DE4443180C2

DE4443180C2 - Vorrichtung zur Herstellung oder Bearbeitung bogenförmiger Werkstücke, insbesondere Rundbogenfenster

Info

Publication number: DE4443180C2
Application number: DE19944443180
Authority: DE
Inventors: Herbert Volk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2014-11-23
Also published as: DE4443180A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung oder Bearbeitung bogenförmiger Werkstücke, insbesondere Rundbogenfenster oder Rundfenster. DOLLAR A Die Aufgabe, solche Werkstücke in hoher Produktivität und Genauigkeit und in einem sehr breiten Größenspektrum mit Halbmessern von 25 cm bis über 450 cm zu fertigen, wird dadurch gelöst, dass auf das in an sich bekannter Weise auf einen Aufspanntisch aufgespannte Werkstück (20) ein Werkzeug, beispielsweise ein Fräsgerät (12), einwirkt, das auf einem drehbar gelagerten Tragarm (11) montiert ist. Das Drehlager (14) des Tragarmes (11) ist auf dem Schlitten (10) eines Linearmoduls (15) angeordnet. Der Aufspanntisch ist zweigeteilt ausgeführt. Die Tischhälften (7) und (8) begrenzen einen Zwischenraum für den Linearmodul (15). Aus der Möglichkeit, das Drehlager (14) für den Tragarm (11) stufenlos über die gesamte Länge des Linearmoduls (15) zu verschieben, resultiert eine große Variabilität der zu erstellbaren Bogenradien. DOLLAR A In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Variabilität noch dadurch erhöht, dass der Linearmodul (15) parallel zu seiner Längsachse relativ zum Aufspanntisch verschiebbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Rundbögen aus entspre chend vorgefertigten Rohlingen oder zur Einarbeitung bogenförmiger Konturen in solche Werkstücke. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Her stellung von Rundbogenfenstern oder Rundfenstern.

STAND DER TECHNIK

Die Herstellung von Rundbogenfenstern oder Rundfenstern stellt hohe Anforderun gen an das mit dieser Aufgabe betraute Personal. Aufgespannt auf den Aufspann tisch werden verleimte Bogenrohlinge in mehreren aufwendigen Arbeitsgängen, un terbrochen durch häufiges Umspannen, mit Hilfe von zeitraubend gefertigten Scha blonen bearbeitet. Jedes Bogenmass bedarf dabei einer eigens gefertigten Schablo ne.

Diese Arbeitsweise ist sehr aufwendig, wenig produktiv und ungenau. Es wurde bereits ein Rundbogenfräsgerät vorgeschlagen (DE-L 16 682 Ib38b), das diese Nachteile vermeidet. Nahe der Aussenkante des Aufspanntisches ist ein Zap fen eingelassen, der als Drehlager für eine Metallschiene fungiert. Auf der Schiene ist das Fräsgerät montiert. Diese Vorrichtung gestattet das Ausfräsen bogenförmiger Konturen an Segmentbögen. Sie hat jedoch den Nachteil, dass sie nicht für Rund fenster geeignet ist. Darüber hinaus ist es in der Praxis von Nachteil, dass die aufge spannten Werkstücke keine einheitliche Position einnehmen, sondern aufgrund der fixen Position des Drehlagers deren Lage auf dem Aufspanntisch in Abhängigkeit vom Bogenradius stets neu definiert werden muss. Dies zwingt auch zu einer Be schränkung auf ein relativ enges Spektrum zu bearbeitender Bogenradien.

Unter dem Titel "Router Guide Assembly" beschreibt die US 4913206 eine Vorrich tung zum Ausschneiden von Viertelbögen oder Viertelkreisringsegmenten aus plat tenförmigen Werkstücken. Diese Vorrichtung umfasst einen Rahmen aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Schenkeln, in deren Scheitelpunkt ein Aufla ger für einen ersten Werkzeugtragarm angeordnet ist. Dieser Tragarm weist an sei nem Vorderende ein Drehlager für einen zweiten, das Bearbeitungswerkzeug auf nehmenden Tragarm auf. Beide Tragarme sind ausziehbar gelagert und können un abhängig voneinander in beliebiger Stellung arretiert werden. Die Tragarme erfüllen in dem System unterschiedliche Funktionen; der erste definiert den Mittelpunkt des auszuarbeitenden Bogens, der zweite dessen Radius.

Durch besagte Anordnung zweier gelenkig miteinander verbundener Tragarme er möglicht es dieser Lösungsvorschlag, ein Werkstück mit unterschiedlichen Bogenra dien zu bearbeiten, ohne dabei seine Lage auf dem Aufspanntisch in Abhängigkeit des Bogenmasses ändern zu müssen. Dies erleichtert dem Bedienpersonal die Ar beit.

Allerdings hat diese Vorrichtung den Nachteil, dass sie nur für die Bearbeitung von Viertelbögen konzipiert ist, die Bearbeitung von Rundbögen in beliebigen Bogenwin keln bis hin zu vollständigen Ringen hingegen ausgeschlossen ist. Ausserdem ist das bearbeitbare Bogenmass stets kleiner als die Länge des Rahmengestells. Für grosse Bogenmasse ist die Vorrichtung daher nicht praktikabel.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken mit bogenförmigen Konturen bereitzustellen, die die genannten Nach teile nicht aufweist und es insbesondere gestattet, solche Werkstücke in einem sehr breiten Radiusspektrum zu bearbeiten.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung der in den An sprüchen genannten Art.

Zentrale Funktionseinheit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist ein Linearmodul mit einem verfahrbaren Schlitten, auf dem der Werkzeugtragarm drehbar gelagert ist.

Diese Einheit ist in geeigneter Weise in ein Rahmengestell integriert, das im Bereich der vorderen Endstellung des Linearmoduls den Aufspanntisch für das zu bearbei tende bogenförmige Werkstück aufnimmt. Der Aufspanntisch ist zweigeteilt ausge führt und wird mittig, wenig unterhalb seiner Oberkante, von dem Linearmodul durchschnitten. Die Bedienseite des Aufspanntischs ist mit einer Anschlagschiene für das Werkstück ausgerüstet, die senkrecht zur Längsachse des Linearmoduls an geordnet ist. Eine aufgetragene Zentimeterskala, mit Nullpunkt in der Mitte nach links und rechts ansteigend, erlaubt das massgenaue Ablegen und Aufspannen des Werkstücks. Der Nullpunkt der Anschlagschiene halbiert dieselbe und markiert gleichzeitig die Mittelachse des Linearmoduls.

Der auf dem Linearmodul gleitende Schlitten nimmt den Tragarm für das Werkstück auf. Der Tragarm ist drehbar auf dem Schlitten gelagert, so dass das Tragarmende eine Rotationsbewegung ausführen kann. Ein auf den Tragarm aufgesetztes Werk zeug kann damit kreisbogenförmige Konturen umreissen, deren Radius dem Ab stand des Werkzeuges von der Mittelachse des Drehlagers entspricht. Mindestens drei Stützen heben die Vorrichtung auf Arbeitshöhe.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung bezieht ihre grosse Variabilität hinsichtlich der erstellbaren Bogenradien aus der Möglichkeit der stufenlosen Verlagerung der Dreh achse des Werkzeugtragarms bei feststehendem Arbeitstisch. Während das zu be arbeitende Werkstück stets in durch die Anschlagschiene am Aufspanntisch defi nierter gleicher Lage positioniert ist, wird die Drehachse des Tragarmes entspre chend dem Halbmesser des in das Werkstück einzuarbeitenden Rundbogens ver schoben. Dies geschieht durch das stufenlose Verfahren des Schlittens auf dem Li nearmodul. Die wirksame Länge des Linearmoduls bestimmt dabei den maximal er stellbaren Bogenradius.

Zur Erweiterung des Arbeitsbereichs auf diese Länge überschreitende Radien ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Linearmodul nach hinten par allel zu seiner Längsachse ausziehbar. Durch geeignete konstruktive Massnahmen einer nichtstarren Einbindung in das Rahmengestell kann dieser stufenlos oder in mehreren Rasterstufen um etwa eine halbe Modullänge ausgezogen werden. Damit kann um eben diese Länge der Arbeitsbereich der Vorrichtung erweitert werden, da der Aufspanntisch gleichzeitig in seiner Position verbleibt.

Die Länge des Werkzeugtragarmes korreliert mit der Schlittenposition. Mit zuneh mendem Abstand des Schlittens von der Nullebene muss der Tragarm entsprechend verlängert werden. Die Linearbewegung des Schlittens aus einer Position 1 in eine Position 2 um ΔI muss durch eine Verlagerung des Auflagepunktes des Tragarmes im Drehlager um ΔI kompensiert werden. Dies kann ereicht werden durch eine me chanisch oder elektronisch gesteuerte Zusatzeinrichtung am Schlitten, die eine des sen Linearbewegung entsprechende Verschiebung des Tragarmes initiiert. Im ein fachsten Falle kann eine manuelle Korrektur der Tragarmlänge vorgesehen sein. Der Tragarm ist hierbei mittels Handrad auf dem Schlitten festgeklemmt. Durch Lö sen des Handrads wird die Klemmung gelockert und der Tragarm in dem erforderli chen Masse verkürzt oder verlängert.

Zur Erleichterung der Handhabung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Sortiment von Tragarmen unterschiedlicher Länge bereitzuhalten und diese entsprechend den zu fertigenden Bogenradien einzusetzen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung macht es möglich, unter Verzicht auf Modelle und Schablonen Rundbogenfenster mit einem Halbmesser von 25 cm bis 450 cm und darüber hinaus in hoher Produktivität und Genauigkeit herzustellen. Neben Bogenfenstern können auch Rundfenster in einem Arbeitsgang ohne Um spannen gefertigt werden.

Die Werkstücke werden stets an der Bedienseite des Aufspanntisches für die Be dienperson leicht zugänglich in durch die Anschlagschiene definierter Position auf gespannt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der in den Fig. 1-6 dargestellten Ausfüh rungsformen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung der wesentlichen Funktionselemente in Draufsicht

Fig. 2 eine Draufsicht mit einem aufgespannten Rohling für ein Rundfenster sowie eine Seitenansicht

Fig. 3 eine Draufsicht mit einem aufgespannten Rohling für einen Rundbogen (Tragarm nicht dargestellt)

Fig. 4 Schnittdarstellung von Schlitten und Drehlager

Fig. 5 Schnittdarstellung der Anschlagschiene am Aufspanntisch

Fig. 6 Darstellung der Halterung des ausziehbaren Linearmoduls

Metallprofile 1, 2, 3 bilden ein Rahmengestell mit dem Grundriss eines gleichschenk ligen Dreiecks. Drei an den Eckpunkten angreifende Stützen 4 heben das Rahmen gestell auf Arbeitshöhe. In seiner Symmetrieachse nimmt das Rahmengestell, gela gert auf den Hohlprofilen 5 und 6, eine Gewindespindel 9 auf. Die handgetriebene Gewindespindel 9 wird mit Hilfe des an der Bedienseite des Aufspanntisches 7, 8 herausragenden Handrades 23 verstellt. In das Spindelgehäuse ist eine Digitalan zeige integriert, die die Position des Schlittens 10 wiedergibt.

Der Aufspanntisch besteht aus zwei Hälften 7 und 8, die auf den Metallprofilen 1, 2, 3 ruhen. Der Spalt zwischen den Hälften 7 und 8 wird von der Gewindespindel 9 aus gefüllt und bietet dem Schlitten 10 Platz. Auf den Hälften 7 und 8 sind in regelmässi gen Abständen Schienen 21 für Klemmklötze 22 angebracht. Eine Anschlagschiene 13 für das zu bearbeitende Werkstück 20 - in der Regel vorgefertigte Rohlinge für Rundbögen oder Rundfenster - schliesst den Aufspanntisch bedienseitig ab.

Auf dem Schlitten 10 ist über eine Zapfenverbindung ein zylindrisches Drehlager 14 gelagert. Der Tragarm 11, eine Aluminiumschiene, ist kraftschlüssig mittels eines Feststellknebels 19 darauf angeklemmt. Am Vorderende des Tragarms 11 ist an ei nem Anschlag ein Fräsgerät 12 montiert.

Zur Herstellung eines Rundbogenfensters wird ein Rundbogenrohling auf den Auf spanntisch 7, 8 aufgelegt und an der Anschlagschiene 13 ausgerichtet. Zur symme trischen Ausrichtung besitzt die Anschlagschiene 13 eine Skala 18 mit dem Null punkt auf der Symmetrieachse und beidseitig zum Tischrand hin ansteigender Län genteilung. Zusätzlich ist der Nullpunkt eingekerbt. Der Rundbogenrohling wird mit Hilfe von in die Schienen 21 eingeschobenen Klemmklötzen 22 sowie über Durch gangsbohrungen in der Anschlagschiene 13 eingedrehte Schrauben aufgespannt. Mittels des an der Vorderseite befindlichen Handrades 23 wird der Schlitten 10 in die gewünschte Position gefahren. An der Digitalanzeige ist abzulesen, wann diese er reicht ist. Ein dem einzuarbeitenden Bogenhalbmesser entsprechender Abstand des Schlittens 10 von der Nullebene ist diese Position.

Der Tragarm 11, vorteilhafterweise ausgestattet mit einer Skala, wird in einer dem einzuarbeitenden Radius entsprechenden Länge auf dem Drehlager 14 festge klemmt. Die Bedienperson senkt das Fräsgerät 12 nunmehr ab auf den Bogenrohling und fräst die gewünschte Kontur heraus. Soll anschliessend auch die Glasleiste her ausgetrennt werden, wird die Halterung des Fräsgerätes 12 auf dem Tragarm 11 gelockert, und es anhand der angebrachten Skala um einen der Radiusdifferenz entsprechenden Betrag in Richtung Drehlager 14 verschoben. Um aus Ablesefehlern resultierenden Qualitätsverlusten vorzubeugen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, für häufig anfallende Standardgrössen (bspw. Abstand Aussenkante zu Glasleiste) in den Tragarm 11 einlegbare Distanzblöcke bereitzustellen. Das gelockerte Fräsgerät 12 wird vom Anschlag des Tragarms 11 zurückgezogen, der Distanzblock in den Tragarm 11 eingelegt und das Fräsgerät 12 wieder befestigt, anschliessend abge senkt und die Glasleiste herausgetrennt.

In einer weiterentwickelten Ausführungsform der Erfindung ist die handgetriebene Gewindespindel 9 durch einen numerisch gesteuerten Linearmodul 15 ersetzt. An der Bedienseite des Aufspanntisches 7, 8 befindet sich der Schaltkasten 17 mit dem Eingabefeld für die gewünschten Betriebsparameter, insbesondere Schlittenposition, sowie der Anzeigetafel mit Display für Soll- und Istwerte. In bevorzugter Ausgestal tung ist der Linearmodul 15 nicht fest mit den Hohlprofilen 5 und 6 verbunden, son dern nach hinten ausziehbar. In Abständen von 50 cm besitzt der Mantel des Line armoduls 15 beidseitig Vertiefungen, in die von den Hohlprofilen 5 und 6 druckfeder belastete Arretierungsstifte 16 einrasten. Durch Zurückziehen der Arretierungsstifte 16 kann der Linearmodul 15 in Stufen von 50 cm bis zu 1,50 m nach hinten ausge zogen werden. Um diese 1,50 m verlängert sich der mögliche zu bearbeitende Bo genradius, so dass auf diese Weise mit einem 3 m langen Linearmodul 15 Bögen mit einem Halbmesser bis zu 4,50 m hergestellt werden können.

Zur Herstellung eines Rundbogens mit einem Bogenradius von 450 cm werden die Arretierungsstifte 16 zurückgezogen, der Linearmodul 15 um 150 cm nach hinten ausgefahren und die Arretierungsstifte 16 wieder eingerastet. Über das Eingabefeld des Schaltkastens 17 wird der Sollwert der Schlittenposition eingegeben. Hierbei hat die Bedienperson zu beachten, dass bei ausgezogenem Linearmodul 15 natürlich in Abhängigkeit von dessen Ausziehstufe ein dementsprechend um 50, 100 oder 150 cm nach unten korrigierter Wert für die Schlittenposition einzugeben ist. Bei einem gewünschten Bogenradius von 450 cm und einer Ausziehlänge von 150 cm lautet daher diese Eingabe: 300 cm.

Da die Dimensionierung des Tragarms 11 an dem maximal zu erwartenden Bogen radius ausgerichtet ist, wird zur leichteren Handhabung ein Austauschsortiment von vier Tragarmlängen bereitgehalten, nämlich 125, 250, 325 und 450 cm. So kann bei der Herstellung kleiner Rundbögen auf die kürzeren Tragarme 11 zurückgegriffen werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Metallprofil

2

Metallprofil

3

Metallprofil

4

Stütze

5

Hohlprofil

6

Hohlprofil

7

Hälfte

8

Hälfte

9

Gewindespindel

10

Schlitten

11

Tragarm

12

Fräsgerät

13

Anschlagschiene

14

Drehlager

15

Linearmodul

16

Arretierungsstift

17

Schaltkasten

18

Skala

19

Feststellknebel für Tragarm

11

20

Werkstück (Bogenrohling)

21

Schiene für Klemmklotz

22

Klemmklotz

23

Handrad

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung oder Bearbeitung bogenförmiger Werkstücke (20), insbesondere Rundbogenfenster, bestehend aus einem Aufspanntisch (7, 8) zum Aufspannen des Werkstücks (20) und einem in einem Drehlager (14) einge spannten Tragarm (11), dessen freies Vorderende ein Werkzeug, beispielsweise ein Fräsgerät (12), aufnimmt, das über dem Aufspanntisch (7, 8) in einer kreisför migen Bahn auf das Werkstück (20) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (14) für den Tragarm (11) auf einem Schlitten (10) eines Linear moduls (15) angeordnet ist, welcher den in zwei Hälften (7, 8) geteilten Aufspann tisch unterhalb der Werkstückauflagefläche orthogonal zur Werkstückanschlag ebene (13) durchschneidet, und dass der Auflagepunkt des Tragarmes (11) auf dem Drehlager (14) längenverstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmodul (15) den Aufspanntisch (7, 8) auf der der Werkstückanschlag ebene (13) gegenüberliegenden Seite überragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmodul (15) auf der der Werkstückanschlagebene gegenüberliegenden Seite des Aufspanntisches (7, 8) ausziehbar ist.