DE29610414U1 - Vorrichtung zur Bearbeitung von Profilrohlingen - Google Patents

Vorrichtung zur Bearbeitung von Profilrohlingen

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

PATENTANWÄLTE Gustav Meldau 1 uuA ifv . .D-33330 Gütcre/oh, Vennsiraßc 9
Hans-Jochen Strauß * ».!'9iIif9n: (05241) 1 3054
Dipl.-Ing. Hubert Flötotto **i * ·
·.. 9*.
Dipl.Phys. Dr. Datum: 13.06.96
Dipl.-Ing. Unser Zeichen: B 2212-hF
Firma
BJM Ingenieurbüro
und Maschinenbau GmbH
Nickelstraße 34
D-33415 Verl
Vorrichtung zur Bearbeitung von ProfiIrohiinqen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Profilrohlingen, bestehend aus einem Maschinengestell, auf dem eine Vorschubeinrichtung angeordnet ist, die den Rohling unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen wie Bohr-, Fräs-, Schraub-, Schleif- oder Sägewerkzeugen zuführt und wobei die Abfolge der Bearbeitung dieser Werkzeuge mittels eines Computers steuerbar ist.
Zur Bearbeitung beispielsweise von Fenster- oder Türprofilrohlingen ist es erforderlich, daß die einzelnen Profilrohlinge, um sie als
Türrahmen oder Fensterrahmen montieren zu können, bearbeitet werden. Hierzu werden zunächst die Profile auf Länge geschnitten, bevor sie für die Aufnahme bzw. Anbringung von Beschlägen entsprechend vorbereitet werden. Der Profilrohling wird zunächst auf Gehrung gesägt, so daß er zu einem Rechteckrahmen verschweißt werden kann. Längs der Profi!achse werden entsprechende Bohrungen vorgenommen, um darin beispielsweise Schließbleche einzulassen oder aber auch Lüftungsschlitze eingefräst. Weiterhin sind entsprechende Fräsöffnungen vorzusehen, um die Schließbolzen in Nutöffnungen fahrbar zu halten. Hierzu bedarf es unterschiedlicher Bearbeitungswerkzeuge, die diese einzelnen Bearbeitungen an dem Profilrohling vornehmen. Dabei finden insbesondere Bohr-, Fräs-, Schraub-, Schleif- oder Sägewerkzeuge Verwendung, die auf einem Maschinengestell angeordnet sind. Mit dem Maschinengestell ist gleichzeitig eine Vorschubeinrichtung installiert, die den Profi !rohling entsprechend vor- bzw. zurückbewegt, um die genannten Arbeiten entlang der Rohlingsachse vorzunehmen. Die einzelnen Werkzeuge sowie die Vorschubeinrichtung werden dabei über einen Computer gesteuert, so daß die einzelnen Arbeitsabgänge nacheinander vollzogen werden, wobei die einzelnen Arbeitsstufen nach der bekannten Vorrichtung derart angeordnet sind, daß sie auf dem Maschinengestell seriell angeordnet sind. Diese vorbeschriebene Vorrichtung ist insbsondere für große zu bearbeitende Losgrößen ausgelegt, so daß sich die Anschaffung hinsichtlich der hohen Kosten für kleinere zu bearbeitende Losgrößen nicht rentiert.
Ein wesentlicher Nachteil der vorbeschriebenen Vorrichtung ist es, daß bei diesen seriell angeordneten Bearbeitungsstufen die Vorrichtung sehr groß baut, und somit hinsichtlich ihres Platzbedarfs in ihrer Länge ungünstig ausfällt; und wobei andererseits gezwungenermaßen auch die Herstellungskosten einer derartigen Vorrichtung sehr hoch ausfallen, bedingt im Wesentlichen auch durch die große Anzahl von Steuerschaltern sowie Servoachsen, die zur Durchführung der Bewegungsabläufe an der Vorrichtung erforderlich sind.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, vor dem aufgezeigten Stand der Technik hier eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Profilrohlingen derart weiterzuentwickeln, die hinsichtlich ihres Platzbedarfes einerseits und hinsichtlich ihrer Herstellungskosten andererseits wesentlich günstiger ausfällt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen erforderlichen Werkzeuge auf einem Rahmen angeordnet sind, durch dessen Öffnung der zu bearbeitende Rohling greift und geführt ist. Aufgrund dieser Ausbildung der Bearbeitungsvorrichtung wird eine kompakte und kleine Bauweise erreicht, da insbesondere die zur Bearbeitung dienenden Einzel aggregate aus der seriellen Anordnung in eine ebene Anordnung überführt worden sind. Nun liegen die einzelnen Bearbeitungswerkzeuge, wie Bohr-, Fräs-, Schraub-, Schleif- oder Sägewerkzeuge in einer Ebene, wobei der zu bearbeitende Rohling durch die bearbeitungsebene hindurch geführt wird, so daß entsprechend der Stellung des Rohlings und der Zuordnung des entsprechenden Werkzeugs die Bearbeitung am Rohling vorgenommen werden kann. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht somit, daß eine allseitige Bearbeitung an dem Profilrohling erfolgen kann, da die Bearbeitungswerkzeuge in einer Ebene um den geführten ProfilrohIing angeordnet sind.
Neben der Kompaktbauweise ergibt sich auch ein wesentlicher Kostenvorteil, der darin zu sehen ist, daß insbesondere hier mit weniger Material für die Vorrichtung die entsprechende Bearbeitungswirkung erzielt werden kann. Aufgrund dieser Anordnung wird der Rohling durch die sich ergebende Öffnung des Rahmens entsprechend seiner Bearbeitung hindurchgeführt, wobei dann die entsprechenden in der Ebene liegenden Werkzeuge angesteuert werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung rentiert es sich nun auch Profilrohlinge kleinerer Lösgrößen zu verarbeiten, da insbesondere die Investitionskosten wesentlich geringer ausfallen.
In zweckmäßiger Weiterbildung ist dabei der Rahmen jeweils in die
X-Y-Z-Ebene verfahrbar. Somit kann entsprechend in der X-Y-Ebene je-
der Flächenbereich bearbeitet werden, wobei in der Z-Ebene jeweils das zu bearbeitende Werkzeug zur Eindringtiefe gebracht werden kann. Die Unterbringung der Bearbeitungswerkzeuge auf dem Rahmen, der in drei Ebenen verfahrbar gehalten ist, ermöglicht zur Durchführung der einzelnen Bewegungsabläufe, diese mittels nur drei Servoachsen durchzuführen.
Hinsichtlich seiner baulichen Konstruktion ist der Rahmen auf einem Kreuzschlitten gelagert, so daß die entsprechende X-Richtungsbewegung und die entsprechende dazu rechtwinklig angeordnete Y-Richtungsbewegung auf dem Maschinengestell vollzogen werden kann. Hierzu wird insbesondere auf dem Maschinengestell ein Kreuzschlitten vorgesehen, der jeweils in die X- bzw. in die Y-Richtung verfahrbar ist. Der Kreuzschlitten selbst verfügt dabei über Führungswagen, die reibungsarme Bewegungen durchführen können. Dabei sind entsprechende Antriebsaggregate vorgesehen, um die erforderlichen Schubbewegungen gesteuert durchzuführen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Rahmen selbst auf einem Schlitten gelagert, der zu dem Kreuzschlitten auf dem Maschinengestell senkrecht angeordnet ist. Mit dem oberen Bereich des Kreuzschlittens ist der Rahmen, durch dessen Öffnung der zu bearbeitende Profilrohling hindurchgeführt wird, verbunden. Somit kann der Rahmen über den Kreuzschlitten jeweils in der waagerecht verlaufenden X-Y-Ebene verschoben werden. Der Rahmen selbst ist dabei auf einem Schlitten gelagert, so daß insbesondere hier der Rahmen zu den Freiheitsgraden der X-Y-Richtung eine zusätzliche Freiheitsrahmen-Ebene in der Z-Richtung erlangt. Die Z-Richtungsebene selbst ermöglicht insbesondere, daß die jeweils für die Bearbeitung vorgesehenen Werkzeuge in der Rahmenebene in Eingriff mit dem Rohling gebracht werden können. Hierbei wird der Rahmen auf dem Schlitten auf- oder abbewegt, so daß entweder von oben oder von unten die Werkzeuge in den Rohling eingreifen können.
&Ggr;:::: &Bgr; 2212
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Vorschubeinrichtung unabhängig vom Rahmen mit dem Maschinengestell verbunden. Damit nun der zu bearbeitende Rohling auch den einzelnen Werkzeugen zugänglich gemacht wird, verfügt die Vorrichtung über eine Vorschubeinrichtung, die von den Bewegungsmechaniken des Rahmens völlig unabhängig ist. Die Vorschubeinrichtung ist dabei direkt mit dem Maschinengestell fest verbunden. Zur Richtungsbewegung des Profilrohlings ist die Vorschubeinrichtung in Richtung der X-Achse verschiebbar gelagert. Diese Lagerung ermöglicht den Profilrohling durch die Rahmenöffnung hindurchzuführen. Um einen sicheren Vorschub zu erreichen, wirkt eine Zange mit der Vorschubeinrichtung zusammen, mittels der der zu bearbeitende Rohling gespannt ist. Der zu bearbeitende Rohling wird somit von der Zange ergriffen und so lange in dem Öffnungsquerschnitt des Rahmens gehalten, bis die entsprechenden Bearbeitungsvorgänge abgeschlossen sind. Sind in einem Bereich die Arbeiten derart weit vollzogen, so wird die Vorschubeinrichtung zurückgreifen und den Rohling entsprechend durch die Rahmenöffnung weiterbewegen, um hier weitere Arbeiten in der Längsachse des Rohlings vorzunehmen.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, daß an dem Maschinengestell eine Spannstation angeordnet ist, die den Profilrohling im Bearbeitungsbereich des Rahmens fixiert. Hierzu können Spannzylinder vorgesehen werden, die den Profilrohling im Bearbeitungsbereich verspannen, so daß ein Ausweichen des Profilroh lings beim Eingreifen der Werkzeuge unterbunden wird, und somit eine genaue und stabilisierte Lage- bzw. Punktbearbeitung vorgenommen werden kann. In Ergänzung zur Lagestabilisierung ist die Spannstation als Fixierungsprofil ausgebildet, in dem der Profi!rohling längs geführt ist.
In Weiterbildung der Erfindung sind die einzelnen Bewegungsabläufe bzw. Bearbeitungsabläufe über einen Computer steuerbar. Hierzu sind neben der Werkzeugsteuerung auch die Schlittensteuerungen zu verstehen, sowie die Bewegungsabläufe, die von der Vorschubeinrichtung vorgenommen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachstehenden Figuren 1 und 2 näher erläutert, dabei zeigen:
Figur 01: Eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Bearbeitung von Fenster- oder Türprofilrohlingen; und
Figur 02: Eine Stirnansicht gemäß der Figur 1.
Die Figur 1 zeigt in der schematischen Darstellung in der Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Bearbeitung beispielsweise von Fenster- oder Türprofi!rohlingen. Dabei besteht die Vorrichtung 1 aus einem Maschinengestell 2, auf dem direkt verbunden eine Vorschubeinrichtung 3 angeordnet ist, die einen Rohling 4 zur Bearbeitung unterschiedlicher Bearbeitungswerkzeuge 5 zuführt. Hierbei können die einzelnen Bearbeitungswerkzeuge beispielsweise Bohr-, Fräs-, Schraub-, Schleif- oder Sägewerkzeuge beinhalten, die erfindungsgemäß auf einem Rahmen 6 in einer Ebene angeordnet sind. Diese Ausbildung ermöglicht somit, daß eine allseitige Bearbeitung an dem Profil rohIing 4 erfolgen kann, da die Bearbeitungswerkzeuge 5 in einer Ebene um den geführten Profilrohling 4 angeordnet sind.
Wie aus der Figur 2 in der Stirnansicht zu erkennen, sind hier die einzelnen Lagepunkte für die Bearbeitungswerkzeuge 5 strichpunktiert auf dem Rahmen 6 umlaufend dargestellt. Die einzelnen Bearbeitungswerkzeuge 5 können dabei derart angeordnet sein, daß sie sowohl oben als auch unten in entsprechend gegenüberliegender Stellung liegen. Wie aus der Figur 2 in der Stirnansicht zu erkennen ist, weist der Rahmen 6 eine Öffnung 7 auf, durch die der an der Vorschubeinrichtung 3 befestigte Rohling 4 hindurchgeführt wird.
Dabei ist der Rahmen 6 jeweils in die in den Figuren 1 und 2 eingezeichneten Richtungen X, Y und Z verfahrbar, so daß das jeweilige Bearbeitungswerkzeug 5 entsprechend zum Rohling 4 hin verfahren werden kann, was mittels nicht näher dargestellter angesteuerter Servoachsen erfolgt. Wie aus den beiden Figuren erkennbar, ist der Rahmen &dgr; auf
einem Kreuzschlitten 8 gelagert, der auf dem Maschinengestell 2 angeordnet ist. Entsprechende Führungswagen 9.1 und 9.2 ermöglichen, daß insbesondere der Kreuzschlitten 8 möglichst reibungsfrei geführt ist. Zudem sind an dem Führungsschlitten 8 nicht näher dargestellte Stellmotore vorgesehen, die die entsprechende Richtungs- bzw. Bewegungsänderung der einzelnen Plattformen 9.1 und 9.2 ermöglichen. Der Kreuzschlitten 8 bestreicht somit insbesondere die X-Y-Ebene.
Wie aus der Figur 1 in der Seitenansicht zu erkennen ist, schließt sich an den Kreuzschlitten 8 der Rahmen 6 senkrecht an, wobei der Rahmen 6 selbst wiederum auf einem Schlitten 10 gelagert ist, um den Rahmen 6 entsprechend der Pfeilrichtungen Z zu bewegen. Zur durchführenden Bewegung ist oberhalb des Schlittens ein Stellmotor 11 vorgesehen, der die entsprechenden Bewegungsausführungen vollzieht. Der Schlitten 10 verfügt ebenfalls über seitlich angeordnete Führungswagen 12.1 und 12.2, die auf entsprechenden Schienen 13.1 und 13.2 gelagert sind. Wie bereits erwähnt, ist die Vorschubeinrichtung 3 mit dem Maschinengestell 2 direkt verbunden, wobei sie unabhängig von den Bewegungsrichtungen X-Y-Z des Rahmens 6 gehalten ist. Die Vorschubeinrichtung 3 selbst ermöglicht die Verschiebung des Rohlings 4 in Richtung der als W-Achse gekennzeichneten Pfeilrichtungen. Zur Halterung des Rohlings 4 an der Vorschubeinrichtung 3 ist an dieser eine Zange 14 vorgesehen, die den Rohling 4 zwischen sich aufnimmt.
Besonders zweckmäßig dabei ist es, daß an dem Maschinengestell 2 eine Spannstation 15 angeordnet ist, die den Profilrohling im Bearbeitungsbereich des Rahmens 6 fixiert. Hierzu können nicht näher dargestellte Spannzylinder vorgesehen werden, die den Profil rohIing 4 im Bearbeitungsbereich verspannen, so daß ein Ausweichen des Profilrohlings 4 beim Eingreifen der Werkzeuge 5 vermieden wird, und somit eine genaue und stabilisierte Lage- bzw. Punktbearbeitung vorgenommen werden kann. Wie aus der Stirnansicht der Figur 2 zu erkennen, ist zur Lagestabilisierung die Spannstation als Fixierungsprofilschiene 16 ausgebildet, in dem der Profilrohling 4 längs geführt ist.
&Bgr; 2212
j.rt
Wird nun beispielsweise ein Rohling 4 zwischen der Zange 14 verspannt, so wird zunächst der Rohling 4 in die Öffnung 7 des Rahmens 6 auf der Fixierungsprofil schiene 16 so weit verschoben, daß die auf dem Rahmen 6 umlaufend angeordneten Bearbeitungseinheiten 5 Zugang zu dem durchgreifenden Rohling 4 haben. Ist der Rohling 4 in der entsprechenden Stellung, so können mittels des Kreuzschlittens 8 sowie der Schlittenführung 10 des Rahmens 6 entsprechend die Arbeiten an dem Rohling 4 vorgenommen werden. Hierbei können dann gemäß der Erfindung, die Bohr-, Fräs-, Schraub-, Schleif- oder Sägearbeiten vorgenommen werden. In Weiterbildung der Erfindung werden hierbei die einzelnen Bearbeitungsabläufe bzw. die entsprechenden Bewegungsabläufe über einen nicht näher dargestellten Computer gesteuert.

Claims (1)

  1. 01. Vorrichtung zur Bearbeitung von Profilrohlingen, bestehend aus einem Maschinengestell, auf dem eine Vorschubeinrichtung angeordnet ist, die den Rohling unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen wie Bohr-, Fräs-, Schraub-, Schleif- oder Sägewerkzeugen zuführt, und wobei die Abfolge der Bearbeitung dieser Werkzeuge mittels eines Computers steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen erforderlichen Werkzeuge (5) auf einem Rahmen (6) angeordnet sind, durch dessen Öffnung (7) der zu bearbeitende Rohling (4) greift und geführt ist.
    02. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) jeweils in die X-Y-Z-Ebene verfahrbar ist.
    03. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) auf einem Kreuzschlitten (8) gelagert ist, der auf dem Maschinengestell (2) angeordnet ist.
    04. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschlitten (8) in der X-Y-Ebene verfahrbar gelagert ist.
    '·:··. &Lgr;.:&Kgr; &Bgr; 22i2
    05. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) selbst auf einem Schlitten (10) gelagert ist, der zu dem Kreuzschlitten (8) auf dem Maschinengestell (2) senkrecht angeordnet ist.
    06. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (10) in der Z-Ebene verfahrbar gelagert ist.
    07. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (3) unabhängig vom Rahmen (6) mit dem Maschinengestell (2) verbunden ist.
    08. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (3) in Richtung der X-Achse verschiebbar gelagert ist.
    09. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorschubeinrichtung (3) eine Zange (14) zusammenwirkt, mittels der der zu bearbeitende Rohling (4) verspannbar und bewegbar ist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Maschinengestell (2) eine Spannstation (15) angeordnet ist, die den Profilrohling (4) im Bearbeitungsbereich des Rahmens (6) fixiert.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstation (15) als Fixierungsprofil ausgebildet ist in dem der Profilrohling (4) längs geführt ist.
    12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bewegungsabläufe bzw. Bearbeitungsabläufe über einen Computer steuerbar sind.
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