AT390023B - Verfahren zur herstellung bzw. allseitenbearbeitung von werkstuecken und bearbeitungszentrum zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Nr. 390023

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Allseitenbearbeitung von Werkstücken bzw. zur Herstellung von Teilen aus verschiedenartig geformten, stangenförmigen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf weisenden Profilen, wobei die Profilstangen im Abstand von dem zu bearbeitenden Ende mittels vier verstellbarer Backen eingespannt werden, wobei je zwei einander diametral gegenüberliegende 5 Backen Backenpaare bilden, welche unabhängig voneinander bewegbar und synchron zentrisch spannbar sind und der herausragende, gegebenenfalls zusätzlich abgestützte Teil der Profilstange sowie auch das in der Folge abgetrennte Werkstück einer spanenden Bearbeitung, in erster Linie durch Fräsen, Bohren aber auch Drehen usw. unterworfen wird, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine zentrierende Ausrichtung der zuvor durch einen zur Drehachse zentrischen Tunnel im Frästisch zwischen die vorzugsweise ebene Klemmflächen 10 aufweisenden Backen geschobenen Profilstangen erfolgt, wobei zur Vermeidung bzw. Reduktion von Schwingungen wenigstens zwei einander gegenüberliegende Backen eine Breite aufweisen, die zumindest der Profilbreite entspricht

Erfindungsgemäß sieht das Verfahren ein Abtrennen des am Profilende angearbeiteten Werkstückes durch eine Schneideinrichtung vor, welche die Schnittenergie selbst bereitstellt, da insbesondere stark von der 15 Rotationssymmetrie abweichende Querschnitte sich ohne Schnittenergie-bereitstellende Werkzeuge wie z. B. durch Abstechdrehwerkzeuge nur sehr schwer bzw. überhaupt nicht trennen lassen.

Bereits gemäß dieser ersten beiden Verfahrensschritte lassen sich allseitig bearbeitete Werkstücke heTStellen, wobei die sechste Seite in allen jenen Fällen ausreichend bearbeitet sein wird, wo eine saubere Schnittfiächenrückseite (z. B. durch Kreissäge oder auch Laserschnitt) genügt. 20 Für jene Werkstücke, welche eine komplexere Rückseitenbearbeitung (sechste Seite) als die eines Trennschnittes bedingen, sieht das Verfahren die Übernahme des Werkstückes durch eine zweite Spannvorrichtung vor.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Werkstücke durch zwei Backen einer zweiten Spannvorrichtung, welche sich an unbearbeiteten oder bereits angearbeiteten nicht zwingend in symmetrischer 25 Lage zur Drehachse befindlichen Flächen selbst orientieren, ergriffen und gehalten.

Ein weiteres wesentliches Verfahrensmerkmal ist die erfindungsgemäße Lösung einer zeitweiligen Abstützung vor allem längerer nicht mehr fliegend zu bearbeitender Profilenden mit der gleichen, aus beliebigem Winkel dem Werkstück zugeführten Spannvorrichtung, welche auch zur zwischenhandhabungsfreien Übernahme beim beispielweise anschließendem Abtrennen des Werkstücks eingesetzt wird. 30 Erfindungsgemäß ist auch das schritt- oder vorschubweise Nachrücken der Profilstangen durch den Tunnel und die Backen vorgesehen, wobei verfahrensgemäß zuerst eine stimseitige Bohrung in das der Anarbeitungsseite abgekehrte Ende eingebracht wird. Diese Stützbohrung ermöglicht eine kraftschlüssige Verbindung des hinteren Profilstangenendes mit der Materialnachschubeinrichtung über einen drehbaren Spreizdom.

Bisher gebräuchliche Methoden wie z. B. die des "Anspitzens" des hinteren Stangenendes, wie sie z. B. bei 35 Stangendrehautomaten gehandhabt werden, kommen bei gegenständlichem Verfahren nicht in Frage, da hierdurch keine schlüssige Verbindung zwischen Stange und Nachschubeinrichtung zustande kommt. Auch würden sich z. B. Flachprofile nur schwerlich anspitzen lassen.

Ein Bearbeitungszentrum, welches gemäß dem Verfahren in der Lage ist, die Bearbeitung und Herstellung von Werkstücken aus verschiedenartigen Profilen, insbesondere Profilstangen mit rechteckiger oder quadratischer 40 Querschnittsform zu ermöglichen, weist ein Grundgestell mit einem oder mehreren Führungsbetten auf, sowie ein Lagergehäuse bzw. einen Spindelstock, in dem ein Frästisch mit vier verstellbaren Backen drehbar gelagert ist und zumindest eine Frässpindel, welche auf Kreuzschlitten in wenigstens 3 Achsen verfahrbar ist und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise ebene, allenfalls geriefte Spannflächen aufweisenden Backen Backenpaare bilden, wobei jedes Backenpaar in an sich bekannter Weise unabhängig vom 45 anderen Backenpaar über den gesamten Greifbereich ohne Umrüstaufwand zentrisch spannbar ist, wobei sowohl der Frästisch (Futterkörper) als auch eine evt. den Frästisch tragende Spindel einen ausreichend großen Tunnel aufweisen, damit das größte zu verarbeitende Profil von der Tunnelseite her den Backen zugeführt werden kann. Weiters ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß vor den Backen eine Schneideinrichtung, vorzugsweise eine Kreissäge, vorgesehen ist, welche die Schnittenergie selbst bereitstellt und vorzugsweise auf Teilen der 50 Führungen des Frässchlittens lagert.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreiung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der spanabhebenden Formgebung und findet insbesondere Einsatz bei der Herstellung von Teilen, vorwiegend durch Fräsbearbeitung an Stangenenden. 55 Durch die vorliegende Erfindung werden mehrere Probleme gleichzeitig gelöst: 1. Ein zu bearbeitender Teil - gleich welche Form er hat - braucht immer mindestens eine, meistens jedoch mehrere Flächen zum Auf- bzw. Einspannen, d. .h. der Teil muß immer in einer bestimmten Lage fixiert sein, um ihn überhaupt den Kräften, welche durch eine spanende Bearbeitung entstehen, aussetzen zu können.

Die bisher gebräuchlichen Methoden lassen aber gerade die Bearbeitung dieser Flächen nicht zu, da die 60 Spanneinrichtungen einer Bearbeitung hinderlich sind. 2. Will man dem in Punkt 1 geschilderten Nachteil ausweichen, so ist das Werkstück mit einer entsprechenden "Spannzugabe” in die Fertigungsmaschine einzubringen. -2-

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Beim gegenständlichen Verfahren fällt eine Spannzugabe praktisch weg, da von der Stange gearbeitet wird. Die damit gewonnene Materialeinsparung macht es häufig möglich, auf vorgegossene Teile zu verzichten und damit die Flexibilität und die Qualität der Fertigung zu erhöhen. 3. Das Verfahren ist unter flexible Fertigungsverfahren einzuordnen, da mit dem vorliegenden Verfahren unterschiedliche Profile bzw. Querschnittsformen ohne Umrüstaufwand verarbeitet werden können. Die Nachteile, jedesmal z. B. eine besonderes für das jeweilige Profil hergestellte Sonderspannzange auszutauschen oder Sonderbacken wechseln zu müssen, um auf eine andere Querschnittsform umsteigen zu können, fallen erfindungsgemäß zur Gänze weg. 4. Zur Bearbeitung der sechsten Seite eines Würfels ist immer - selbst wenn von der Stange gearbeitet wird -eine Zwischenhandhabung des Teils - entweder zum Wenden oder zum Einlegen in eine andere Spannvorrichtung · notwendig. Diese wird in der Regel von Hand aus oder mittels Handhabungsgeräten (Roboter) vorgenommen.

Dieser Zwischenaufwand entfällt beim gegenständlichen Verfahren gänzlich, da das angeaibeitete Werkstück noch vor dem vollständigen Abtrennen direkt in eine andere Spanneinrichtung zur Bearbeitung der sechsten Seite eingespanntwird. 5. Die Problematik der Entsorgung wird im allgemeinen ebenfalls durch Handhabungsgeräte gelöst. Beim gegenständlichen Verfahren ist dies nicht notwendig, da die ohnehin schwenkbare Zweitspannvorrichtung nur eine weitere Schwenkbewegung auszuführen braucht, um auf ein einfaches Transportband ablegen zu können.

Primär löst die Erfindung das Problem, Stangen unterschiedlicher Querschnittsformen direkt in den Fertigungsprozeß einzubinden.

Stand der Technik ist es - vor allem bei Ausgangsmaterialien mit rechteckigen oder quadratischen Querschnitten - diese einem Materialfluß zu unterziehen, der gewöhnlich das Zerteilen von Stangen in Stücke und das Zwischenlagern der Stücke in irgendwelchen Behältern beinhaltet. Auch das Palettieren mit seinen Vor· und Nachteilen ist gebräuchlich, jedoch eher für vorgegossene Teile sinnvoll.

Das Aufarbeiten von Stangenmaterial direkt in der Fertigungsmaschine ist hauptsächlich für die Drehbearbeitung gebräuchlich.

Zur Erzeugung der Schnittbewegung wird meist die ganze Stange in Rotation versetzt, während die Schneidwerkzeuge die Vorschubbewegung durchführen.

Auch ein gelegentliches Stillsetzen der Spindel von Drehmaschinen (und damit des Werkstückes) und Anarbeiten von Flächen, Nuten usw. ist bekannt, doch beschränken sich diese Verfahren vor allem auf rotationssymmetrische Teile.

Werden Profile mit verschiedenem Querschnitt, z. B. Sechskant-, Vierkantprofile oder dgl. verarbeitet, so sind dazu jeweils genau zum Profil passende Spanneinsätze (Spannzangen) notwendig. Diese müssen in einer aufwendigen Umrüstarbeit gewechselt werden. Es sind auch Spanneinrichtungen in Verbindung mit Werkzeugmaschinen bekannt, welche vier Backen aufweisen (Deutsche PS Nr. 1121430 sowie deutsche Auslegeschrift 1215470), welche als Backenpaare unabhängige Selbstzentrierfunktion aufweisen.

Diese Zentrierfunktion ist aber nur in kleinsten Bereichen wirksam, da konstruktiv bedingte Exzenterhebelantriebe den Backen nur kürzeste Verfahrwege ermöglichen. Für gegenständliches Verfahren sind derartige Spannvorrichtungen nicht geeignet, da bei Verarbeitung unterschiedlicher Profile große Seitenverhältnisse rasch überbrückt werden müssen, um das System flexibel halten zu können.

Auch Spannvorrichtungen, welche über den gesamten Greifbereich verstellbar sind, sind bekannt (BRD OS 2744410), doch haftet auch diesen Spannvorrichtungen der Nachteil der konstruktiv bedingt fehlenden oder ausreichend großen Mittenfreiheit an, um überhaupt Profilstangen oder stangenartige Profile in den Greifbereich der Backen einzubringen.

Weiters haben die bekannten Spannvorrichtungen keine geeigneten Backengeometrien, um überhaupt Profile mit stärker unterschiedlichen Seitenverhältnissen ausreichend spannen zu können. Sämtliche bekannten Spannfutter sind für die typische Drehbearbeitung konzipiert - in der Fräsbearbeitung wird nach wie vor überwiegend der Maschinenschraubstock eingesetzt

Profile stark unterschiedlicher Seitenverhältnisse könnten auch kaum einer Drehbearbeitung zugeführt werden, da sich bei den hierzu nötigen Drehzahlen zugeführt werden, da sich bei den hierzu nötigen Drehzahlen sofort Achsenverschiebungen bzw. Verbiegungen einstellen würden, wodurch entstehende Unwuchten eine Bearbeitung durch Drehen verhindern.

Deshalb ist auch die Basisbearbeitung gegenständlichen Verfahrens nicht die Drehbearbeitung, sondern das Fräsen. Daraus und aus der verarbeitbaren Profilgeometrie ergibt sich ein völlig anders geartetes Teilespektrum als dies z. B. bei Drehmaschinen, welche auch Fräsarbeiten ausführen können, der Fall ist (österr. Patentschrift 378710).

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung (Fräs-, Bohr- oder dgl. Bearbeitung) von Teilen direkt am Ende verschiedenartiger, insbesondere rechteckiger oder quadratischer Profilstangen als Ausgangsmaterial, werden die Stangen durch einen zentrisch zur Drehachse verlaufenden Tunnel geschoben; sie werden vor einem Ende mittels zweier im rechten Winkel zueinander angeordneter Backenpaare gespannt, von denen jeweils ein Paar unabhängig vom anderen Paar selbstzentrierend spannt, wobei die schmalen Backen des einen Paares zwischen die Backen des breiten Backenpaares einführbar sein können. Das Verfahren sieht ferner erfindungsgemäß vor, daß das -3-

Nr. 390023 herausragende Ende der Stange (des Profils) einer kompletten Bearbeitung unterzogen wird, wobei die Stange selbst schrittweise bzw. vorschubweise gedreht werden kann. Bei der Bearbeitung können länger herausragende Werkstücke zur Vermeidung von Vibrationen während der Bearbeitung zusätzlich entweder durch eine axialen Druck ausübende Pinole abgestützt werden und/oder durch eine zweite Spannvorrichtung, welche aus verschiedenen Richtungen dem Weikstück zugeführt werden kann, gehalten weiden.

Feiner ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß vor dem gänzlichen Abtrennen des an fünf Seiten (des Würfels) bereits bearbeiteten Stangenendes eine, d. h. eben diese zweite Spannvorrichtung, welche zumindest zwei Backen aufweist, den Teil so ergreift, daß sich die Backen selbst an den angearbeiteten Flächen orientieren bzw. sich an diese anlegen, wobei es gleichgültig ist, ob die Berührungsflächen symmetrisch oder asymmetrisch zur Drehachse liegen.

Zumindest ein Verschieben (oder axiales - in Stangenrichtung - Entfernen von der Schnittfuge weg) - besser noch ein zusätzliches Verschwenken - des nunmehr abgetrennten Stangenendes (Werkstückes) wird erfindungsgemäß zur Bearbeitung der sechsten bzw. letzten noch unbearbeiteten Seiten vorgesehen. Zur Entsorgung des fertig bearbeiteten Werkstückes ist ein weiteres Verschwenken der zweiten Spannvorrichtung vorgesehen, um den Teil z. B. auf ein Band, eine Rutsche o. ä. abzulegen.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen Beispiele, wie das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Bearbeitungszentrum in der Praxis realisiert werden können. Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung möglicher bzw. nötiger Komponenten eines Bearbeitungszentrums und als Fertigungsbeispiel ein mit einem Getriebegehäuse eines Schneckengetriebes angearbeitetes Stangenende. Fig. 2 bis Fig. 4 zeigen die Draufsicht auf einen möglichen Aufbau einer das Verfahren anwendenden Maschine, wobei diese Figuren als Phasenbilder die einzelnen Schritte des Verfahrens erläutern sollen.

In Fig. 3 ist außerdem die zurückgewichene 90° verschwenkte Zweitspannvorrichtung ersichtlich. Die Zweitspannvorrichtung kann auch in dieser Stellung zur Unterstützung länger herausragender Profilenden eingesetzt werden, wodurch die Fräsebene frei zugänglich wird.

Fig. 5 zeigt teilweise schematisch eine mögliche Ausführungsform für die Hauptspannvonichtung.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der zweiten Spannvorrichtung, welche selbstorientieibaie Backen hat

Die Fig. 7 bis 12 zeigen Möglichkeiten für das Spannen und Verarbeiten verschiedenartiger Profile.

Fig. 13 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der vier Backen.

Die Pfeile in den Figuren geben die jeweiligen Bewegungsfreiheiten (Freiheitsgrade) an, wobei die schwarzen Pfeilspitzen (Fig. 1) die Hauptrichtungen und die weißen Pfeilspitzen hauptsächlich Einstell- bzw. Rückstellbewegungen angeben.

Das Ausgangsmaterial, die Profilstange (6), ist in Fig. 1 beispielsweise von rechteckigem Querschnitt Das an einem Ende angearbeitete Werkstück (10) ist beispielsweise ein Gehäuse für ein Schneckengetriebe.

Das Beispiel wurde deshalb gewählt da ein derartiger Teil mit konventionellen Verfahren nach dem Stand der Technik nur nach sehr umfangreichem Umspannaufwand herstellbar ist Zudem sind in der Praxis auf den Teil zurechtgeschnittene Spannvorrichtungen notwendig.

Das Ausgangsmaterial, die Profilstange (6), (hier ein rechteckiger Aluminiumquerschnitt) wird mit einem Ende durch den im vorliegenden Fall rechteckigen Querschnitt besitzenden Tunnel (21) geschoben.

Die breiten Backen (2) und (3) sind im Frästisch (1) geführt und werden zwangsweise symmetrisch zur Mittelachse bewegt (bzw. von dieser wegbewegt), d. h. sie spannen zentrisch.

Fig. 5 zeigt wie z. B. eine hydraulische Spannvorrichtung arbeiten könnte.

Die Backen (4) und (5) sind im vorliegenden Beispiel schmal ausgeführt und zentrieren das Werkstück an seiner Schmalseite. Um verschiedenartig geformte Querschnitte verarbeiten bzw. zentrieren zu können, spannen diese im rechten Winkel zu den breiten Backen (2) und (3) angeordneten schmalen Backen (4) und (5) zwar ebenso zentrisch, jedoch unabhängig von den breiten Backen (2) und (3).

In der Praxis wird man den Spanndruck der breiten Backen (2) und (3) erst nach dem erfolgten Zentrieren durch die schmalen Backen (4) und (5) bis auf das erforderliche Maß erhöhen, sodaß eine Lageverschiebung innerhalb der breiten Backen (2) und (3) noch beim leichten Anliegen derselben erfolgen kann, wobei die Profilstange (6) in der Ebene der schmalen Backen (4) und (5) zentriert wird.

Das andere Ende des Ausgangsmaterials ist hier im Beispiel durch einen Abstützzapfen äbgestützt Es wären auch andere Abstützvomchtungen denkbar, wie z. B. absetzbare Kupplungen (für Eisenwerkstoffe auch Magnetkupplungen) o. ä. Selbst das Aufschweißen eines Stützzapfens wäre möglich, jedoch erscheint das Einbringen einer kleinen Bohrung für den Abstützzapfen in die Stirnseite des anderen Endes der Stange als der einfachste und gangbarste Weg, zumal dies auf derselben Maschine bewerkstelligt werden kann - es braucht zuerst nur das andere Ende des Profils durch den Tunnel in die Maschine geschoben werden und eine entsprechende Programmroutine abgerufen werden - das übrige wird von der Maschine automatisch vollzogen, wenn die Maschine CNC-gesteuert ist

Der Abstützzapfen ist zweckmäßigerweise als Spreizdom (8) ausgeführt und in der Nachschubstange (7) drehbar gelagert Die Vorschubeinrichtung (9) bewirkt bei spanndruckentlasteten Backen (2-5) ein Vorrücken der Profilstange (6).

Die Bearbeitung des Stangenendes wird überwiegend eine Fräsbearbeitung sein. Als Werkzeug (13) ist in Fig. 1 und 2 ein Fräser - in Fig. 3 und 4 ein Bohrwerkzeug dargestellt -4-

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Die Werkzeuge sind automatisch austauschbar und können direkt aus einem Speicherrad (41) entnommen und wieder abgelegt werden.

Es können in einigen Fällen - wenn die Profilgeometrie es erlaubt - auch Drehbearbeitungen vorgenommen werden. Selbst das Herstellen von Stirnrädern und Schneckenrädern durch Wälzfräsen ist möglich. Zu diesem Zweck wird als Werkzeug (13) ein Wälzfiäser eingesetzt und der Frästisch (1) für die Backen (2*5) bzw. die Profilstange (6) in zähnezahlsynchrone Drehzahl in bezug auf den Fräser versetzt, wobei wie üblich die Schnittbewegung und die Vorschubbewegung durch das Werkzeug (13) ausgeführt werden. Deshalb hat das Werkzeug (13) auch Freiheitsgrade in allen drei Hauptachsen (X, Y, Z). Außerdem ist es um eine Achse (0) verschwenkbar und hat - um Bohrungen in beliebigen Winkeln ausführen zu können - noch einen zusätzlichen Freiheitsgrad bzw. Verschiebemöglichkeit (Z’) längs der Frässpindelachse.

Ist die Bearbeitung an allen fünf Seiten erfolgt, dann verfährt der Spindelstock (18) mit der zweiten Spannvorrichtung (14) mit den Spannbacken (15) und (16) in den Greifbereich des halbfertigen Werkstückes (10).

Die Spannbacken (15) und (16) legen sich nacheinander oder gleichzeitig an das angearbeitete Werkstück (10). Es ist dabei nicht nötig, daß die Spannflächen am Werkstück gleichen Abstand zur Symmetrieachse (Drehachse) haben - auch asymmetrisch angearbeitete Flächen eignen sich als Spannflächen, da sich die Spannbacken (15) und (16) ihre Spannlage selbst suchen, d. h. sich am Werkstück orientieren.

Zum Zweck der Abstützung bei der Bearbeitung länger herausragender Werkstücke (10) muß die zweite Spannvorrichtung (14) nicht achsparallel und in Fluchtung zur Hauptachse (Drehachse (85)) eingesetzt werden. Sie kann auch im rechten Winkel verschwenkt (gemäß Fig. 3 - 90°) · das Profilende schraubstockartig haltend -Verwendung finden.

Wie eine derartige Einrichtung z. B. hydraulisch verwirklicht werden kann, zeigt das Funktionsschema in Fig. 6.

Auf dem Trägerkörper der zweiten Spannvorrichtung (14) sind die Spannbacken (15) und (16) (z. B. in T-Nuten) zum Zentrum hin (bzw. von diesem weg) verschiebbar angeordneL Jede Spannbacke hat für sich einen eigenen Zylinder (59) und (60). Der jeweils zugehörige Kolben (61) und (62) ist über Widerlager (67) und (68) an den jeweiligen Kolbenstangen (63) und (64) mit dem Grundkörper der zweiten Spannvorrichtung (14) fest verbunden.

Die Kolbenstangen sind hohl (rohrförmig) ausgeführt; koaxial um die Kolbenstangen (63) und (64) sind Druckfedem (65) und (66) zum Rückholen der Spannbacken (15) und (16) bei Druckentlastung vorgesehen und greifen über Stützringe (69) und (70) an der vom Zentrum abgewendeten Seite an den Backen an.

Erfolgt nun eine Druckbeauifschlagung in Pfeilrichtung (76), so pflanzt sich der Druck über eine Rohrleitung (75) und eine Verzweigung (74) zu den Zylindern über die Rohrleitungen oder Kanäle (71) und (72) und ein Ventil (73), fort.

Beide Spannbacken (sieht man von unterschiedlichen Reibungsverhältnissen ab) setzen sich nun in Richtung des Zentrums der zweiten Spannvorrichtung (14) in Bewegung, da das Volumen der Zylinder (59) und (60) vergrößert (gefüllt) wird. Diejenige Spannbacke, welche als erste an einer Spannfläche anliegt, bleibt stehen, während die andere Backe sich solange noch zum Zentrum bewegt, bis auch diese auf Widerstand stößt Hat nun der Druck seinen für die Haltekraft erforderlichen Maximalwert, so wird das Ventil (73) abgesperrt, womit man nachträglich unerwünschte "Schwimmbewegungen" der Spannbacken verhindert

Die Pinole (17) ist dabei in den Trägerkörper der zweiten Spannvorrichtung (14) eingezogen; sie dient in der Regel als Abstützung länger herausragender (also nicht mehr "fliegend" zu bearbeitender) Werkstücke (Fig. 2). Auch als Auswerfer ist die Pinole (17) verwendbar, z. B. bei der Ablage des Werkstückes auf ein Band (20) (Fig. 4).

Um Schwingungen, die bei der Bearbeitung lange herausragender Werkstücke entstehen, zu vermeiden, kann ein zusätzlicher axialer Spanndruck auf die Stirnseite des Werkstückes (des heraustagenden Piofilendes) ausgeübt werden. Zu diesem Zweck kann die Pinole (17) an ihrer Stirnseite verschiedene Aufsätze tragen. Dazu sind geriefte Platten, Kömerspitzen (Fig. 1) oder dgl. denkbar.

Dasselbe trifft auch für alle Spannbacken zu, die zur Steigerung der Reibung geriefelt sein können. Auch kann auf den Spannbacken (15) und (16) der zweiten Spannvorrichtung (14) ein prismatischer Aufsatz verwendet werden, wenn z. B. zylindrische Zapfen gespannt werden müssen.

Auch kann das Backenpaar (15) und (16) um ein weiteres Paar, welches im rechten Winkel zu diesem steht und ebenfalls gemäß Fig. 6 selbstorientierend arbeitet, erweitert werden.

Wenn das angearbeitete Ende des Werkstückes (10) in die zweite Spannvorrichtung (14) eingespannt ist, kann die Trenneinrichtung bzw. Abschneideeinrichtung (19) aktiviert werden. Die Abschneideeinrichtung ist beispielweise als Kreissäge dargestellt; es ist aber auch die Verwendung anderer Abschneidevorrichtungen wie Bandsäge, Stichsäge, Bügelsäge und anderer Arien von Trennmitteln bis hin zu Laserschneidgeiäten denkbar. Für sämtliche Trenneinrichtungen wäre es nicht nötig, eine Schnittiefe über das Zentrum hinaus erreichen zu können, da das Werkstück (10) während des Trennens gedreht werden kann.

Eine Abstech-Dreh-Operation scheint dagegen jedoch schwerer verwirklichbar, da außer der massiven Spannvorrichtung die ganze Profilstange (6) in schnellere Drehung versetzt werden müßte. Außerdem sind Abstechdrehoperationen z. B. bei Flachprofilen infolge der auftretenden Schwingungen - hervorgerufen durch den -5-

Nr. 390023 unterbrochenen Schnitt - hast nicht verwirklichbar.

Ist das Werkstück (10) vom Ausgangsmaterial, der Profilstange (6), abgetrennt, so kann der Spindelstock (18) zurückgesetzt und gleichzeitig um 90° geschwenkt werden. Es würde in manchen Fällen ausreichen, wenn das Werkstück lediglich axial aus der Schnittfuge verfahren wird, denn bereits hier kann eine Bearbeitung der 5 Schnittfiächenrückseite erfolgen.

Jedoch ist einer zusätzlichen 90° Schwenkbewegung und Zurücksetzung des Spindelstocks (18) im rechten Winkel zur Drehachse des Frästisches (1), entlang den Führungen (32) und (33), der Vorzug zu geben, da damit eine verbesserte Zugänglichkeit und damit Bearbeitbarkeit der Schnittflächenrückseite erreicht wird.

Zu diesem Zweck ist der Spindelstock (18) drehbar auf einem Kreuzschlitten angeordnet. 10 Der Kreuzschlitten umfaßt einen Unterteil (34), welcher als Schlitten auf Führungen (32) und (33) eines Betteiles (29) lagert Senkrecht zu diesen Führungen ist auf dem Unterteil (34) ein Querbett (35) befestigt Dieses Querbett (35) trägt Führungen (36), auf denen Schlitten (37) gleitet

Gemäß Fig. 3 weicht der Schlitten (34) in seine äußerste Position (nach unten in Fig. 3) bzw. jedenfalls weit genug nach hinten. Durch die 90°-Schwenkbewegung vom Spindelstock (18) ist jetzt die sechste Seite zur 15 Bearbeitung gut zugänglich.

An der sechsten Seite kann auch eine Drehbearbeitung durchgeführt werden. Die zweite Spannvorrichtung (14) wird in der Regel kleiner ausgeführt sein als der Frästisch (1) - auch ist jetzt nicht mehr eine ganze Profilstange (6) in schnelle Rotation zu versetzen.

Sieht man von Einsatzfällen mit exzentrisch angearbeiteten Flächen ab, so wird sich das Werkstück (10) in 20 zentrierter Lage zur Drehachse der Spannvorrichtung befinden und deshalb kaum störende Unwuchtskräfte erzeugen, wodurch eine, für die Drehbeaibeitung ausreichende, Schnittgeschwindigkeit erzielbar scheint.

In den meisten Fällen wird aber eine Fräs- bzw. Bohrbearbeitung der sechsten Seite bei arretierter Spannvorrichtung (14) Anwendung finden.

Ist diese Bearbeitung beendet, so kann der Spindelstock (18) eine weitere 90°-Schwenkbewegung (Fig. 4) 25 ausführen und durch einfaches Öffnen der Spannbacken (15) und (16) das fertige Werkstück, z. B. auf das Band (20), ablegen.

Zu erwähnen ist, daß die Entsorgung auch anders ablaufen kann, z. B. kann bereits in Position nach Fig. 3 mit einem Handhabungsgerät entsorgt werden. Auch Handeingriffe sind denkbar, ebenso das Ablegen in eine Rutsche. 30 In Fig. 4 ist auch bereits die Materialvorschubeinrichtung (9) in Aktion getreten und hat das Ausgangsmaterial um eine Werkstücklänge plus Bearbeitungszugabe und Schnittbreite vorgerückt. Es sei noch zu erwähnen, daß bei lange herausragenden Werkstücken z. B. die Stirnseite im Folgeschrittverfahren bereits nach dem Abtrennen und noch vor dem Vorrücken des Ausgangsmaterials bearbeitet werden kann. Hier ist jedoch die äußere Werkstoffbeschaffenheit (Geradheit bzw. Oberfläche der Stange) des Ausgangsmaterials und die 35 erforderliche Präzision, mit der das Werkstück gefertigt werden soll, von Bedeutung, da sich z. B. Verbiegungen direkt auf die Genauigkeit des zu fertigenden Teils auswirken. Es sind zentrische Lageveränderungen des angearbeiteten Teils nach dem Vorrücken der Stange und erneutem Spannen an einer anderen Stelle, möglich.

Die Materialvorschubeinrichtung (9) ist an einer parallel zur Drehachse liegenden Führung (40) geführt. Will man das Vorrücken der Profilstange (6) nicht mit einem Anschlag begrenzen, so empfiehlt es sich, diese 40 Einrichtung mit einem gesteuerten Antrieb auszurüsten. Die Nachschubstange (7) wird man jedenfalls mindest so lange ausführen, daß ein genügend tiefes Eintauchen in den Tunnel (21) gegeben ist, um die unverarbeitbaren Reststücke so klein wie möglich zu halten.

Der weitere Aufbau einer das Verfahren verwirklichenden Maschine sei anhand der Figuren im folgenden erklärt. 45 Zweckmäßig ist es, einen entsprechend stabilen Grundrahmen, eine Grundplatte bzw. ein Grundgestell (43) zu schaffen (Fig. 2 - 4). Auf diesem Grundgestell (43) sind ein doppeltes Führungsbett (29) und (29a) und der Spindelstock (22) aufgebaut. Der Spindelstock (22) kann z. B. zu Justierzwecken verschiebbar ausgeführt werden.

Der Spindelstock (22) kann den Frästisch (1) entweder über einen Kugel- oder Rollkörperdrehkranz lagern 50 oder der Frästisch (1) ist auf einer Spindel befestigt, welche dann üblicherweise zumindest an zwei Stellen gelagert ist Die Spindel muß dann allerdings eine Fortsetzung des Tunnels (21) beinhalten. Auch ist die Spindel mit einem Zahnrad, Schneckenrad oder sonstigen Antriebsmitteln zu versehen. Auf eine spielfreie Kraftübertragung ist Wert zu legen, wenn nicht nur mit jeweils schrittweiser Arretierung gearbeitet werden soll.

Der drehbare Frästisch (1) wird zweckmäßigerweise mit kreuzweisen T-Nuten versehen. Führt man die 55 Spannvorrichtung hydraulisch aus (gemäß Fig. 5), so lassen sich bei den breiten Backen (2) und (3) die Zylinderbohnmgen (11) und (11a) ((11) auch in Fig. 1 sichtbar) in den verbreiterten Steg der Doppel-T-förmigen Backen einarbeiten. Bei den schmalen Backen ist ebenfalls die Einbringung eines ausreichend großen Hydraulikzylinders möglich. Der Flansch der Backen (4) und (5) kann z. B. so verbreitert werden, daß daraus ein Zylinder (58) und (58a) mit quadratischer Außenkontur gebildet werden kann. 60 Als Befestigung für die Kolbenstangen dienen dann die Widerlager (12) und (12a), welche als Winkelstücke (Rohrknie) ausgefuhrt, in die T-Nut eingesetzt sind. Die Ausführung als Winkelstück mit quaderförmiger Außenkontur bietet den Vorteil, die Hydraulikleitungen noch innerhalb der zylindrischen Außenform des -6-

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Frästisches (1) führen zu können. Selbstverständlich sind auch bei den breiten Backen (2) und (3) Widerlager (49) und (49a) vorgesehen, welche in Fig. 1 aber aus Gründen der Sichtfreigabe weggelassen wurden. Über diese Widerlager (49) und (49a) sind die Enden der Kolbenstangen (46) und (46a) fest mit dem Frästisch (1) verbunden. Die Kolbenstangen sind rohrförmig ausgeführt und haben am anderen Ende Kolben (45) und (45a), die den Zylinderraum abdichten.

Die Zylinder (11) und (11a) sind einfach wirkend (wie auch in Fig. 6), da die Werkstücke (10) praktisch immer von außen gespannt werden können.

Die Rückstellung der Backen erfolgt mittels Schraubenfedem (47) und (47a), welche als Druckfedem sich einseitig an den Kolben (45) und (45a) abstützen und die Rückstellbewegung der Backen (2) und (3) über fest mit ihnen verbundene Stützringe (48) und (48a) einleiten.

Um eine Synchronisation zweier gegenüberliegender Backen zu erreichen, müssen jeweils in beide Zylinder (11) und (11a) gleichzeitig gleiche Flüssigkeitsmengen gepreßt werden. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß (Fig. 5) zwei Plungerkolben (52) und (52a) mit einem Joch (55) verbunden sind und daher nur gleichzeitig Bewegungen ausführen können.

Die Plungerkolben (52) und (52a) sind in ihrer äußersten zurückgestellten Lage dargestellt - die Backen (2) und (3) sind am weitesten geöffnet.

Wird nun an der Zugstange (56) eine Bewegung in Pfeilrichtung eingeleitet, so sperren die Kolben (52) und (52a) zunächst gleichzeitig, in der Art eines Schiebers, die Öffnungen der beiden zu dem Vorratsbehälter (54) führenden Kanäle (53) und (53a). Jede weitere Bewegung der beiden Kolben (52) und (52a) führt jetzt zu einer gleichzeitigen Bewegung der Backen (2) und (3) - dem Kolbenflächenverhältnis entsprechend in Richtung Zentrum. Zweckmäßigerweise wird man als Vorratsgefäß (54) einen Membranbehälter einsetzen, da dieser den atmosphärischen Kontakt mit dem flüssigen Medium unterbindet. Dies ist besonders sinnvoll, da diese Synchronisationseinrichtung zweckmäßigerweise mit dem Frästisch (1) (z. B. an dessen Rückseite) verbunden sein kann und daher mitgedreht wird. Zur Einleitung der Zugkraft in die Zugstange (56) ist jede erdenkliche Betätigung möglich - es wird aber ein Stellantrieb sinvoll sein, um die Backen definiert öffnen zu können.

Selbstverständlich können die Backen auch durch übliche hydraulische Gleichlaufsteuerventile synchronisiert werden.

Fig. 5 zeigt nur eine der möglichen Lösungen. Auch mechanische Backenbetätigungen lassen sich realisieren. Jedoch erfordert das sichere Einspannen ganzer Stangen sehr hohe Spannkräfte, welche am günstigsten hydraulisch zu erreichen sind.

Auch ist zu bedenken, daß die jeweils gegenüberliegenden Backen ((2) und (3) sowie (4) und (5)) unabhängige Selbstzentrierfunktion haben müssen, weshalb z. B. durchgehende, beide Backen gleichzeitig betätigende bzw. verschiebende Gewindespindeln, die am ehesten die Spannkraft aufbringen könnten, wegen des mittigen Tunnels keine so einfache Lösung wie die gezeigte bringen.Wegen der Unabhängigkeit der jeweiligen Backenpaare scheiden auch herkömmliche Planspiraltriebe aus. Diese wären auch wegen der hohen Hertzschen Pressung einem zu schnellen Verschleiß unterworfen.

Die Übertragung hydraulischer Energieflüsse zum rotierenden Frästisch (1) wird üblicherweise mit an sich bekannten Mehrfachdrehdurchführungen zu bewerkstelligen sein; ebenso können Schleifringkörper elektrische Energie oder Signale übertragen. Da der Vorgang des Einspannens sowie der umgekehrte Vorgang jedoch in der Regel nicht während der Drehbewegung, d. h. also bei stillstehendem Fiästisch (1) ausgeführt wird, ist es denkbar, Energieflüsse - gleich welcher Art (ob mechanisch, hydraulisch, elektrisch usw.) - durch Koppelung in dieser Stillstandsphase zu übertragen, um eine Backenbewegung zu erzielen und z. B. dann in der jeweiligen Stellung zu arretieren. Dasselbe gilt natürlich auch für eine eventuelle Übertragung allfälliger Sensor- oder Lage-Meß-Signale. Es wäre zum Zwecke allerhöchster Synchronizitätsgenauigkeit durchaus denkbar, den Gleichlauf der Backen mit Wegemeßsystemen zu überwachen.

Auch ergibt der Umstand, daß jeweils nur in der Stillstandsphase des Frästisches Aktivitäten zu setzen sind, daß auch die Synchronisationseinrichtungen zur gegenparallelen Backenbewegung nicht zwangsläufig mitrotieren müssen, sondern jeweils in eben dieser Stillstandsphase gekoppelt werden können und vor dem Einsetzen der Rotation entkoppelt werden.

Die Arbeitsspindel (23), welche das Werkzeug (13) aufnimmt, ist zusätzlich auf Führungen (42) axial verschiebbar. Diese Achse wird mit (Z') bezeichnet.

Auf der anderen Bettseite auf den gleichen Führungen, auf denen auch der Kreuzschlitten (27) lagert, jedoch nur auf den Führungen (30) und (31), ist ein weiterer Kreuschlitten (38) gelagert, welcher quer zu den Führungen (30) und (31) verschiebbar ist und eine Kreissägeeinrichtung (39) mit einem Sägeblatt trägt.

Es ist von Vorteil, das Lager (44) des Sägeblattes möglichst kurz zu gestalten, da zwischen den beiden Spann Vorrichtungen (1) und (14) gearbeitet werden muß. Die Säge selbst braucht jedenfalls nur bis zum Rotationszentrum Vordringen zu können, da das Werkstück gedreht werden kann.

Auf der anderen Betthälfte (29), auf den Führungen (32) und (33), ist der Kreuzschlitten (34) gelagert. Die Teile sind bereits im Zuge der Funktionsbeschreibung beschrieben.

Fig. 7 zeigt, wie ein kleiner quadratischer Querschnitt gespannt wird.

Die schmalen Backen (4) und (5) sind dabei tief in den Bereich der breiten Backen (2) und (3) einführbar. Die kleinstmögliche Höhe des Profiles wird hier durch die Breite des schmalen Backenpaares (4) und (5) -7-

Nr. 390023 festgelegt.

Fig. 8 zeigt die Unabhängigkeit der jeweils zentrisch spannenden Backenpaare. Die breiten Backen (2) und (3) sind dabei nur wenig vom Zentrum entfernt, während die schmalen Backen (4) und (5) bereits größte Öffnung auf weisen.

Fig. 9 zeigt ein großes quadratisches Profil; die beiden Backenpaare sind gleich weit vom Zentrum entfernt.

Fig. 10 zeigt einen zylindrischen Querschnitt; infolge der Rotationssymmetrie sind auch hier beide Backenpaare gleich weit vom Zentrum Drehachse (85) entfernt.

Fig. 11 zeigt, wie ein Sechskantprofil gespannt wird. Die Backenpaare sind unterschiedlich weit vom Zentrum entfernt.

Fig. 12 veranschaulicht die vielfältigen Möglichkeiten des Einsatzes des erfmdungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfmdungsgemäßen Vorrichtung. Ein Breitflanschstahl kann z. B. zur Stimseitenbearbeitung, zur Lochung und zum Abtrennen mit einer das erfindungsgemäße Verfahren anwendenden Maschine verarbeitet werden.

Durch die unabhängige zentrische Ausrichtung ist jedes nur erdenkliche Profil spannbar und verarbeitbar.

In jedem Falle wird das Ausrichten insbesondere symmetrischer Profile derart erfolgen, daß der Schnittpunkt der Diagonalen eines dem Profil umschriebenen Rechteckes oder Quadrates immer in der Drehachse (85) des drehbaren Frästisches (1) zu liegen kommt. In Fig. 11 ist ein Sechskant-Profil mit einem imaginären um das Profil herumgebildeten Rechteck (84) dargestellt. Der Schnittpunkt der Diagonalen (83) dieses Rechteckes (84) liegt im Zentrum (bzw. in der Drehachse (85)) des Frästisches (1).

In gleicher Weise läßt sich die Lage aller übrigen insbesondere symmetrischen Profile durch imaginäre Rechtecke oder Quadrate definieren - der Schnittpunkt der gebildeten Diagonalen liegt im Zentrum des Frästisches (1).

Gleichzeitig wird eine hohe Flexibilität in der Produktion erzielt, da Programme von wiederkehrenden Teilen infolge der CNC-Steuerungstechnik abgespeichert werden können.

Es ist nur jeweils das für das herzustellende Werkstück erforderliche Ausgangsmaterial, die Profilstange (6), einzulegen; allenfalls sind Werkzeuge (13) im Speichernd (41) zu ergänzen.

Es sind keine wie immer gearbeiteten Paletten anzufertigen; damit fällt auch kein Montageaufwand an.

Der Materialfluß wird ebenfalls vereinfacht

In Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsform der Spannbacken dargestellt.

Die Backenpaare liegen dabei in verschiedenen Ebenen zueinander und erlauben dadurch ein lamellenartiges Ineinandergreifen. Der Vorteil dieser Anordnung liegt vor allem darin, daß ebene Profile nicht nur über die ganze Profilbreite, sondern auch über die ganze Profilhöhe gespannt werden können.

Weiters ist eine Begrenzung der kleinsten zu verarbeitenden Profile dann nicht mehr durch - zwischen breite Backen eingeführte schmale Backen - gegeben, wenn die Haltestege (79,81) soweit zurückversetzt (oder ganz weggelassen) werden, daß eine Schließung beider Backenpaare auf Null, d. h. in der Drehachse (85) möglich ist.

Die Backen in Fig. 13 sind alternierend zu Fig. 1 jeweils mit derselben Bezugsziffer, jedoch mit nachfolgendem a, bezeichnet. Sieht man die Backen (2a) und (3a) entsprechend dem breiten Backenpaar (2) und (3) aus Fig. 1, so kommt den Backen (4a) und (5a) die Funktion der schmalen Backen gemäß Fig. 1 zu. Während die Backen (2a) und (3a) jeweils drei Lamellen (80) mit je drei rechteckigen Spannflächen aufweisen, von denen nur die Spannflächen (77,77a) und (77b) sichtbar sind, weisen die Backen (4a) und (5a) jeweils zwei Lamellen bzw. Spannbackenteile mit Spannflächen (82) auf.

Da die Stege (79) derselben (hier in der Zeichnung) nicht zurückversetzt sind, bilden die Flächen (78) und (78a) eine H-artige Form. Die Stege (79) würden somit die gleiche begrenzende Wirkung zeigen wie die schmalen Backen (4) und (5) aus Fig. 1. Die Stege (79) können jedoch auch weggelassen werden, sodaß sie ein Zusammenführen der Flächen (77,77a) nicht behindern.

Die Zahl der Lamellen (80,82) ist nicht vorgegeben oder beschränkt.

Theoretisch würde je Backen eine Lamelle genügen. Jedoch wird man in der Praxis die Spannlänge entlang der Profillänge möglichst groß wählen, damit eine saubere Fluchtung der eingespannten Profile zur Drehachse gewährleistet ist, weshalb man eine größere Anzahl von Lamellen vorsehen wird.

Um ein sauberes Anliegen, insbesondere breit ausgeführter Backen auch an geringfügig unparallelen Profilen zu gewährleisten, besteht die Möglichkeit, jeweils nur eine Spannfläche einer Backe eines breiten Backenpaares sauber eben auszuführen, die gegenüberliegende dagegen mit einer leichten Wölbung.

Dies würde zweifelsohne geringfügige Parallelitätsfehler in den Profilen ausgleichen. Gleichzeitig erkauft man sich jedoch den Nachteil, daß der Spanndruck dieser gewölbten Backe meist nur in der Mitte greift, wodurch die Schwingungsanfälligkeit des herausragenden Profilteiles erhöht wird.

Es wäre sinnvoll, die breiten Backen eben auszuführen und eine geringfügige Gelenkigkeit durch ein entsprechendes seitliches Spiel in zumindest jeweils einer Backenführung eines Paares anzustreben.

Noch vorteilhafter ist es, wenn man den Steg und/oder den Flansch, welcher die Backe in der T-Nut führt, nicht mit parallelen Rächen versieht, sondern mit leicht gewölbten, an den Enden schmäler werdenden Rächen in der Form eines Schiffchens ausführt Die geringfügigen Lageveränderungen des in der Backe integrierten Zylinders werden normalerweise durch die elastischen Dichtungssätze überbrückt bzw. ausgeglichen.

Auf diese Art ist ein sicheres Spannen über die ganze Profilbreite gewährleistet

Der Frästisch (la) ist nur andeutungsweise dargestellt; selbstverständlich weist auch er einen mittigen Tunnel -8-

Claims (16)

1. Nr. 390023 auf. Es sei noch zu erwähnen, daß der Tunnel in allen Fällen beliebige Form haben kann. Der Tunnel kann ebenso kreisrund wie auch oval ausgeführt werden. Einer quadratischen bzw. rechteckigen Form wird man jedoch den Vorzug geben, da überwiegend derartige Profile zur Verarbeitung gelangen, wodurch eine bessere Einlenkung dieser Profile zu den Backen gegeben ist Eine mechanische bzw. elektromechanische Backenbetätigung ließe sich auch z. B. in der Weise verwirklichen, daß ähnlich wie es bei der hydraulischen Version möglich ist, die Synchronisations- und Antriebseinrichtungen der Backen jeweils nur im Stillstand des Frästisches gekoppelt werden und zwar z. B. über Kupplungen oder Zahnräder oder Druckplatten, Zug- bzw. Druckstößel usw., welche jeweils in einer bestimmten Stellung zur gleichzeitigen synchronen Backenbetätigung in Eingriff gebracht werden. Die Kupplungen könnten z. B. als Wellenkupplung ausgeführt drehsteif mit vier Spindeln verbunden sein, welchen jeweils einzelne Backen zugeordnet sind. Sind die Spindeln mit gleichseitiger Gängigkeit versehen, so müssen die gekuppelten Synchronantriebe je Backenpaar eine gegenläufige Drehrichtung bzw. gegenläufigen Drehsinn haben. Dementsprechend haben gegenseitiggängige (links und rechtsgängige) Spindeln gleichen Drehsinn - gleiche Drehrichtung. Jedoch müßten durchgehend ausgeführte, in verschiedenen Ebenen liegende Spindeln, welche jeweils ein Backenpaar mittels Links- und Rechtsgewinde betätigen, seitlich außerhalb des Tunnelbereichs angeordnet sein; deshalb entstünde ein exzentrischer Kraftangriff an den Backen, woraus Verkantungskräfte an den Backenführungen resultieren. Eine Abhilfe wären paarweise über Stirnräder verbundene Spindeln, welche zu beiden Seiten an den Backen einen Kraftangriff erzeugen und damit den Tunnel für seinen Zweck freigeben. Auch seitliche dem Tunnel ausweichende Synchronwellen, welche über Zahnräder mit den Spindeln verbunden sind, wären möglich - auch diese müßten je Backenpaar in verschiedenen Ebenen angeordnet sein, da sie sich kreuzen. Dies nur zur Erklärung der Möglichkeiten mechanischer bzw. elektromotorischer (elektromechanischer) Backenbetätigungen. In den Figuren ist ein Beispiel mit horizontaler Hauptachse (Drehachse (85)) gezeigt Es ließe sich jedoch das Verfahren auch mit einer vertikalen Drehachse verwirklichen; hierbei würde Stangenmaterial von unten her dem Tunnel (21) zugeführt Eine Abstützung der Profilenden wäre zwar einfacher auszuführen, jedoch könnte eine derartige Anlage nur kuze Stücke bzw. kurze Profillängen verarbeiten, wenn man nicht eine Anlage bauen will, welche über Stockwerke zu beschicken ist Auch die Lage der Arbeitsspindel (23) und der Führungen in den Beispielen ist nicht zwingend vorgeschrieben. Es können Schrägbettführungen genauso gut wie Senkrechtschlittenführungen verwirklicht werden. Die Beispiele wurden gewählt da sie die Vorzüge des günstigeren Spänefalles bei waagrechter Bohr- und Fräsbearbeitung mit sich bringen. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur automatisierten Allseitenbearbeitung von Werkstücken bzw. zur Herstellung von Teilen aus verschiedenartig geformten, stangenförmigen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisenden Profilen, wobei die Profilstangen im Abstand von dem zu bearbeitenden Ende mittels vier verstellbarer Backen eingespannt werden, wobei je zwei einander diametral gegenüberliegende Backen Backenpaare bilden, welche unabhängig voneinander bewegbar und synchron zentrisch spannbar sind und der herausragende, gegebenenfalls zusätzlich abgestützte Teil der Profilstange sowie auch das in der Folge abgetrennte Werkstück einer spanenden Bearbeitung, in erster Linie durch Fräsen, Bohren aber auch Drehen usw. unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrierende Ausrichtung der zuvor durch einen zur Drehachse (85) zentrischen Tunnel (21) im Frästisch (1) zwischen die vorzugsweise ebene Klemmflächen aufweisenden Backen (2,3; 4,5) geschobenen Profilstange (6) erfolgt, wobei wenigstens zwei einander gegenüberliegende Backen (2,3; 4,5) eine Breite aufweisen, die zumindest der Profilbreite entspricht und das das bearbeitete Werkstück (10) durch eine, die Schnittenenergie selbst bereitstellende Trenn- bzw. Schneideinrichtung (19) von der Profilstange (6) abgetrennt wird, wobei eine allfällige Drehbewegung der Profilstange nur einen Schnitt bis zur Mitte notwendig macht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Bearbeiten eines Werkstückes (10) am Profilstangenende das Werkstück (10) von einer dem Frästisch (1) gegenüberliegenden, drehbaren, gegebenenfalls angetriebenen, vorzugsweise mit der Drehachse (85) des Frästisches (1) in Fluchtung gebrachten zweiten Spannvorrichtung (14) an zumindest zwei unbearbeiteten oder bereits bearbeiteten Flächen ergriffen und gehalten wird, wobei sich die Spannbacken (15,16) bei allfälliger asymmetrischer Lage der Flächen an eben diesen Flächen orientieren und dadurch das Werkstück während des Spannens in der zur Drehachse (85) des Frästisches (1) definierten Lage verbleibt. -9- Nr. 390023
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bereits im Zuge der Bearbeitung länger aus den Backen des Frästisches (1) herausragende Werkstücke von der zweiten Spannvorrichtung (14) zeitweilig unterstützend gehalten werden, wobei diese zweite Spannvorrichtung aus beliebigem Winkel, vorzugsweise rechtwinkelig zur Drehachse (85) an das Werkstück herangeführt wird und wobei sich die Spannbacken (15,16) in ihrer Spannlage am Werkstück (10) orientieren.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Allseitenbearbeitung, insbesondere zur Bearbeitung der Schrittflächenrückseite, das abgetrennte, von der Spannvorrichtung (14) gehaltene Werkstück (10) zumindest axial von der Schnittfuge weg mit der Spannvorrichtung (14) verfahren wird, allenfalls zur besseren Zugänglichkeit zur Schnittflächenrückseite (sechste Seite) für eine Bearbeitung das Werkstück (10) mittels der Spannvorrichtung (14), vorzugsweise um 90° verschweißet wird und gegebenenfalls in Richtung der nunmehr verschwenkten Drehachse der Spannvorrichtung (14) zurückweichend verfahren wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zum schrittweisen oder vorschubweisen Nachrücken der durch den Tunnel (21) und die Backen (2,3; 4,5) geschobenen Profilstange (6) in die Profilstange stimseitig an ihrem, der Anarbeitungsseite abgekehrten Ende, eine Stützbohrung eingebracht wird, in welche ein drehbarer Spreizdom (8) spannend gekoppelt wird, wobei der Spreizdom gegebenenfalls auch eine das Stangenende abstützende Funktion übernimmt
6. 6. Bearbeitungszentrum zur spanenden Bearbeitung und Herstellung von Werkstücken aus verschiedenartigen, insbesondere rechteckige oder quadratische Querschnittsform aufweisende Profilstangen, welches vorzugsweise auf einem Grundgestell ein oder mehrere im rechten Winkel zur Drehachse eines Frästisches stehende Fühmngsbetten mit Führungen aufweist, auf denen zumindest eine Frässpindel vorzugsweise mit einem oder mehreren Kreuzschlitten verfahrbar ist, sowie einen Spindelstock trägt auf dem der Frästisch mit vier verstellbaren Backen drehbar gelagert ist zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise ebene, allenfalls geriefte Spannflächen aufweisenden Backen (2,3; 4,5) Backenpaare bilden, wobei jedes Backenpaar in an sich bekannter Weise unabhängig vom anderen Backenpaar spannbar ist und der in einem gegebenenfalls verschiebbar gelagerten Spindelstock (22) gelagerte Frästisch (1) mit einem zur Drehachse (85) zentrischen Tunnel (21) versehen ist und daß die zu bearbeitenden Profilstangen (6) dem Frästisch (1) durch den Tunnel (21) von seiner, den Backen (2-5) abgewandten Seite her zuführbar und in den Greifbereich der Backen (2-5) einbringbar sind und daß vorzugsweise auf eigenen Führungen (30, 31) oder Führungsteilen des Frässchlittens (26) mit einem (Kreuz)schlitten (38) eine Schneideinrichtung (19), vorzugsweise eine Kreissäge gelagert (44) ist, welche im rechten Winkel zur Drehachse des Frästisches (1) in den Arbeitsbereich desselben verfahrbar ist und für die gegebenenfalls eigene, vom Frässchlitten (26, 27) unabhängige Vorschubantriebe, wie Vorschubspindeln oder hydraulische Vorschübzylinder, vorgesehen sind.
7. 7. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum automatischen Zubringen und zur Abstützung des dem zu bearbeitenden Ende gegenüberliegenden Endes einer durch einen Tunnel (21) zugeführten Profilstange (6) eine Halte- und Vorschubeinrichtung (40,9) vorgesehen ist, die vorzugsweise am Spindelstock (22) einseitig befestigt ist und gegebenenfalls die Profilstange (6) um ein definiertes (vorgewähltes) Maß schritt- oder schubweise vorrückt.
8. 8. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Frässchlitten (26) auf einer Säule (25) um eine vertikale Achse (0) verschwenkbare Frässpindel (23) auf den Führungen (28) mit dem Werkzeug (13) direkt vor ein Speichenad (41) zum Ablegen und Entnehmen von weiteren Werkzeugen verfahrbar ist, wobei das Speicherrad (41) vorzugsweise um eine rechtwinkelig zur Drehachse des Frästisches (1) verlaufende Drehachse verdrehbar ist.
9. 9. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere zur zwischenhandhabungsfreien Übernahme abzutrennender Werkstücke (10) und zur Bearbeitung insbesondere der sechsten Seite (Schnittflächenrückseite) zumindest eine zweite Spannvorrichtung (14) drehbar und/oder arretieibar und/oder schwenkbar und auf einem (Kreuz)schlitten (34) verfahrbar angeordnet ist.
10. 10. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entsorgung der Werkstücke (10) die zweite Spannvorrichtung (14) aus einer das Werkstück für eine Schnittflächenbearbeitung haltenden Position in Richtung einer Übemahmestelle (20) - (Rutsche, Transportband usw.) - verschwenkbar und/oder verfahrbar ist und zur Übergabe bzw. Beschickung ein einfaches Offnen der Spannbacken (15,16) erfolgt, gegebenenfalls ein Auswurf durch einen Pinolenhub (17) unterstützt wird.
11. 11. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung längerer Werkstücke die zweite Spannvorrichtung (14) aus beliebigem Winkel, z. B. rechtwinkelig zur Drehachse (85) an das Werkstück (10) herangeführt werden kann. -10- Nr. 390023
12. 12. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung längerer Werkstücke gegebenenfalls zusätzlich zu der zweiten Spannvorrichtung (14) eine koaxial im Rotationszentrum derselben angeordnete Stützpinole (17) vorgesehen ist, welche stimseitig mit verschiedenen Aufsätzen versehen werden kann und axial an die Stirnseite des Werkstückes (10) anpreßbar ist, wozu die Pinole (17) zwischen den Spannbacken (15,16) aus der zweiten Spannvorrichtung (14) ausfahrbar ist
13. 13. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Backen des Frästisches (1) und/oder der zweiten Spannvorrichtung (14) mechanische, elektrische oder hydraulische Einrichtungen vorgesehen sind, wobei gegebenenfalls zur Synchronisation der jeweils gegenüberliegenden Backen der Spanneinrichtungen eine gleiche Flüssigkeitsmenge erzeugende Gleichlaufeinrichtung vorgesehen ist (Fig. 5).
14. 14. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Selbstorientierung mindestens zweier Spannbacken (15,16) der zweiten Spannvorrichtung (14) insbesondere an ungleich zur Mitte bzw. zur Drehachse (85) liegenden Werkstückflächen mindestens zwei auf die Spannbacken wirkende Zylinder (59, 60) zunächst über Leitungskanäle (71, 72) und über mindestens eine Verzweigung (74) kommunizierend verbunden sind, welche nach erfolgter Orientierung der Backen am Werkstück und erfolgter Spannung durch zumindest ein Ventil (73) hydraulisch trennbar sind (Fig. 6).
15. 15. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkräfte bzw. Verschiebewege der Backenpaare des Frästisches (1) entweder in einer zur Drehachse (85) senkrechten (rechtwinkeligen) Ebene gelegen sind oder daß die jeweiligen Spannebenen der Backenpaare des Frästisches (1) in Richtung der Drehachse (85) zueinander versetzt, aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei die Backen (2a, 3a, 4a, 5a) lamellenförmig ineinandergreifende bzw. bezüglich der Drehachse (85) paarweise versetzt angeordnete Backenteile (77, 78, 80, 82) aufweisen (Fig. 13).
16. 16. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 6-15, dadurch gekennzeichnet, daß bei hydraulischer Backenbetätigung die Zylinder (11,11a; 59, 60) direkt in die Backen (2, 3; 15,16) integriert sind und die Backenbewegung durch Bewegung der Zylinder (gemeinsam mit den Backen) erfolgt, wobei die Kolben (45, 45a; 61, 62) feststehen bzw. die Kolbenstangen (46, 46a; 63, 64) mit dem Spannfutterkörper (Frästisch (1) und/oder zweite Spannvorrichtung (14) verbunden sind und eine hydraulische Anspcisung der Zylinder durch die Kolben bzw. Kolbenstangen erfolgt Hiezu 7 Blatt Zeichnungen -11-