DE3901141A1 - Vorrichtung zum positionieren und fraesen von bogenfoermigen kreuzsprossenrahmenteilen und von sprossenverbindungen fuer sprossenleisten - Google Patents

Description

Gegenstand der Patentanmeldung P 38 06 116.3 ist eine Vorrichtung zum Positionieren und Fräsen von bogenförmigen Kreuzsprossenrahmenteilen mit den Merkmalen des Anspruches 1 der Stammanmeldung. Eine derartige Vorrichtung ist geeignet für teilkreisförmige Bögen, in die geradlinige Sprossen radial vom äußeren zum inneren Bogen verlaufen und die Kreuzungsstellen zwischen Bogen und Sprossen einen Winkel von 90° einschließen.

In Fällen, in denen diese Kreuzungswinkel zwischen Bögen und zugeordneten Sprossen verschieden von 90° sind, müssen die Sprossen an der Verbindungsstelle mit den Bögen bzw. die Bögen an der Eingriffsstelle mit den Sprossen eine unsymme­ trische, durch diese Winkeländerung bedingte Gestalt haben. Dies gilt in gleicher Weise für solche Sprossenanordnungen, bei denen sich zwei geradlinige Sprossen in einem von einen Schnittwinkel von 90° abweichenden Winkel schneiden, ebenso für Aussparungen in korbbogenförmigen Rahmenteilen, bei denen die Sprossenleisten mit den Bogen in einem von 90° verschie­ denen Winkel zusammentreffen. Derzeit werden die trapezför­ migen Aussparungen in den Sprossen und Bögen von Hand bzw. mit Hilfe von Schablonen einzeln gefräst, wobei die Grund­ linien der beiden in einer Sprosse gegenüberliegenden trapezförmigen Aussparungen parallel zueinander und im spitzen Winkel zur Längsachse der anderen Sprosse verlaufen. Der Querschnitt der Ausfräsung ist dabei im Falle von Korbbögen von Winkel zu Winkel verschieden, so daß für jeden gewünschten Winkel ein anderer Fräser erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß mit ihr neben teilkreis­ förmigen Bögen auch Korbbögen beliebiger Form bearbeitet, d. h. die trapezförmigen Aussparungen für die Aufnahme der Sprossenteile, sowie die kongruenten trapezförmigen Aus­ sparungen in den Sprossenteilen selbst auf einfache, beliebig wiederholbare und winkelgenaue Weise gefräst werden können, ohne daß für unterschiedliche Winkelwerte unterschiedliche Fräserwerkzeuge erforderlich werden bzw. die Werkzeuge gewechselt bzw. verstellt werden müssen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beim Fräsen der Aussparungen an bogenförmigen Kreuzsprossen­ rahmenteilen für Rund- oder Korbbögen wird mit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung erreicht, daß durch Verdrehen der das Rahmenteil aufnehmenden Schiene um die auf dem Arbeits­ tisch angeordnete Lagerungsstelle der Schiene und durch Verschieben der Schiene mit dem darauf festgelegten Rahmen­ teil in Richtung auf das Werkzeug mit einem Fräseraggregat die erforderlichen und je nach der Winkellage völlig unter­ schiedlichen Aussparungen am Rahmenteil gefertigt werden können. Damit lassen sich maschinell alle Formen von Rund-und Korbbögen mit Hilfe eines einzigen Fräseraggregates mit Ausfräsungen versehen und mit dem gleichen Fräseraggregat Ausfräsungen in den Sprossenverbindungen hierzu erzielen.

Das Fräseraggregat besteht aus einer Kombination von drei Fräserwerkzeugen, von denen zwei in gleicher Höhe und in radialer Richtung in einer Ebene hintereinander angeordnet sind und zum Fräsen von trapezförmigen Aussparungen in Rundbogen-Rahmenteilen dienen, während das dritte Werkzeug mittig und unterhalb der beiden vorgenannten Werkzeuge angeordnet ist und das Fräsen einer Abplattung ergibt. Mit den beiden nebeneinander angeordneten Fräswerkzeugen wird sowohl einseitig am Außenbogen und am Innenstück als auch doppelseitig an den Zwischenbögen gefräst, soweit es Rundbö­ gen betrifft. Des weiteren werden mit diesen beiden Fräser­ werkzeugen rechtwinkelige und diagonale Sprossenverbindungen gefräst.

Zum Fräsen der Aussparungen in den korbbogenförmigen Rahmen­ teilen ist das Fräseraggregat nur mit einem einzigen Fräser­ werkzeug ausgerüstet, das auf der Unterseite der korbbogen­ förmigen Rahmenteile durch Bewegen der Spannschiene mit dem darauf festgespannten Rahmenteil in einer Richtung senkrecht zur Drehachse des Werkzeuges eine einseitige Aussparung fräst. Bei einer Abweichung von der Null-Lage der Spannschie­ ne mit der daran festgelegten Sprossenleiste, also einem Verdrehen der Spannschiene relativ zur Schablone, wird die Aussparung zwangsweise unsymmetrisch. Das Fräserprofil hängt dabei von dem jeweiligen Sprossenprofil ab, und die Ausspa­ rungen in den die einzelnen korbbogenförmigen Rahmenteile radial bzw. diagonal miteinander verbindenden Sprossenstäben werden in ihrer Form den Aussparungen in den korbbogenförmi­ gen Rahmenteilen angepaßt.

Hierzu wird auf dem Arbeitstisch der Maschine die Spann­ schiene zur Aufnahme der Korbbogen-Rahmenteile entfernt und eine weitere Spannschiene auf dem Maschinentisch aufgesetzt, an der eine Sprossenleiste festgelegt wird, in die einseitig oder beidseitig Aussparungen mit Hilfe zweier gleicher, in einer gemeinsamen Ebene angeordneter Fräserwerkzeuge gefräst werden, die von unten her gegen die Sprossenleiste bewegt werden. Die Spannschiene ist dabei im Bereich des Fräser­ aggregates unterbrochen und die beiden Schienenhälften sind durch einen mit den einander zugewandten freien Enden der beiden Schienenhälften verbundenen Bogen befestigt, so daß das eine Fräserwerkzeug bei der Bewegung nach oben durch die Spannschiene nicht behindert wird.

Diese Spannschiene ist auf dem Arbeitstisch in der Tischebene verdrehbar gelagert. Der Drehwinkel wird auf einer Skala eingestellt, die mit dem Bogenstück verbunden ist, und das Bogenstück ist durch Führungsvorrichtungen auf dem Arbeits­ tisch drehbar geführt. In der eingestellten Position wird die Spannschiene mit der Sprossenleiste durch Positioniervorrich­ tungen festgelegt, ferner wird die Sprossenleiste durch einen Endanschlag an der Spannschiene, an der eine Längenmeßskala angebracht ist, eingestellt. Durch Verdrehen der Spannschiene mit der Sprossenleiste wird bei feststehenden Fräserwerkzeu­ gen die Ausfräsung an der Sprossenleiste vorgenommen, so daß z.B. in der Nullstellung der Spannschiene Ausfräsungen gefräst werden, die für den Einsatz von vertikalen, zugeord­ neten Sprossenleisten bestimmt sind, während bei einer Verdrehung der Spannschiene Ausfräsungen gefräst werden, die eine entsprechende Schrägstellung der Querleiste zur Spann­ leiste mit den Ausfräsungen erzielt wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Spannschiene mit eingesetzten Rundbogenteilen in Verbindung mit einem Fräseraggregat,

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf eine Spannschiene mit eingesetzten Korbbogenteilen in Verbindung mit einem Fräseraggregat,

Fig. 3 einen Korbbogenrahmen mit eingesetzten Sprossenlei­ sten,

Fig. 4 eine Spannschiene für das Erstellen der Ausfräsungen an Sprossenleisten in Nullstellung,

Fig. 5 eine entsprechende gefräste Sprossenleiste mit Querleiste,

Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 4 in einer um einen Winkel von 20° gedrehten Position,

Fig. 7 eine Sprossenleiste mit der in Fig. 6 dargestellten Ausfräsung und mit eingesetzter Querleiste, und

Fig. 8 eine Detaildarstellung einer Kreuzungsstelle von Sprossenteilen, hergestellt mit einer Vorrichtung nach Fig. 4.

Mit 70 ist eine Rundbogenanordnung bezeichnet, die aus einem Außenbogenteil 71, einem Mittelbogenteil 72 und einem halbkreisförmigen Innenstück 73 besteht. 74 bezeichnet das Fräseraggregat, das aus zwei Fräsern 75 und 76 besteht, die beide vorzugsweise identisch ausgebildet und achsparallel zueinander sowie in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Mit dem Fräser 75 werden eine Aussparung 77 im Außenbogenteil 71 sowie eine entsprechende Aussparung 77 auf der Außenseite des Mittelbogenteiles 72 gefräst, während mit dem Fräser 76 eine Aussparung 78 auf der Innenseite des Mittelbogenteiles 72 und eine Aussparung 79 auf dem Innenstück 73 gefräst werden. Damit die Bogenteile 71 und 72 relativ zu den Fräserwerkzeugen die zum Fräsen der Aussparungen 77, 77′ und 78 erforderliche einwandfreie Position erhalten, sind Andrückrollen 80, 81 vorgesehen, die in radialer Richtung verstellbar sind und die als Anschlag für die Bogenteile 71 und 72 dienen, die über Spannvorrichtungen 82, 83, 84 mit einer am Maschinenrahmen befestigten Spannschiene 85 befe­ stigt sind. Die Spannvorrichtungen 82 - 84 bestehen jeweils aus einem Klemmring 86 und einem Widerlager 87, die auf einer Platte 88 festgelegt sind, die ihrerseits mit einer Halterung 89 verbunden ist. Die Halterung 89 ist auf der Spannschiene 85 sowohl quer zur Spannschiene (Pfeil 90), als auch in Längsrichtung der Spannschiene (Pfeil 91) verschiebbar, so daß damit Bögen mit unterschiedlichem Radius aufgespannt werden können. Aus Bearbeitungsgründen wird jeweils nur ein einziger Bogenteil bearbeitet. Mit einer derartigen Spannan­ ordnung 82 bzw. 85-89 wird erreicht, daß der jeweilige Bogenteil in radialer Richtung des Bogens relativ zur Auflagefläche verschoben werden kann. Eine Verdrehung des jeweiligen Bogenteiles erfolgt um einen Drehpunkt 92 mit Hilfe einer Schablone 93 um den Drehpunkt 92, wobei die Schablone Rastvorrichtungen 94 aufweist, in denen die Schablone um bestimmte Winkelwerte gedreht und dann verrie­ gelt werden kann. Die Schablone 93 ist mit der Spannschiene 85 fest verbunden, so daß bei einer Verdrehung der Schablone 93 die Spannschiene mit dem jeweiligen über die Spannvorrich­ tung festgelegten Bogenteil um den eingestellten Winkel verdrehbar ist (Pfeil 95). Die Schablone 93 mit der Spann­ schiene 25 und dem darauf festgelegten Werkstück ist ferner in radialer Richtung (Pfeil 96) mit Hilfe einer Verlängerung 97 verschiebbar, die auf dem Werktisch geführt ist.

Mit 100 ist in Fig. 2 eine Korbbogenanordnung bezeichnet, die aus einem Außenbogenteil 101, einem Mittelbogenteil 102 und einem halbkreisförmigen Innenstück 103 besteht. Mit 104 ist ein Spezialfräser bezeichnet, der nur an der Unterseite der Bögen Ausfräsungen 105 vornimmt, wie in der Skizze oberhalb der Fig. 2 angedeutet. Der Außenbogen ist bei 106 und 106′, der Mittelbogen bei 107 und 107′ und das Innenstück bei 108 und 108′ eingespannt. Mit 109, 110 und 111 sind Spannvorrich­ tungen bezeichnet, die in gleicher Weise ausgebildet sind, wie die Spannvorrichtung 82-89 nach Fig. 1. Da die Spann­ vorrichtungen, ferner die Ausbildung der Schablone nach Fig. 2 den Ausgestaltungen nach Fig. 1 voll entsprechen, werden diese Teile in Verbindung mit Fig. 2 nicht nochmals erläu­ tert.

Der gesamte Korbbogen ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die Einzelbögen 101, 102 und das Mittelstück 103 sind dabei durch diagonale Sprossenleisten 121, 122 und 123 verbunden, wobei die Sprossenleiste 123 mit den Bögen 101 und 102 einen rechten Winkel einschließt und die Ausfräsungen sowohl in den Bögen als auch in den Sprossenleisten symmetrisch ausgebildet sind, während die Sprossenleisten 121 und 122 mit den Bögen 101 und 102 einen von 90° abweichenden Winkel einschließen und die Ausfräsungen in den Bögen wie auch in den Sprossen­ leisten unsymmetrisch sind. Über der Darstellung nach Fig. 3 ist schematisch das Profil des Fräserwerkzeuges vergrößert dargestellt.

Zum Fräsen der Ausfräsungen in den Sprossenleisten 121, 122 und 123 wird die Spannschiene 85 mit Schablone 93 von der Tischplatte abgenommen, (das Fräseraggregat wird nicht ausgewechselt), und auf die Tischplatte wird eine andere Spannschiene 125 aufgesetzt, die eine Längenmeßskala 126 aufweist und an der eine Sprossenleiste 127 festgelegt wird.

Ferner wird das Fräserwerkzeug 104 durch eine Fräserwerkzeug­ anordnung 128 ausgewechselt, die aus den beiden Fräserwerk­ zeugen 129 und 130 besteht. Die beiden Fräserwerkzeuge sind in einer Ebene hintereinander und im Abstand voneinander so angeordnet, daß bei einem Hochfahren der Fräserwerkzeuge 129, 130 die Ausfräsungen 131 und 132 in die Sprossenleiste 127 gefräst werden. Diese Fräserwerkzeuge entsprechen den Fräserwerkzeugen 75 und 76 nach Fig. 1, so daß bei einer Umstellung der Anordnung nach Fig. 1 ein Auswechseln der Fräserwerkzeuge nicht erforderlich ist. Die Verbindung zwischen der Sprossenleiste 127, in der die Ausfräsungen 131 und 132 symmetrisch ausgebildet sind, und einer im Winkel von 90° zur Sprossenleiste 127 angeordneten und angesetzten Querleiste 133 ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. 134 ist in Fig. 4 ein Freiraum, der die Spannschiene 125 in zwei voneinander getrennte Abschnitt 135 und 136 unterteilt, die beide miteinander durch einen Bogen 137 verbunden sind; dieser Bogen ist so ausgeformt, daß das Fräserwerkzeug 130 in der Höhe frei und ungehindert beweglich ist. Der Spann­ schienenbogen 137 weist eine Winkelskala 138 auf, an der das Ausmaß der Verdrehung von Spannschiene 125 und Sprossenleiste 127 ablesbar bzw. einstellbar ist. Mit 139 ist ein mit der Tischplatte befestigter Block bezeichnet, der eine Führung 140 für den Bogen 137 aufweist, so daß der Bogen 137 mit der Spannschiene 125 und der Sprossenleiste 127 in dieser Führung 140 verdrehbar angeordnet ist. Am Bogen 137 ist eine An­ schlagvorrichtung 141 befestigt, die in der Ausgangslage bzw. Nullstellung der Spannschiene 125 in Anlage mit dem Block 139 kommt, so daß eine Rückstellung der Spannschiene in die Ausgangsposition einfach und sicher vorgenommen werden kann.

In Fig. 6 ist die Spannschiene 125 mit der Sprossenleiste 127 um einen Winkel von 20° gegenüber dem Fräseraggregat 128 und gegenüber dem Block 139 verdreht, so daß in die Sprossen­ leiste 127 eine unsymmetrische Ausfräsung gefräst wird, und die Querleiste 143 im Winkel von 70° gegenüber der Spann­ leiste 127 in diese eingesetzt ist. Mit 144 sind zwei Befestigungsvorrichtungen (hydraulische Feststeller) angedeu­ tet, die die Sprossenleiste 127 mit der Spannschiene 125 verbinden. Des weiteren ist mit dem Bogen 137 ein Revolveran­ schlag 145 befestigt, dessen Anschläge auf unterschiedliche Dicken der Sprossenleiste abgestellt sind, und der zur Sprossenleiste hin und von ihr weg verstellbar angeordnet ist. Wie mit 146 schematisch angedeutet, ist der Bogen 137 relativ zur Schiene 125 von der Schiene 125 weg und auf sie zu quer verstellbar (Pfeilrichtung).

In Fig. 8 ist eine Kreuzsprossenverbindungsstelle im Detail dargestellt, aus der sich das Bild der Durchdringung der Querleiste 147 mit der Längsleiste 148 ergibt, wenn die Ausfräsungen mit einer Vorrichtung nach Fig. 4 bzw. 6 mit entsprechender Verschwenkung der Spannschiene 125 vorgenommen wird.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Positionieren und Fräsen von bogenför­ migen Kreuzsprossenrahmenteilen, mit der trapezförmige Ausnehmungen in die Innen- und/oder Außenwandungen der zur Aufnahme von geradlinigen Quersprossenteilen ausge­ bildeten Bogen gefräst werden, sowie von Sprossenverbin­ dungen in Sprossenleisten, die die bogenförmigen Rahmen­ teile miteinander verbinden (nach Patentanmeldung P 38 06 116.3), dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren und Fräsen von bogenförmigen Kreuzsprossenrahmenteilen die auf der Spannschiene (85) angeordneten, die Kreuzsprossenrahmen­ teile 71, 72, 73) festlegenden Einspannelemente (82) sowohl in Richtung wie auch quer zu der Längsachse der Spannschiene (85) verstellbar angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, zum Fräsen von kreisbogen­ förmigen Kreuzsprossenrahmenteilen, dadurch gekennzeich­ net, daß der mit dem Werkzeugträger verbundene, zur Festlegung der Tiefe der Ausnehmung relativ zum Bogen einstellbare Anschlag, z.B. Andrückrollen (80, 81), zur Anlage an der Innen- oder Außenfläche des zu fräsenden Bogens schwenkbar um einen Drehpunkt (M) zwischen Außen-und Mittelbogen (71, 72) und in radialer Richtung einstellbar ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schablone (93) eine griffartige Verlängerung (97) zum Verdrehen der Schablone (93) mit Schiene (85) um einen Schwenkpunkt (92) und zum Verschieben der Schablone mit Schiene gegen den Anschlag (80, 81) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, zum Fräsen von korbbögenförmigen Kreuzsprossenrahmenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfräsungen (105) an den korbbogenförmigen Rahmenteilen (101, 102) mit Hilfe eines Spezialfräsers (104) auf der Unterseite hergestellt sind, und daß die Spannschiene (85) lösbar am Maschinentisch befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzsprossenrahmenteile (71, 72, 101, 102) aufnehmende Spannschiene (85) gegen eine andere Spannschiene (127) zum Fräsen von Aussparungen an Sprossenleisten (127) auswechselbar ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren und Fräsen von rechtwinkligen und von von rechten Winkel abweichenden Sprossenverbindungen für Sprossenleisten (127, 133; 127, 143) für kreisbogenförmi­ ge oder korbbogenförmige Kreuzsprossenrahmenteile (71, 72; 101, 102) eine weitere drehbare und verschiebbare Spannschiene (125) lösbar und auswechselbar auf dem Arbeitstisch festgelegt ist, die im Bereich des Fräser­ aggregates (129, 130) unterbrochen und durch einen das Fräseraggregat umschließenden Bogen (137) geschlossen ist, wobei die Sprossenleiste an der Schiene festgelegt ist und die Längsachse der Schiene im Bereich der Mittel­ längsachse des Fräseraggregates verläuft, derart, daß die Sprossenleiste mit dem Fräseraggregat zum Fräsen der Ausnehmungen in Eingriff steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschiene (125) einen einstellbaren Längsanschlag (142) für die Sprossenleiste (127) und eine Längenmeßska­ la (126) besitzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (137) eine Winkelskala (138) zum exakten Verschwenken von Spannschiene (125) und Sprossenleiste (127) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Bogen (137) ein Anschlag (141) für die Rückstellung in die Ausgangslage befestigt ist, der in der Ausgangslage in Anlage mit dem Maschinentisch (139) kommt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenteil (137) der Schiene (125) auf dem Maschinentisch drehbar geführt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Positionieranschläge (145) in Form von Revolveranschlägen vorgesehen sind, mit denen verschiedene Dickenabmessungen des Werkstückes einstell­ bar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (137) relativ zur Schiene (125) verstellbar (bei 146) ausgebildet ist.