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Die
Erfindung betrifft eine Maschine für das Bearbeiten von Profilen,
insbesondere für
aus Kunststoffprofilen zusammengefügte Fensterrahmen, wobei mindestens
zwei oder mehrere Werkzeuge an einem Werkzeughalter vorgesehen sind,
die auf das Profil einwirken, wobei das Profil oder der Fensterrahmen
auf einem Maschinentisch der Maschine aufliegt.
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Vorbeschriebene
Maschinen werden z. B. für die
Bearbeitung von Profilen verwendet. Kunststoffprofile, Holzprofile
oder Matallprofile müssen
abgelängt
werden und unter Umständen
müssen
in die abgelängten
Stücke
Bohrungen, Ausfräsungen
oder dergleichen eingebracht werden. Auch sind vorbekannte Maschinen
z. B. im Zusammenhang mit dem Fensterbau bekannt. Hierbei werden
die zunächst abgeschnittenen
Kunststoffprofile von einer Fensterschweißmaschine zusammengeschweißt. Aber
auch der fertiggeschweißte
Fensterrahmen bedarf an seinen Schweißstellen einer gewissen Nachbearbeitung.
Die entstandenen Schweißraupen
müssen
z. B. abgestochen werden.
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Zur
Bearbeitung einer Schweißstelle
sind eine Vielzahl von Werkzeugen notwendig. Es werden verschiedene
Messer benötigt
um verschiedene Nutformen bearbeiten zu können, beispielsweise die Nut in
der Rahmenebene, oder auch die Schweißraupen senkrecht hierzu. Die
Messer können
unterschiedliche Gestalten aufweisen. Es sind aber auch andere Arbeiten
an den Profilen notwendig, z. B. ist in das Profil unter Umständen eine
Längsnut
oder eine Bohrung einzubringen.
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Beim
Einschweißen
von Kämpfern
aber auch beim Bearbeiten der verschiedenen Ecken eines Rahmens
ist es empfehlenswert bzw. notwendig die jeweiligen Werkzeuge um
beispielsweise 90° zu verschwenken.
Der Schwenkbereich erfordert Platz. Wenn für jedes Werkzeug und für jeden
Werkzeughalter der erforderliche Platz vorgesehen wird, werden sehr
große
Abmessungen erhalten. Dieser Platz steht aber unter Umständen an
der Maschine nicht zur Verfügung.
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Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 80 12 992 U1 ist eine Einrichtung zur
Bearbeitung der Rahmenecken von Fensterrahmen und Türrahmen, insbesondere
aus Kunststoff, vorgeschlagen, wobei eine Ziehmeiselanordnung an
einem Führungsgestell
als Verschwenkeinrichtung in Arbeitsrichtung verschiebbar gehaltert
ist.
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Die
deutsche Patentanmeldung
DE
401 81 45 A1 offenbart eine Verputzeinrichtung für Fensterrahmen
und dergleichen, die zum Entfernen der Schweißnaht bei Kunststoffprofilen überstehenden Schweißraupen
ein ein Fräßwerkzeug
aufweisender Werkzeugträger
aufweist, welcher in der Rahmenebene und senkrecht hierzu in Arbeitsstellung
des mindestens einen Werkzeugs bewegbar ist. Der Werkzeugträger weist
einen scheibenförmigen
Konturenfräser
auf, der mit axialem Abstand, zu dem mindestens ein Fräßwerkzeug
angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Maschine
wie eingangs beschrieben dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Anordnung
der Werkzeuge für
das Bearbeiten der Profile auch in verschiedenen Stellungen wenig
Platz erfordert.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Maschine wie eingangs
beschrieben und schlägt
vor, daß die
Werkzeuge parallel und gleichförmig
durch eine Verschwenk vorrichtung in einer Ebene, die im wesentlichen
parallel ist zur Ebene des Maschinentisches verschwenkbar sind.
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Die
Werkzeuge werden alle parallel nebeneinander angeordnet und werden
durch einen gemeinsamen Verschwenkvorgang verschwenkt. Es ist z.
B. vorgesehen, daß ein
Werkzeughalter ein Werkzeug aufnimmt. Es ist auch möglich, daß ein Werkzeughalter
mehrere Werkzeuge trägt.
Die Verschwenkbewegung greift nun z. B. an dem Werkzeughalter an.
Diese Werkzeughalter können
also sehr dicht nebeneinander angeordnet werden, wodurch eine sehr
kompakte Bauweise erhalten wird. Hierbei kann vorgesehen werden,
daß der
Werkzeughalter sowohl von unterhalb des Maschinentisches wie auch
von oberhalb des Maschinentisches an das Profil herangeführt ist. Es
ist möglich,
durch den Verschwenkvorgang das entsprechende Werkzeug nacheinander
an verschiedenen Positionen des Profils anzusetzen, wobei dann hierzu
kein weiteres Werkzeug notwendig ist und eine optimale Platzausnützung durch
das gemeinsame Verschwenken der Werkzeuge erreicht ist. Desweiteren
ist auch vorgesehen, daß das
ausgewählte
Werkzeug für
eine gewisse Bearbeitung gegenüber
den anderen Werkzeugen verschiebbar angeordnet ist. Diese Verschiebung
wird z. B. auch bei Bearbeitungen, z. B. in der Innennut des Fensterrahmens,
ausgenützt.
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Hierzu
ist gefunden worden, daß es
günstig ist,
wenn der Halter einen Verschiebungszylinder aufweist, der an einem
Ende das Bearbeitungswerkzeug trägt
und das Werkzeug in eine Ebene, die parallel zum Maschinentisch
ist, verschwenkbar ist und das Werkzeug mit der Verschwenkvorrichtung
verbunden ist. Dadurch wird sichergestellt, daß das Werkzeug von der Verschwenkvorrichtung
verschwenkt wird. Die Verschwenkvorrichtung kann hierbei z. B. direkt, also
mechanisch durch eine Stange oder dergleichen angreifen, es kann
aber auch für
jeden Werkzeughalter ein eigener Verschwenkantrieb im Form eines Elektromotors
oder dergleichen vorgesehen sein. Der Antrieb erfolgt immer gleichwirkend
auf eine Vielzahl an dem Maschinentisch vorgesehene Werkzeuge. Die
Achse des Verschiebungszylinders ist nicht unbedingt die Achse,
um die die Verschwenkbewegung erfolgt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verschiebungszylinder
vertikal angeordnet ist und das Werkzeug um eine vertikale Achse
verschwenkbar ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der Maschinentisch
horizontal bzw. im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Es ist aber
auch möglich,
daß auch
der Verschiebungszylinder horizontal angeordnet ist und das Werkzeug
z. B. eine seitliche Bearbeitung an dem Profil vornimmt. Durch eine
solche Ausgestaltung wird erreicht, daß für eine Mehrzahl von angeordneten
Werkzeugen eine Platzersparnis erreicht wird.
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Hierbei
ist es günstig,
wenn das Werkzeug um einen Winkel von 90° schwenkbar ist. Für die Bearbeitung
der Gehrungen an einem Fensterrahmen bilden die Gehrungen zueinander
einen Winkel von ungefähr
90°. Durch
eine entsprechende Ausgestaltung der Verschwenkvorrichtung dahingehend
wird erreicht, daß mit
einem Werkzeug beide Gehrungen nacheinander bearbeitbar sind.
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Eine
genaue Positionierung des Werkstückes
bezüglich
des Werkzeuges wird hierbei von der Maschinensteuerung vorgesehen.
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Desweiteren
ist vorgesehen, daß für eine beidseitige
Bearbeitung des Profils bzw. des Fensterrahmens an dem Maschinentisch
zwei gegenüberliegende
Werkzeugbänke
mit je einer eigenen Verschwenkvorrichtung vorgesehen sind. Die
Werkzeuge werden hierbei günstigerweise
zu einer Werkzeugbank zusammengefaßt. Das bedeutet, daß die Werkzeuge
von ihrem Werkzeughaltern getragen sind und diese Werkzeuge bzw.
Werkzeughalter gemeinsam nebeneinander angeordnet auf einer Werkzeugbank
vorgesehen sind. Durch eine solche Ausgestaltung wird eine optimale
Bearbeitung des Profils, bzw. des Fensterrahmens erreicht. Insbesondere bei
Fensterrahmen, die eine gewisse Breite und Höhe aufweisen, wird durch eine
solche Ausgestaltung günstigerweise
die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht, da gleichzeitig zwei Seiten
des Fensterrahmens mit je einer eigenen Werkzeugbank bearbeitet
werden können.
Die Maschinensteuerung weist hierbei eine getrennte Positionssteuerung
für die
Werkzeugbänke
auf, damit die entsprechenden Werkzeuge den jeweiligen Bearbeitungsstellen
richtig zugewiesen werden. Diese Ansteuerung erfolgt für die beiden
Werkzeugbänke
und die Verschwenkvorrichtung jeweils getrennt.
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Desweiteren
sieht die Erfindung vor, daß als Verschwenkvorrichtung
einer Werkzeugbank eine Schubstange vorgesehen ist, die die Werkzeughalter der
Werkzeugbank verbindet und durch einen Verschwenkantrieb die Werkzeuge
der Werkzeugbank gemeinsam verschwenken. Die Schubstange ist z.
B. in einer Langlochführung
an dem Werkzeughalter der Werkzeug der Werkzeugbank gelagert. Als
Verschwenkantrieb kann auch ein gemeinsamer Kettenantrieb vorgesehen
sein, der gleichzeitig auf alle Werkzeughalter wirkt. Desweiteren
kann für
jeden Werkzeughalter auch ein Antrieb mit einem eigenen Elektromotor
vorgesehen sein.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Werkzeughalter
parallel zur Bewegungsrichtung des Verschiebungszylinders ausgerichtet
ist und der Werkzeughalter die Drehachse bildet. Durch eine solche
Ausgestaltung erreicht man günstigerweise,
daß das
Werkzeug fast immer an der gleichen Ansatzposition ist. Durch eine solche
Realisierung wird das Werkzeug nicht nur um eine vertikale Achse
gedreht, wobei diese vertikale Achse dann durch das Werkzeug geht.
Z. B. kann die Spitze des Werkzeuges auf der Drehachse angeordnet
sein.
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In
der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 zeigt
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Maschine,
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2 zeigt
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Maschine,
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3 zeigt
eine Draufsicht in einer nicht maßstäblichen Darstellung zwei Stellungen
der erfindungsgemäßen Maschine,
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4 zeigt
eine Seitenansicht der Werkzeugbank der erfindungsgemäßen Maschine.
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In 1 ist
in einem Ausschnitt die Maschine 1 schematisch dargestellt.
Die Maschine 1 weist ein Maschinengestell 10 auf.
An diesem Maschinengestell 10 ist eine im wesentlichen
horizontal verlaufende Strebe 11 vorgesehen. Diese Strebe 11 bildet
z. B. die Werkzeugbank 22 zur Aufnahme einer Vielzahl von
Werkzeugen 2. In 1 ist das
Profil 12 oberhalb des Werkzeuges 2 angedeutet.
Das Profil 12 kann z. B. als Fensterrahmen 12 ausgebildet
sein. Der Fensterrahmen 12 liegt hierbei auf einem Maschinentisch 5 auf.
Der Maschinentisch 5 bildet hierbei eine Bezugsebene, wobei
die Werkzeuge 2 in Ebenen 50, die zur Ebene des
Maschinentisches 5 parallel sind, verschwenkbar sind. Hierbei
ist auch vorgesehen, daß die
Drehachse 40 das Werkzeug 2 durchdringt, also
Teile des Werkzeuges 2 bei einem Verschwenken stillstehen.
Auch eine solche Drehbewegung ist als Verschwenkbewegung zu sehen.
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An
der Strebe 11 bzw. der Werkzeugbank 22 ist auf
der Unter seite eine Hülse 26 vorgesehen.
Diese Hülse
ist im wesentlichen vertikal ausgerichtet und nimmt den Werkzeughalter 20 auf.
Am oberen Ende des Werkzeughalters 20, oberhalb der Strebe 11,
ist das eigentliche Werkzeug 2 vorgesehen. Dies ist in dieser
Ausgestaltung z. B. ein Messer.
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Die
Bearbeitungsrichtung dieses Messers ist mit 28 gekennzeichnet
und ist z. B. parallel zur Maschinentischebene 50. Dadurch
kann z. B. die Unterseite 14 des Profiles bearbeitet werden.
Für die
Bearbeitungsrichtung 28 ist ein Vorschubmittel vorgesehen,
das hier nicht gezeigt ist.
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Es
ist auch möglich,
daß das
Werkzeug 2 eine vertikale Bewegung entsprechend dem Pfeil 24 ausführt. Eine
solche Bewegung kann z. B. durch den Verschiebungszylinder 21 erfolgen.
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Der
Verschiebungszylinder 21 ist z. B. als Pneumatikzylinder
ausgestaltet. Dieser befindet sich unterhalb der Strebe 11.
An der Hülse 26 ist
ein Abstützlager 25 vorgesehen,
an dem sich der Verschiebungszylinder 21 abstützt. Der
Werkzeughalter 20 ist über
einen Querträger 29 mit
dem beweglichen Element des Pneumatikzylinders 21 verbunden.
Als Verschiebungszylinder können
auch andere Linearantriebe, z. B. Elektromotoren, Hydraulikzylinder,
etc. vorgesehen sein.
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Eine
Vertikalbewegung 24 des Pneumatikzylinders führt somit
zu einer vertialen Verschiebung des Werkzeuges 2. Dies
kann entweder zum Bearbeiten des Profiles 12, z. B. einer
Innennut oder dergleichen verwendet werden oder aber die Verschiebung 24 dient
dazu, das Werkzeug 2 aus der Ruhestellung in eine Bearbeitungsstellung
hochzufahren.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Werkzeughalter 20 geradlinig ausgebildet und vertikal
angeordnet. Der Werkzeughalter 20 ist in der Hülse 26 drehbar
gelagert. Der Werkzeug halter 20 ist um die Drehachse 40,
die z. B. die Achse der Hülse 26 sein kann,
drehbar.
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Die
Verschwenkvorrichtung 4 greift z. B. an dem Werkzeughalter 20 an.
Dies kann z. B. über
eine Schubstange oder einer Kettenführung mit Kettenrad erfolgen.
Die Verschwenkvorrichtung 4 greift hierbei an allen auf
der Werkzeugbank 22, hintereinander vorgesehenen Werkzeuge 2 mit
den Werkzeughaltern 20 an und bewirkt so eine gleichförmige Verschwenkung
oder Drehung.
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In 2 ist
in einer Draufsicht die Anordnung von zwei Werkzeugbänken 22, 23 gezeigt.
Um die Übersichtlichkeit
zu erhöhen
sind nur die wesentlichen Elemente gezeigt. Zwischen den beiden
Werkzeugbänken 22, 23 sind
eine Vielzahl von Fensterrahmen oder Rahmen 12 in verschieden
gezeichneten Linien angedeutet. Die verschiedenen Linien zeigen
mögliche
Bearbeitungslagen der Fensterrahmen an. Bei entsprechender Anordnung
der Fensterrahmen ist es möglich,
daß die
Werkzeugbank 22 einen anderen Fensterrahmen bearbeitet,
als die Werkzeugbank 23.
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Es
ist auch vorgesehen, daß die
beiden Werkzeugbänke 22, 23 an
dem gleichen Fensterrahmen Bearbeitungen vornehmen.
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Bei
beiden Werkzeugbänken 22, 23 ist
das Werkzeug 2 am linken Ende der Reihe in zwei verschiedenen
Stellungen gezeigt. Eine Stellung hiervon ist als 21, die
andere als 21' gekennzeichnet.
Es ist gezeigt, daß der
Verschiebungszylinder 21 dieses Werkzeuges 2 auf
der Werkzeugbank 22 in einer Stellung mit allen anderen
Werkzeugen 2 bzw. Verschiebungszylinder 21 parallel
angeordnet ist. Mit 21' ist
der Verschiebungszylinder nach einer Verschwenkung um z. B. 90° um die Drehachse 40,
die senkrecht zur Zeichenebene verläuft, ausgeführt. Der Winkelbereich 41 ist
z. B. 90°.
Es ist aber auch möglich,
einen größeren Winkel
z. B. 135° oder
nur 45° zu realisieren.
Dies hängt
von den zu bearbeitenden Flächen,
bzw. Nuten an dem Rahmen, bzw. dem Profil 12 ab.
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Um
die Übersichtlichkeit
nicht zu sehr zu beeinträchtigen,
ist hier nur ein verschwenkter Verschiebungszylinder 21' angedeutet.
Die Verschwenkvorrichtung 4 bewirkt ein Verschwenken aller
Werkzeughalter 20 um einen Winkelbereich 41, z.
B. 90° nach
links. Die Platzeinsparung bei einer solchen kollektiven Verschwenkung
tritt gegenüber
einer Einzelanordnung der Werkzeuge offen zu Tage.
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In 3 ist
in einer schematischen Übersicht das
Abstechen der Schweißraupe
an der Gehrung eines Kunststoffprofilrahmens gezeigt. Auch hier
sind zwei Stellungen der Bearbeitung in einer Figur dargestellt.
Zunächst
wird an dem Fensterrahmen 12 die Gehrung 13 von
innen nach außen
bearbeitet. Das ausgewählte
Werkzeug 2 wird hierbei wie oben beschrieben in eine Bearbeitungsposition
hochgefahren. Die übrigen
Werkzeuge verbleiben in einer niedrigeren Grundposition und behindern
somit ein Bewegen des Fensterrahmens 12 nicht. Das Werkzeug 2,
z. B. ein Messer, sticht die Schweißraupe entlang der Gehrung 13 ab.
Hierzu ist eine Bewegung entsprechend dem Pfeil 28 notwendig,
die im wesentlichen in der Ebene 50 des Maschinentisches 5 erfolgt. Diese
horizontale Vorschubbewegung wird durch einen Schubzylinder 33,
der sich am Werkzeughalter 20 befindet, ausgeführt.
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Nachdem
die Schweißraupe
an der Gehrung 13 abgestochen ist, fährt der Werkzeughalter 20 durch
den Schubzylinder 33 wieder zurück in seine Ausgangsposition
im Inneren des Fensterrahmens 12. Es erfolgt nun ein Verschwenken
um z. B. 90° nach
rechts. Das Werkzeug ist somit ausgerichtet wie in der Stellung
des Werkzeuges 2' angedeutet.
Es wird nun die Gehrung 13' (eigentlich
die rechte Gehrung) abgestochen.
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Nachdem
die Bearbeitung an dem Fensterrahmen 12' beendet ist, wird das Werkzeug 2 in
die Grundposition zurückgefahren
und unter die Maschinentischebene 5 zurückgeholt. Es können nun
andere Werkzeuge von der Werkzeugbank aktiviert werden, diese entsprechend
in eine Bearbeitungsposition fahren und entsprechende Bearbeitungen
an dem Fensterrahmen durchführen.
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In 4 ist
eine Werkzeugbank 22 schematisch dargestellt. Nebeneinander
sind geradlinig eine Mehrzahl von Werkzeugen an der Werkzeugbank 22 vorgesehen.
Hierbei können
eine Vielzahl von verschiedenen Werkzeugen Einsatz finden. Z. B.
ist ein Bohrer 30, eine Säge 31, deren Drehachse
vertikal angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Messern 32 mit
unterschiedlich ausgeformten Klingen vorgesehen.
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Die
Werkzeugbank 22 kann z. B. starr an dem Maschinengestell 10 vorgesehen
sein oder als Teil eines Bearbeitungszentrums von dem Maschinengestell 10 getrennt
beweglich an der Maschine 1 angeordnet sein. Durch eine
solche Ausgestaltung ist es möglich,
Positionierbewegungen unabhängig
von der Lage des zu bearbeitenden Fensterrahmens 12 auszuführen.