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Die
vorliegende Erfindung betrifft die mechanische Bearbeitung von Rahmen- und Flügelprofilen für Fenster
und Türen.
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Der
Einbau von Metallrahmen für
Türen und Fenster
oder ähnl.
macht es erforderlich, diese Teile für das Anbringen der Befestigungselemente
wie Schrauben oder Nieten an ihren Enden mit einer Reihe Löcher zu
versehen. Oft ist es erforderlich, zur Verstärkung Innenteile in die Profile
einzusetzen, die ihnen zusätzlich
Halt untereinander verleihen.
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Weiter
ist außerdem
jeweils eins von mehreren Profilen zusätzlich mechanisch zu bearbeiten und
zwar insbesondere das Profil, an dem die Handkurbel befestigt wird.
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Vorheriger Stand der Technik.
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Bekannt
ist eine robotisierte Maschine zur Bearbeitung von Rahmen- und Flügelprofilen
für Fenster
und Türen,
die mit einem Werkzeug die für die
Befestigung und die vorgesehene Funktion des jeweiligen Profils
erforderlichen Löcher,
Schlitze und Rillen ausführt.
Diese Maschine weist zwei wesentliche Nachteile auf. Der erste ist,
dass das Werkzeug in einem Ölbad
arbeitet, was das spätere
Aussehen der Tür
bzw. des Fensters sehr negativ beeinflusst. Die Händler können keine ölverschmierten
Fenster bzw. Türen
verkaufen. Die systematische Reinigung einer Produktion ist sehr
lästig.
Der zweite Nachteil ist, dass die Maschine jede einzelne der mechanischen
Bearbeitungen wie das Bohren der Löcher und das Anbringen der
Rillen und Schlitze von einem Punkt "0" ausgehend
nacheinander ausführt.
Daraus ergeben sich zwei weitere Nachteile: Sollte beim Schneiden
des Profils ein Fehlmaß von
1 Millimeter auftreten, würde
sich an dem dem Punkt „0" gegenüber liegenden
Ende eine Verschiebung im Verhältnis zum
Ende ergeben, d.h. an den Befestigungspunkten der Profile, was bedeutet,
dass das Teil defekt wäre. Der
andere Nachteil ist die sich daraus ergebende Langsamkeit der Arbeitsabläufe. Dass
die einzelnen Bearbeitungen Schritt für Schritt ausgeführt werden, bedeutet,
dass jede Operation von der konkreten Arbeit abhängt. Auch ist es schwierig,
Produktionszeiten festzulegen. Da mit einem Werkzeug gearbeitet wird,
muss dieses nach wenigen Operationen durch ein neu geschliffenes
bzw. einsatzfähiges
Werkzeug ausgetauscht werden, Von Nachteil ist es weiterhin, dass
die Maschine für
jede anfallende Wartungsarbeit außer Betrieb gesetzt werden
muss, denn eine fehlende Wartung steht der Herstellung von marktgerechten
Teilen entgegen.
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WO
96/03254 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von langen Abschnitten
einer festgelegten Bearbeitungslänge,
das einen verschiebbaren Bearbeitungskopf beinhaltet, mit dem alle
Bearbeitungsarten durch einen Werkzeugträger möglich sind, welcher sich transversal
zur Längsachse
des langen Abschnitts bewegen kann und der die Bewegung für die Beschickung
des Werkstücks
ausführt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von
Profilen nach Patentanspruch 1.
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Das
Verfahren ermöglicht
die Arbeit auch bei geringen Maßabweichungen
von den idealen Abmessungen, die bei der Montage überspielt
bzw. durch das bei diesen Teilen vorhandene Spiel aufgefangen würden.
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Weiter
sieht die Erfindung eine Maschine für die Bearbeitung von Profilen
für Rahmen
und Flügel für Fenster
und Türen
nach Anspruch 7.
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Die
untergeordneten Ansprüche
beschreiben die bevorzugten Ausführungen
der Erfindung.
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Zum
besseren Verständnis
der nachfolgenden Beschreibung sind 3 Seiten mit Zeichnungen beigefügt. Die
darauf wiedergegebenen Figuren stellen eine Ausführung der vorliegenden Erfindung
dar:
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1 ist
eine allgemeine Ansicht der Maschine entsprechend der Erfindung,
ausgestattet mit einer Abdeckung und einer Sicherheitsschranke;
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2 zeigt
die Maschine mit abgenommener Abdeckung;
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3 ist
die Darstellung einer der Bearbeitungseinheiten für die Bearbeitung
eines der Profilenden;
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4 zeigt
eine zentrale Bearbeitungseinheit (in beliebiger Position zwischen
den Enden);
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5 zeigt
einen Ausschnitt der zentralen Bearbeitungseinheit;
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6 zeigt
die Bearbeitungseinheit für
das andere Profilende mit Darstellung der Mittel für die Profilbeschickung;
und
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7 ist
eine Darstellung der Bearbeitungseinheit nach 6,
jedoch von einer anderen Perspektive aus gesehen.
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Gemäss der in
den Figuren dargestellten Ausführung
stellt 1 ein Bett bzw. eine Grundplatte dar, die mit einer
Schutzabdeckung 2 versehen ist. Dieser gegenüber befindet
sich eine an den seitlichen Trägern 3 schwenkbar
angebrachte Schutzschranke 4, so dass die Maschine, wie
vor der geltenden Sicherheitsnorm gefordert, bei abgesenkter Sicherheitsschranke
vollkommen bewegungsblockiert ist.
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In
der Grundplatte 1 ist mindestens eine Bearbeitungseinheit 5 angeordnet,
die in einem der Endteile untergebracht ist, und vorzugsweise ist
auch eine zweite Bearbeitungseinheit 6 in dem gegenüberliegenden
Endteil angeordnet.
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Da
die Profile nicht immer die gleichen Abmessungen haben, ist vorgesehen,
dass zumindest eine der Bearbeitungseinheiten 6 im Verhältnis zur anderen
verschiebbar ist. Für
diesen Zweck sind Schienen 7 vorgesehen für eine Annäherung zwischen
den genannten Bearbeitungseinheiten 5 und 6.
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Weiter
ist eine zusätzliche
Bearbeitungseinheit 8 vorgesehen, die zwischen den beiden
Profilenden arbeitet, und die mit den für diesen Zweck vorgesehenen
und zu den Mitnahmeschienen 7 senkrecht verlaufenden Schienen 9 an
das zu bearbeitende Profil herangeführt oder davon zurückgezogen
werden kann.
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Die
Bearbeitungseinheit 8 sowie ihre entsprechenden Schienen 9 können ebenfalls
entlang den Mitnahmeschienen 7 verschoben werden.
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Die
Maschine verfügt über eine
Anordnung von Schienen 10, 11 für das Einlegen
der zu bearbeitenden Profile; diese Schienen sind entsprechend der
hier dargestellten Ausführung
an jeder der beiden Bearbeitungseinheiten 5 und 6 befestigt.
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Bei
Einlegen eines zu bearbeitenden Profilstapels auf die in der Maschine
angeordneten Schienen 10 und 11, die vorzugsweise
ein "V-Profil" darstellen und sich
mit der offenen Seite gegenüber
liegen in Übereinstimmung
mit der Form der Profilenden, wird ein Haltemechanismus des Profilstapels aktiviert,
so dass nur das zu unterst liegende Profil herunterfällt, das
von einem Greifer 13 erfasst und zwecks Bearbeitung in
die Bearbeitungsposition bewegt wird, um anschließend von
den gleichen Greifern 13 wieder zurückgeführt zu werden. Danach wird das
bearbeitete Profil von der Übernahmevorrichtung 14 übernommen
und auf die Auslaufschienen 12 gelegt.
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Die
an dem Arm 35 befestigten Greifer 13 führen zwei
Bewegungen aus und zwar eine Vorwärtsbewegung zur Erfassung des
Werkstückes
und seiner Fixierung während
der Bearbeitung und die zweite zur Übernahme des Profils und seiner
Freigabe, sobald das fertige Profil von der Übernahmevorrichtung 14 übernommen
wurde. Die Greifer öffnen sich
zur Aufnahme und zur Abholung der Profile und schließen sich
für den
Transport zur Bearbeitungsposition und bleiben während des genannten Bearbeitungsvorganges
geschlossen.
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Die Übernahmevorrichtung 14 ist
mit einem Vorsprung versehen, wodurch sich das Profil leichter von
dem Greifer 13 löst.
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Das
hier für
die eine Maschinenseite Beschriebene ist auch auf der gegenüberliegenden
Seite vorhanden, so dass die Operationen auf beiden Seiten simultan
ablaufen.
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Die
Bearbeitungseinheit 5 verfügt über eine Halterung 15 für einen
Pneumatikzylinder 24. Die pneumatischen Mittel wirken auf
der Matrizenspannvorrichtung 16 (eines der Teile); das
genannte Teil kann in die Bearbeitungsposition bewegt werden, um später wieder
zurückgezogen
zu werden; weiter können
sie auf die Greifer 13 und auf die Übernahmevorrichtung 14 wirken
und können
außerdem
für die Wahl
der Matrizen, von denen es mehr als eine geben kann, eingesetzt
werden.
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Die
zentrale Bearbeitungseinheit 8 ist mit einem Trägergehäuse 17 ausgestattet,
das auf Schienen 9 gleitenden Elementen 18 angeordnet
ist. Auf den Schienen 19 (sic) ist eine feste Auflage 21 befestigt
ist, auf der pneumatische Mittel angeordnet sind, die durch die Öffnung 22 auf
den Körper 20 einwirken und
diesen zu dem Trägergehäuse 17 bewegen. Wenn
also die gewählte
Matrize und Gegenmatrize sich auf ihrer Halterung 23 befinden
und sich transversal soweit fortbewegt haben, dass sie das Profil umfassen,
erfolgt die mechanische Bearbeitung des genannten Profils in seinem
mittleren Bereich (in irgendeiner Position zwischen den Enden).
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Die
verschiebbare Bearbeitungseinheit 6 (es können auch
beide Enden verschiebbar sein) kann sich mithilfe von Führungsnachläufen 34 an
den Führungen 7 entlang
bewegen und verfügt
ihrerseits über pneumatische
Mittel 25, die von einem Teil 32 getragen werden,
und mit den Matrizenhalterungen bis zu dem zu bearbeitenden Profil
verschoben werden können.
Anschließend
werden sie zurückgezogen zur
Anordnung des entsprechenden Matrizensatzes zwischen dem beweglichen
Teil 31 und seinem entsprechenden festen Teil 33 und
wobei auf dem Teil 30 die pneumatische Schubvorrichtung
angeordnet ist.
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Genauso
wie das bewegliche Bearbeitungsteil 5 ist auch das Teil 6 mit
Greifern 13 ausgestattet und mit einer Übernahmevorrichtung 14,
deren Funktion bereits weiter oben beschrieben wird.
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Mit 29 ist
eine Vorrichtung für
geringfügige Justierungen
der Führung über dem
Profil bezeichnet. Diese Justiervorrichtung hat die Aufgabe, die kleinen
Spiele zur verhindern, die durch die großformatige Justierung der gesamten
Bearbeitungseinheit 6 verursacht werden können.
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Für die Profilentnahme
ist ein Halteelement 28 vorgesehen, das auf das vorletzte
Profil drückt, wodurch
alle darüber
liegenden Profile fixiert werden und das untere Profil infolge der
Schwerkraft herunterfallen kann und von einer an den Körpern 26 und 27 befestigten
Stange aufgefangen und gehalten wird bis zur Übernahme durch die Greifer 13,
die es während
der Bearbeitung fixieren.
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Jede
der auf jeder der Bearbeitungseinheiten angebrachten Matrizenspannvorrichtungen
kann aus einem oder mehreren Matrizensätzen bestehen. Bei Vorhandensein
von mehreren Sätzen
werden entsprechende Mittel vorgesehen, um die verschiedenen Sätze entsprechend
den Bearbeitungsanforderungen anzuordnen.
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Die
Verwendung von Sätzen
mit mehreren Matrizen ermöglicht
den Austausch, ohne dass eine mechanische Einwirkung auf die Maschine
erforderlich wird.
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Die
Maschine ist mit einer Kontrollvorrichtung ausgestattet, mit der
unter anderem die Positionierung der Bearbeitungseinheiten, welche
die entsprechenden Anlege- und Ausfuhrschienen tragen, kontrolliert
wird, sowie Wahl der Bearbeitungsart, wodurch der für jede Bearbeitungseinheit
zu verwendende Matrizensatz bestimmt wird, und die Wahl einer evtl.
auszuführenden
Zentralbearbeitung (an jeweils einem von mehreren Profilen, das
für die
Anbringung eines Türgriffes
bzw. einer Kurbel vorgesehen ist.)
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Für jede der
Profilbewegungen müssen
alle für
diesen Zweck vorgesehenen Fühler
aktiviert werden. Wird einer davon nicht aktiviert, hält die Maschine
an, wenn nämlich
ein Profil zugeführt
wurde, sein Auslauf jedoch nicht festgestellt wird, könnte durch seine
Bewegung eine Störung
verursacht werden.
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Zusammengefasst
besteht die Maschine aus:
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Einem
Programmiermodul, das folgende Funktionen ausführt:
- – Bestimmung
der Profillänge;
- – Bestimmung
der Schneidabstände.
Diese Abstände
werden von den Enden ausgehend gemessen. Dies ermöglicht bei
evtl. falschen Längenmassen
(ein oder zwei Millimeter Unterschied ) eine korrekte Montage der
Gehrungen, da bei diesen das Verbindungsstück, das den Winkel verstärkt, zum
Ende einen vorgegebenen Abstand aufweisen muss;
- – ermöglicht die
Wahl der Matrizen, soweit vorgesehen, oder andernfalls ermöglicht es
den Matrizenwechsel;
- – ermöglicht die
Anbringung von Löchern,
abgeflacht und in einer Anzahl von Teilen, in den Rillen für die Montage
des Schubstangenriegels.
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Für die Betriebsbereitschaft
der Maschine ist erforderlich:
- – Einstellung
der Maschine auf das Profil; die Abmessungen und das Herstellungsprogramm
sind in dem genannten Programm implementiert.
- – Die
Beschickungsvorrichtung wird, da sie aus zwei Teilen besteht – eines
auf jeder Seite – wie bereits
erklärt,
genau zur Länge
des Profils dimensioniert, wobei sich einer der Rahmen 6 auf dem
festen Teil 2 und der andere sich auf dem Teil 4 auf
dem gegenüber
liegenden Ende befindet;
- – Wahl
der Matrize, die mithilfe des Doppelkolbens 15 funktioniert;
- – Gegebenenfalls
Programmierung für
das Schneiden des Schubstangenriegels.
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Die
Arbeitsablauf findet wie folgt statt:
- a) Einlegen
einer Anzahl von Profilen von genau gleichen Abmessungen zwischen
die Rahmen 6;
- b) Bewegung der Profil-Übergabevorrichtungen 12 zum
Mittelteil hin;
- c) Befestigung des Profils am Mittelteil und Einlegen der seitlichen
Matrizen in das genannte Profil, deren Rahmen durch die Kolben 23 in
die genannte Richtung bewegt werden;
- d) Erfassung der Matrizen über
den Stanzformen, so dass diese die Profile nicht beschädigen und nicht
verbiegen;
- e) Pneumatische Ladung der Stanzformen, die mit einer einzigen
Operation diese aktiviert;
- f) Ausstoß des
Teiles durch einen Pneumatikzylinder 20, der sich im Zentralkörper befindet;
- g) Auffangen durch Auffangvorrichtungen 18, die von
pneumatischen Zylindern 17 ausgefahren werden, und die
beim Zurückfahren
das Werkstück
auf die Fertigteilablage fallen lassen, die aus der Profilausfuhrschiene
im Endteil 4 besteht;
- h) jedes Profil passiert die vorgesehenen Fühler, wodurch die Beschickung
des nächsten
Teiles ermöglicht
wird;
- – dies
ist nicht möglich,
wenn zu viele Teile in der Ablage sind, so dass das nächste Teil
nicht mehr darauf passt;
- – die
Maschine hält
an, auch wenn es Platz auf der Fertigteilablage gibt, wenn der entsprechende Fühler anzeigt,
dass keine Teile in der Beschickungsvorrichtung sind.
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Es
ist offensichtlich, dass sowohl das Verfahren als auch die Maschine
eine vorherige Etappe – die
nicht in den Bereich der vorliegenden Erfindung fällt – für das Abtrennen
der Profile von einem fortlaufenden Materialstrang beinhalten können, und
dass der Schneidevorgang als Teil des genannten Prozesses erfolgt.
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Angezeigt
für die
industrielle Verwendung zur Profilbearbeitung und in Profilbearbeitungsmaschinen.