aus
einem wärmeerweichenden Kunststoff bestehenden Profilstäbe gegeneinander gestaucht.
Solche Einrichtungen sind bekannt.
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Bei diesem Gegeneinander stauchen der die Eckverbindungen bildenden
Teile der Profilstäbe gelangt aber auch erweichter Werkstoff an die äußeren Oberflächen
der Profilstäbe, der dann eine Wulst bildet. Diese Wulst muß aber entfernt werden,
weil einerseits Rahmen und Flügel sonst nicht mehr ineinander passen und andererseits
weil es nicht vertretbar ist, daß überstehender Werkstoff der Profilstäbe an den
Eckverbindungen das äußere Aussehen der Rahmen und Flügel beeinträchtigt.
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Es ist bereits bekannt, die hervorstehende Wulst von miteinander verschweißten
Eckverbindungsstellen von Hand unter Einsatz von Schleifvorrichtungen, Fräsern und
dergl. zu beseitigen. Dieser Arbeitsvorgang ist jedoch äußerst arbeitszeitaufwendig
- beim Beseitigen der Wülste der vier Eckverbindungen von Hand, beispielsweise eines
Fensterflügels, kann sich diese Zeit bis auf 45 Minuten belaufen - auch mangelt
es häufig an der Sauberkeit der Schnittstelle der abgetrennten Wulst.
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Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die Wulstbeseitigung ohne
jede Handarbeit stattfindet. Eine besondere Schwierigkeit bereitet hierbei die Beseitigung
der an der Schweißstelle gebildeten, nach außen hervorgetretenen Werkstoffwulst,
die an den Oberflächen, insbesondere der inneren und äußeren Oberflächen stark in
Erscheinung tritt. Der vorliegenden Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde,
die Wulstbeseitigung, insbesondere an den sichtbaren Oberflächen, so vorzunehmen,
daß die Schweißstellen der Profilstabenden nicht als solche auffallen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der überstehende Teil der Wülste an den abgesetzten
seitlichen Flächen der äußeren Ecke eines Rahmenschenkels durch ein an den abgesetzten
Flächen dieses Schenkels entlang geführtes, über die äußere Ecke hinwegbewegtes
spanabhebendes Werkzeug entfernt wird, sodann der Wulstüberstand der gleichen äußeren
Ecke über die abgesetzten äußeren Flächen des anderen Schenkels dieser Ecke in analoger
Weise entfernt wird und daß außerdem die Wülste der Eckverbindungsstelle an den
flachen Außen- und Innenseiten des Rahmens durch über die Gehrungszone hinwegbewegte
Schneidwerkzeuge abgetragen werden, die auf den Profiloberflächen der
Rahmenecke
hinsichtlich der Bündigkeit der Schnittfläche mit den benachbarten Profiloberflächen
mittels Anschläge geführt werden.
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Ein besonderes Merkmal des Verfahren nach der Erfindung besteht darin,
daß die über die verschweißten Gehrungsstellen hinwegbewegten, von scherenartig
bewegten Armen getragenen Schneidwerkzeuge vor Beginn der Arbeitsbewegung einander
genähert und, über die Anschläge auf den Oberflächen des Rahmens abgestützt, gleichzeitig
über die Gehrungszonen der Verbindungsstellen zum Abtragen der überstehenden Wülste
bewegt werden.
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Vorteilhaft werden die Verfahrensgänge in selbsttätiger Weise nacheinander
ausgeführt. Sie können durch eine Folgeschaltung oder durch eine Programmschalteinrichtung
vollzogen werden.
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Bei einer bevorzugten Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach
der Erfindung sind vorteilhaft auf einer Grundplatte rechtwinklig zueinander verlaufende
Tragplatten angeordnet, welche Andruckvorrichtungen zum Andrücken und Halten des
Rahmens sowie Bewegungsvorrichtungen zur Bewegung der auf den in Führungen der Tragplatten
gleitenden Messerträgern angeordnetenSchnedmesser und Führungen für die geradlinige
Bewegung über einer Trag- und Betätigungsanordnung besitzen, die über eine Betätigungsvorrichtung
hin- und herbewegbar ist, an den Enden von scherenartig bewegbaren Armen die Schneidmesser
trägt und Vorrichtungen zur Bewegung der die Messer tragenden Arme aus der Ruhestellung
in die Arbeitsstellung und umgekehrt besitzt.
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Eine besondere Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung besteht
darin, daß die Schneidwerkzeuge in Werkzeughaltern verstellbar gehalten sind, die
an den Tragarmen vorteilhaft in Schwalbenschwänzen gleitbar verstellbar gehalten
sind und daß die Werkzeughalter gegen die flachen, parallelen Oberflächen
der
Schenkel der Rahmen anliegende verstellbare Anschläge besitzen.
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Um die Abhebung der verhältnismäßig steifen Späne zu erleichtern,
ist es günstig, wenn die Schneidwerkzeuge zur Führung des abgetrennten Spanes der
Wülste mit einer Ausnehmung versehen sind, durch welche der Span hindurchgeführt
wird. Zweckmäßigerweise ist die Ausnehmung zur Spandurchführung entweder eine an
drei Seitenflächen des Werkzeuges angren#ende Ausnehmung oder als eine durch das
Werkzeug führende Bohrung ausgebildet, wobei deren Mittellinien sich, vorzugsweise
bei der Spanabhebung, parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeuges erstrecken.
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Damit die Schneidfläche der Wulst an dem fertigen Rahmen nicht in
Erscheinung tritt, besitzt, gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung,
die dem Werkstück zugewendete, an die Schneidkante angrenzende Fläche bei der Spanabhebung
parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeuges verlaufende Riefen bzw.
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Erhöhungen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung,
den Zeichnungen und den Ansprüchen.
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Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele
darstellenden Figuren beschrieben, wobei einander entsprechende Teile in den Figuren
in gleicher Weise bezeichnet sind.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Vorrichtung zum Beseitigen der Schweißwülste
der Eckverbindungen von Rahmen und Flügeln von Fenstern und dergl., Fig. 2 eine
Ansicht auf den Schnitt der Linie II-II von Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen,
Fig.
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III von Fig. 1 gesehen, Fig. 4 zwei Ansichten
einer Eckverbindung eines Fensterflügels, Fig. 5 eine Ausführungsform des Schneidwerkzeuges
zur Beseitigung des überstehenden Grat es auf den äußeren Oberflächen der Eckverbindungen
von Rahmen bzw. Flügeln, Fig. 6 eine abgeänderte Ausführungsform des Schneidwerkzeuges
der Fig. 5, Fig. 7 eine abgeänderte Ausführungsform des Schneidwerkzeuges von Fig.
5, Fig. 8 eine Einzelheit des Werkzeugträgers, der eine geringe axiale Verdrehung
des Werkzeugkopfhalters zuläßt, Fig. 9 den Einbau des Werkzeughalters in einen Betätigungsarm,
Fig. 10 einen Querschnitt auf der Linie X-X von Fig. 9 und Fig. 11 zwei Ansichten
eines Werkzeughalteranschlagesn anderer Ausführung.
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In den Figuren ist mit 10 eine Grundplatte bezeichnet, auf welcher
zwei Tragplatten 12, 14 angeordnet sind, welche zur Aufnahme von als Schlitten ausgebildeten
Messerträgern 16, 18 dienen. Die Messer 20, 22 sind mit den Messerträgern 16, 18
mittels Schrauben 24 gehalten. Die Messerträger sind in den Tragplatten 12, 14 in
der Längsrichtung verschiebbar. Zu diesem Zweck enthalten die Tragplatten 12, 14,
wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich, Führungsschlitze 26. Mit den Messerträgern
16, 18 verbundene Ansätze 26, 28 stehen über Zwischenstücke 30, 32 mit den Betätigungsstangen
34, 36 von hydraulisch oder pneumatisch betätigten Vorrichtungen 38, 40 in Verbindung.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Kolbenstange 34 aus dem Zylinder
36 herausgedrückt, während die Kolbenstange 36 der Vorrichtung 40 praktisch in diese
hineinragt.
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Die Grundplatte 10 trägt ferner zwei Tragplatten 42, 44,in welchen
innerhalb von Führungen 46, 48 eineals verschiebbarer Träger ausgebildete Trag-
und Betätigungsvorrichtung 50 angeordnet ist. Dieser Träger 50 steht über eine Betätigungsstange
52 mit einer pneumatischen oder hydraulischen Antriebsvorrichtung 54 in Verbindung,
mit welcher er in der Längsrichtung der Tragplatten 42, 44 bewegt werden kann.
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Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, sind an dem Träger
50 zwei sich gegenüberliegende Arme 56, 58 bei 60 bzw. 62 drehbar gelagert. Sie
sind an ihren äußeren freien Enden mit Schwalbenschwänzen 64 versehen, in welche
die mit Schwalbenschwanzausnehmungen 66 versehenen Schneidwerkzeughalter 68, 70
eingeschoben und gehalten werden. Zur Feststellung der Werkzeughalter 68, 70 dienen
z.B. Klemmschrauben (nicht dargestellt).
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Der Träger 50 ist mit mehreren pneumatischybzw. hydraulischen Betätigungsvorrichtungen
in Gestalt von zylindrischen Ausnehmungen mit Kolben und Kolbenstangen versehen
(nicht dargestellt), welche über Ansätze 72, 74 mit den Tragarmen 56, 58 derart
gelenkig gekoppelt sind, daß die Tragarme in den in Fig. 2 angegebenen, voll ausgezeichneten
waagerechten Stellungen und in den in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten schrägen
Stellungen gehalten werden können.
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Zur sicheren Halterung eines Rahmens 80 mit der in der Fig. 4 gezeigten
Eckverbindung in der Vorrichtung der Fig. 1 sind pneumatische bzw. hydraulische
Andruckvorrichtungen 76, 78 vorgesehen. Nach dem Einbringen einer Ecke des Rahmens
80 in die
Vorrichtung nach Fig. 1 zum Entfernen der Schweißwülste
86, 88 und der anderen an den Ecken beim Zusammenstauchen entstandenen Schweißwülste
87 werden die Andruckvorrichtungen 76, 78 betätigt, so daß der Rahmen 80 über zwischen
diesem und der Druckstange der Vorrichtungen 76, 78 vorgesehene Druckscheiben (nicht
dargestellt) gegen die Grundplatte 10 gedrückt wird.
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Die Betätigungsvorrichtungen 38, 40, 54, die des Trägers 50 für die
Tragarme 56, 58 sowie die Andruckvorrichtungen 76, 78 werden in einem Programm in
Tätigkeit gesetzt, die nach der Einbringung des Rahmens 80 in die Vorrichtung, beispielsweise
durch Betätigung eines Ventils, in Lauf gesetzt werden. Nach der Betätigung der
Andruckvorrichtungen 76, 78 zum Andrücken des Rahmens 80 an die Grundplatte 10 wird
erst das eine Schneidmesser 20 in seine Endstellung bewegt und in die Anfangslage
zurückgeholt, dann wird das Messer 22 in seine Endlage des Gratschneidens bewegt
und wieder zurückgeholt, worauf der Träger 50, insbesondere seine nicht dargestellten
Vorrichtungen für die Bewegung der Tragarme 56, 58, in ihre waagerechte Lage in
Tätigkeit gesetzt werden und die Tragarme 56, 58 die voll ausgezogene Lage der Fig.
2 einnehmen. Hierauf wird die Vorrichtung 54 betätigt und der Träger 50 mit den
Armen 56, 58 in Richtung der abzutragenden Wülste 86, 88 der Eckverbindung bewegt,
wobei die Schneidwerkzeuge 82, 84 in Richtung der Wülste 86, 88 verschoben werden
und die Schneidkanten 90 die Schweißgrate 86, 88 abheben. Nach diesem Vorgang werden
die Bewegungsvorrichtungen des Trägers 50 wieder betätigt, damit die Tragarme 56,
58 wieder die in Fig. 2 dargestellte strichpunktierte schräge Lage einnehmen, und
es wird der Träger 50 durch die Vorrichtung 54 wieder in die in Fig. 1 gezeigte
Stellung zurückgebracht, so daß der Rahmen 80 der Vorrichtung entnommen werden kann.
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Dieser Vorgang kann, auch mit veränderter #eibenfolge der EBe tätigungen,
über ein Programmschaltwerk nicht dargestellt) oder er eine Folgeschaltung, bei
welcher mit dem Einbringen einer zu bearbeitenden Eckverbindung, eines Rahmens 80
in die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in einer gewünschten Reihenfolge die Vorrichtungen
7#, 78, 38, 40, 54 und die des Trägers 50 nacheinander in Betrieb gesetzt werden.
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Damit die Schneidmesser 82, 84 die richtige Einstellung bezüglich
der äußeren und der unteren Oberfläche des Rahmens 80 einnehmen, sind Anschläge
100 vorgesehen, welche zu beiden Seiten der Werkzeugtrager 68, 70 angeordnet sind,
Sie liegen mit den Schneidkanten 90 der Schneidwerkzeuge 82, 84 in einer Ebene,
so daß sie weder einen Teil des hervorstehenden Grates zurücklassen, noch zu tief
in die Oberflächen des Rahmens 80 eingreifen.
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Die Schneidwerkzeuge 82,84 kennen von der für solche Bearbei-#ungen
üblichen Ausführung sein. Es hat sich aber herausgestellt, daß mit den Schneidwerkzeugen
üblicher Ausführung auch solcher mit Spanführung oder Spanbrecher Schwierigkeiten
der Abhebung des Spanes entstehen. Zu diesem Zweck werden gemäß einem besonderen
Merkmal der vorliegenden Erfindung, wie aus FigZ 5 ersichtlich h ist, die Schneidwerkzeuge
82, 84 mit Ausnehmungen 102 versehen, deren der Schneidkante 90 benachbarte Innenfläche
zur Schneidkante 90 ausläuft. Die Ausnehmung 102 in Gestalt einer Bohrung ist hierbei
breiter als die Breite der Grate 86, 88. Infolge der Ausnehmung 102 erfordert der
abgehobene Span praktisch keine Ablenkung und es entsteht praktisch keine Verbiegung
des Spanes des Grates 36, BB. Vielmehr wird die Wulst 86, 88 etwas angehoben und
führt praktisch ungebogen durch die Ausnehmung 102 hindurch.
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Die weitere Ausführungsform der Fig. 6 sieht anstelle der Bohrung
102 eine etwa U-förmige Ausnehmung 104 vor, mit welcher es auch möglich ist, breitere
Wülste 86, 88 ohne Schwierigkeiten abzuheben.
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Infolge von durch die Fabrikation bedingten Abweichungen der Gesamtdicke
der Profilstäbe der Rahmen und Flügel, aber auch durch beim Stauchvorgang der zu
vereinigenden Profilstabenden verursachte Unterschiede der Höhen der Oberflächen
der Profilstäbe kann sich zwischen den benachbarten Profilstäben 106, 108 an den
Stoßstellen der Gehrungen eine wenn auch geringe Stufe bilden. Um auch hier eine
Anpassung im Höhenunterschied der benachbarten Oberflächen der Profile 106, 108
an der Verbindungsstelle 110 zu erzielen, werden gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung die Werkzeugträger 68, 70 in dem Schwalbenschwanz 112 von Zwischenstücken
114 gehalten, welche in den Tragarmen 56, 58 verdrehbar gehalten sind. Die Zwischenstücke
114 sind in einer Ausnehmung 116 der Tragarme 56, 58 begrenzt verdrehbar gehalten.
Zu diesem Zweck trägt das Zwischenstück 114 einen Längsschlitz 118, in welchem eine
Schraube 120 so tief hineinragt, daß das Zwischenstück begrenzt verdrehbar ist.
Hiermit wird erreicht, daß die Anschläge 100, wenn die Werkzeughalter 68, 70 gegen
den Rahmen 80 zu liegen kommen, die Höhenunterschiede zwischen den benachbarten
Oberflächen der Rahmen 80 berücksichtigt werden und die Schnittstelle des Spanes
entsprechend geneigt ist. Diese selbsttätige Einstellung der Werkzeughalter 68,
70 kann noch dadurch erleichtert werden, daß die unteren Enden der Anschläge 126
(Fig. 11), welche gegen die Oberflächen der Rahmen 80 zu liegen kommen, in Rollen
128 enden, deren Achsen parallel zur Achse des Zwischenstückes 118 verlaufen. Langlöcher
130 ermöglichen eine Höhenverstellung der Anschläge 126.
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Durch die geringe Verdrehung und die dadurch ermöglichte Anpassung
der Stellung der Werkzeughalter 68, 70 bzw. der Schneidwerkzeuge
82,
84 in bezug auf Höhenunterschiede der Oberflächen der Profile 106, 108 werden die
Schneidwerkzeuge 82, 84 selbsttätig so eingestellt, daß die Wülste 86, 88 entsprechend
schräg abgehoben werden.
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Da aber eine solche, etwas schräg verlaufende Schnittstelle des abgetragenen
Grates 86, 88 noch als Unregelmäßiqkeit auffallen könnte, wird gemäß einem weiteren
wesentlichen Merkmal der Erfindung an den sichtbaren Verbindungsstellen der Eckverbindungen
eine Verzierung in Gestalt von Riefen bzw. parallelen Rillen angebracht. Zu diesem
Zweck weden,wie aus dem in Fig. 7 dargestellten Schneidwerkzeug hervorgeht, welches
praktisch dem Schneidwerkzeug der Fig, 5 entspricht, Riefen 122 und Erhöhungen 124
vorgesehen, welche sich in Richtung zur Schneidkante 90 erstrecken. Auf diese Weise
wird für den Übergang von Höhenunterschieden der Flächen der Profile 106, 108 der
Eckverbindungen ein breiterer Ausgleich gebildet, der unerwunschte Höhenunterschiede
gar nicht mehr auffallen läßt.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht nicht nur erhebliche Einsparungen
an Zeitaufwand bei der Herstellung von Rahmen und Flügeln von Fenstern, Türen und
dergl. mit einer nicht unerheblichen Kostensenkung, sondern ermöglicht es auch,
Ungleichheiten zwischen den Oberflächen benachbarter Profilstäbe 106, 108 an den
Eckverbindungen nicht in Erscheinung treten zu lassen.