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Vorrichtung zum Fräsen und Bohren von Aussparungen in Flichon eines
Profilstabes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fräsen und b'hren von Aussparungen
in mindestens zwei im Winkel zueimander stehende Flächen eines Profilstabes, insbesondere
für Tür- und Fensterrabmen aus Aluminium oder Kunststoff, mit einem winkelförmigen
Rahmen, an dessen Winkeleck eine Führungsstange ange ordnet ist, die längs verschiehbar
und zwischen den Winkellagen der zu bearbeitenden Profil flächen schwenkbar eine
Schlittenführung trägt, auf der quer zur Führungsstange ein Frässchlitten verschiebbar
ist, der eine höhenbewegliche Motorfräse trägt.
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Für den Bau von Tür- und Fensterrahmen verwendete Hohoprofilstäbe
aus Aluminium oder Kunststoff werden in vielen Fällen auf Maschinen mit mehreren
Antriebsmotoren und mchere Werkzeugen bearbeitet, um die Aussparungen an den im
Winkel zu einander stehenden Flächen zu fräsen und zu bohren. Diese Maschinen sind
verhältnismäßig kompliziert und teuer, so daß sie nur für die Fertigung in großen
Stückzahlen in Frage kommen;
für die meisten Handwerksbetriebe sind
diese Maschinen wi.rtschaftlich nicht brauchbar. Auf Maschinen mit nur einem Motor
zum Antrieb des Fräs- und flohrwerkzeuges müssen die zu bew arbeitenden Profilstäbe
dreimal umgespannt werden. Dieser Umspannen bringt Ungenauigkeiten mit sich, so
daß die in die Aussparungen einzusetzenden Beschläge nicht mehr passen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DT-PS
1 301 890) wird der Winkelrahmen am Profilstab festges)annt. Die Führungsstange
ist an den beiden Seitenwangen des Winkelrahrnens befestigt; auf ihr gleitet die
Schlittenführung, die in die beiden Winkel lagen der zu bearbeitenden Profil flächen
schwenkbar isti Die Binsatzmögljohketen der bekannten Xrorrichtung bei Profilstäben
aus Aluminium oder Kunststoff sind nur sehr beschränkt, weil die verwendeten Fräswerkzeuge
einen so großen Durchmesser haben müssen, wie der Durchmesser der herzustellenden
Aussparungen ist. Die Anforderungen an die Motorleistung und die Stabilität der
Führung sind bei so großen Fräserdurchmessern bei Kunststoff und insbesondere bei
Aluminium so hoch, daß der praktische Anwendungsbereich der bekannten Vorrichtung
fast ganz auf die Holzbearbeitung beschränkt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß auch bei härteren Werkstoffen, wie Aluminium und Kunststoff
größere Aussparungen bearbeitet werden können, ohne daß hierzu Fräser von großem
Durchmesser benötigt werden, die hohe Antriebsleistungen und hohe Abstutzkräfte
an den Führungen bedingen0
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß an beiden Winkelschenkeln des Rahmens jeweils eine Kopierschablone ange
bracht ist, in die jeweils einer von an beiden Enden des Fräser schlittens angeordneten
Kopierzapfen eintauchbar ist, und daß die Schlittenführung in beiden Schwenkstellungen
at Rahmen festlegbar ist. Damit ist es möglich, unter Beibehaltung der Schwenkbarkeit
der blotorfräse in beiden Winkelstellungen zu kopieren, so daß ein verhältnismäßig
dünner Fräser mit entsprechend geringen Zerspannungskräften und notwendigen AnS
triebsleistungen verwendet werden kann, der den Umfang der Aussparung kopiert. Die
Schwenkbarkeit der Schlittenführung beeinträchtigt die Kopiermöglichkeit nicht,
weil in der einen Winkelstellung der eine Kopierzapfen in die eine Frässchablone
eintaucht und in der anderen Winkelstellung der andere 7Kopierzapfen in die andere
Kopierschablone eintaucht, wobei die Schwenkbewegung zugleich das Eintauchen und
Ausheben der Kopierzapfen bewirkt. Die Teile der Kopiereinrichtung sind dabei so
angeordnet, daß sie die Beweglichkeit des Frässchlittens nicht beeinträchtigen,
so daß auch größere Ausnehmungen gefräst werden können.
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Um auch Aussparungen fräsen zu können, die sich in größerer Länge
entlang dem Profilstab erstrecken, sowie solche Aussparungen, die sich um die Kante
zwischen zwei Flächen des Profilstabes erstrecken, ist in Weiterbildung des Erfindung
gedankens vorgesehen, daß die Schlittenführung einen quer zur Fuhrungsstange und
über diese hinausverlaufenden Schlitz
zum Durchtritt des Fräs- und
Bohrwerkzeugs aufweist, und daß die Führungsstange geteilt ist derart, daß beide
Führungsstangen teile jeweils in der Schlittenführung beiderseits des Schlitzes
befestigt sind und in Führungsbohrungen des ens gleiten.
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Damit ist es möglich, von einer Profilstnbfläche in die senf recht
dazu stehende Fläche übergehende Ausparungen zu Täre, auch wenn die Führungsstange
sehr nahe an der Profilstabkante angeordnet ist, wie dies erwünscht ist, um möglichst
kurze Einspannlängen für den Fräser zu erreichen; diese Maßnahme ist besonders dann
wichtig, wenn z.13. Schloßaussparungen in beiden einander gegenüberliegenden Wandunger
des Profilstabes in ei Per Aufspannung gefräst werden sollen, so daß der Fräser
mindestens so lang sein muß, wie der Profilstab dick ist. Die geteilte Ausführung
der Führungsstange bringt auch den Vorteil mit sich, daß der Fräser beim Ubergang
von einer Prof ilstabfläche in die senkrecht dazu stehende andere Profilstabfläche
nicht so hoch gefahren werden muß, bis der Fräser über die Führungsstange hinwegbewegt
werden kann. Es entfällt auch die Notwendigkeit, einen Sicherheitsbolzen anzuordnen,
der verhindern soll, daß der Fräser gegen die die Führungsstange umgebende Führungshülse
stößt und dadurch seine Schneiden stumpf werden. Zur Erzielung einer möglichst großen
Bearbeitungslänge in Profilstablängsrichtung muß bei einer gestellfesten Führungsstange
die Führung verhältnismäßig schmal ausgeführt werden; dann kann die Führung leicht
verkantet werden, so daß die Motorfräse nur ruckartig und sehr schwer verschoben
werden kann. Bei der Verwendung einer geteilten Führungsstange, wobei beide Führungsstangenteile
an
der Schlittenführung befestigt sind, liegen die beiden Stangenführungen
weit auseinander, so daß eine sichere und leichte Führung gewährleistet ist, auch
wenn die Schlittenführung selbst nur schmal ausgeführt wird.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen daß der Rahmen
mit einem senkrechten Winkelschenkel an einem Maschinenständer befestigt ist. Damit
entfällt die Notwendigkeit, den Rahmen am Profilstab selbst festzuspanney Man erreicht
eine sicherere und genauere Führung der Motorfräse beim Kopiervorgang, so daß Aussparungen
von hoher Gonauigkeit kopiergefräst werden können. Diese be Genauigkeit ist bei
der Bearbeitung von Metallprofilstäben für Türen und Fenster unbodingt erforderlich,
während bei Ausparungen für Holztüren und Holzfenster mit wesentlich geringerer
Genauigkeit gearbeitet werden kann, weil die Aussparungen dort mit sogenannten Türschildern
und dergleichen abgedeckt werden und man Ungenauigkeiten dann nicht mehr erkennt.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Schlittenführung mittels
einer Rasteinrichtung in beiden Schwenkstellungen am Rahmen einrasten. Dadurch wird
in einfacher Weise die für einen genauen Kopiervorgang erforderliche Festlegung
der Schlittenführung in beiden Schwenkstellungen erreicht. Zugleich wird verhindert,
daß die Motorfräse bei unsachgemäßer Handhabung abkippt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Fräsen
und Bohren von Aussparungen in eier Profilstab; ig, 2 eine Seitenansic'lt er Vorrichtung
nach Figur 1; Fig. 3 eine Draufsicht auX die Vorrichtung nach Figuren 1 und 2; Fig.
4 eine Seitenansicht entsprechend der Figur 2, wobei jedoch die Schlittenführung
in die senf" rechte Stellung geschwenkt ist; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie
V-V in Figur 4; Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Figur 5; und Fig.
7-9 Beispiele für auf der Vorrichtung gemäß Figur 1 bis 6 bearbeiteten Werkstucken.
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An einem Maschinenständer 1 ist (in nicht näher dargestellter Weise)
höhenverstellbar ein winkelförmiger Rahmen 2 mit seirnn senkrechten Winkelschenkel
2a befestigt. Ein horizontaler Winkelschenkel 2b erstreckt sich über den Maschinenständer
1.
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An den beiden Winkelecken 2c des Rahmens 2 sind miteinander fluchtende
Bohrungen 3 vorgesehen, in denen eine aus zwei Stangcnhälften 4a und 4b bestehende
Führungsstange 4 verschiebbar und drehbar geführt ist. Die einander zugekehrten
Enden der beiden Führungsstangenhälften 4a und 4b sind an einer länglichen , sich
quer zur Führungsstange 4 erstreckenden Schlittenführung 5 befestigt, die einen
länglichen Schlitz 5a aufweist, der sich nach beiden Richtungen über die Führungsstange
4 hinaus erstreckt.
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Auf der Schlittenführung 5 ist quer zur Führungsstange 4 verschiebbar
ein Frässchlitten 6 angeordnet, der eine höhenbewegliche Motorfräse trägt, bestehend
aus einem Antriebsmotor 7, einer Führung 8 und einem in einem Futter eingespannten
Fräser 9. Die Schlittenführung 5 ist um die Führungsstange 4 aus der in Figur 2
gezeigten horizontalen Stellung (Fräserachse senkrecht) in die in den Figuren 4,
5 und 6 gezeigte senkrechte Stellung (FrSserachse waagerecht) schwenkbar.
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In Schlitzen 10 (Figur 3) des Frässchlittens 6 ist jeweils ein Kopierbolzen
11, 11' an beiden Enden des FrEsschlittens 6 querverstellbar angeordnet. Auf beiden
Winkeischenkeln des
Rahmens 2 ist jeweils eine Kopierschablone 12,
12' angeschraubt.
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In der waagerechten Stellung der Schlittenführung (Figur 2 und 3)
taucht eine/teériden Kopierzapfen 11 in die am horizontalen Winkelschenkel 2b angebrachte
Kopierschablone 12. Wird die Schlittenführung 5 um die Führungsstange 4 in die Stellung
gemäß Figuren 4, 5 und 6 geschwenkt, so taucht der andere Kopierzapfen 11' in die
am senkrechten Winkelschenkel 2a angeschraubte Kopierschablone 12 In beiden Schwenkstollungen
der Schlittenführung 5 kann der Fräser 9 über die gesamte Länge des Schlitzes 5-a
der Schlittenführung 6 bewegt werden, so daß auch Aussparungen gefräst werden können,
die in einer Profilstab£läche bis zur Kante des Profilstabs gehen.
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Die Schlittenführung 5 besitzt an beiden Enden jeweils eine Raste
13, die in den beiden Schwenkstellungen an dem Rahmen 2 einrastet.
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Ein Hohlprofilstab 15, beispielsweise aus Aluminium, ist mit (nicht
dargestellten) Spanneinrichtungen aufgespannt. Um an beiden Winkelkanten rechtwinklige
Ausfräsungen auch ohne Schablone vornehmen zu können, ist es möglich, (nicht dargestellte)
Längen- und Breitenanschläge verstellbar anzuordnen.
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Im Betrieb wird der Frässchlitten 6 mit dem Motor 7 und dem Fräser
9 in eine der beiden Schwenkstellungen parallel zu der zu bearbeitenden Profilstabfläche
geschwenkt; die Raste 13
rastet ein und verhindert ein Abkippen
des Motors. Der Fräsmotor 7 wird nach unten oder nach vorn gedrückt und der.
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Fräser 9 taucht in die Fläche des Profilstabes 15 ein. Einer der beiden
Kopierzapfen 11, 11' kopiert die zu fräsende Anssparung von der Kopierschablone
12 bzw. 12' ab, Dann werden der Motor 7 und der Fräser 9 hochgefahren, die Raste
13 wird gelöst und der Motor 7 und die Schlittenführung 5 mit dem Frässchlittei
6 werden in die andere Schwenkstellung geschwenkt, wobei die andere Raste 13 einrastet,
Dabei taucht der Kopierzapfen 11 in die alJ1 senkrechten Winkelschenkel 2a angebrachte
Schablone 12'; dann wird die Aussparung in der senkrechten Profilstabwand nach der
Schablone 12' kopiergefräst, und zwar erforderlichenfalis durch beide gegenüberliegenden
Wandungen hindurch, wie in den Figuren 2, 4 und 6.dargestellt.
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Figur 7 zeigt die üblichen Aussparungen für ein Türschloss in einem
Aluminium-Hohlprofilstab, die mit der Vorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 6 gefräst
werden können. Figur 8 zeigt einen Aluminium-Hohlprofilstab mit Aussparungen für
einen elektrischen Türöffner; hierbei handelt es sich um ein typisches Beispiel
für Aussparungen, die um die Kante des Profilstabes herumgehen und für deren Bearbeitung
eine Bewegung des Fräsers 9 über die Achse der Führungastange 4 hinaus erforderlich
ist. In Figur 9 ist ein Aluminium-Hohlprofilstab mit Bohrungen für einen ensterdrehgriff
und die zugehörigen Befestigungsschrauben sowie mit Längsschlitzen für das Kantengetriebe
und die Fitschen eines Fensters dargestellt.