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Fräsmaschine zum Einfräsen von Ausnehmungen in Fenster-
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oder Türrahmen Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine zum Einfräsen
von Ausnehmungen in aus Metall, Kunststoff od. dgl. bestehende Fenster- oder Türrahmen,
mit einem Frässupport, der mindestens eine Frässpindel und einen diese antreibenden
Antriebsmotor tragt, mit einer FUhrangseinrichtung für eine Relativbewegung zwischen
der Frässpindel und dem Werkstück.
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Mit derartigen bekannten Fräsmaschinen (DE-PS 2 o45 244) werden beispielsweise
in Türflügelralimen, die aus Metall- oder Itunststoffprofilstäben bestehen, die
Ausnehmungen zur Aufnahme des Schlosses gefräst, wie Schloßkastenausnehmung, Drückerlöcher
und Profilzylinderlöcher.
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Hierzu wird bei der bekannten Fräsmaschine das zu bearbeitende Profilstück
gestellfest eingespannt; ein senkrechter und ein waagrechter Fräser sind in einen
Frässupport gelagert, der in drei Achsen verfahren werden kann. Eine am Maschinengestell
angebrachte Kopierschablone, in die ein am Frässupport angebrachter Kopierstift
greift, steuert die waagrechten Bewegungen des Frässupports.
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Die Wandstärken der aus Aluminium, Buntmetall, Stahl und anderen Werkstoffen
hergestellten Profilstäbe werden aus Gründen der Materialersparnis und der Gewichtsverminderung
immer dünner gewählt. Auch bei sorgfältiger Einspannung dieser Profilstäbe tritt
beim Fräsen eine starke Vibration auf. Dadurch werden die Fräsungen unsauber und
die Standzeit der Fräser wird erheblich herabgesetzt. Eine Einspannung der Profilstäbe
in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungsstellen ist nicht möglich, weil sonst die
Verfahrbewegungen des oder der Fräser behindert würden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fräsmaschine der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß ohne Behinderung der Fräserbewegungen und bei
verhältnismäßig einfachem Aufbau eine Vibration des Werkstücks auch bei sehr dünnwandigen
Profilstäben weitestgehend vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Frässupport
mit mindestens einer Stützfläche verbunden ist, die das Werkstück in der Nähe der
Bearbeitungsstelle abstützt. Diese Abstützung, die in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungsstelle
liegt und eine direkte Kraftübertragung zum Frässupport ermöglicht, verhindert weitestgehend
eine Vibration der mit dem jeweils im Eingriff befindlichen Fräser bearbeiteten
Profilwand. Dadurch wird eine saubere Fräsung erzielt und die Fräserstandzeit wesentlich
heraufgesetzt.
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Außerdem wird durch die Abstützung an einer der Seitenflächen des
Profilstabs zugleich eine Führung für die Fräserbewegung erreicht. Bei Anlage der
Stützfläche an einer Profilaußenwand kann der Fräser in Längsrichtung des Profilstabs
in gleichbleibendem Abstand zu dieser Profilaußenwand bewegt werden, ohne daß für
diese Längsbewegung eine sonstige Fiihrung erforderlich wäre, beispielsweise mittels
einer Kopierschablone.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird die Stützfläche
durch in einem Anschlaghalter vorzugsweise verstellbar angebrachte Stützansciiläge
gebildet. Dadurch wird in baulich sehr einfacher Weise die gewünschte Abstützung
des Werkstücks gegenüber dem Frässupport und zugleich die Führung des Fräsers in
Bezug auf das Werkstück erreicht. Wenn die Stützanscliläge als Stützrollen ausgeführt
werden, tritt bei der Längsbewegung am Werkstück keine wesentliche Reibung auf;
dadurch verringert sich die für die Längsbewegung erforderliche Vorsciiublcraft;
insbesondere wird aber die Werkstückoberfläche geschont, was bei oberflächenbehandelten,
beispiclssueise eloxierten, kunststof fbeschichteten oder lackierten Profilaußenflächen
von besonderer Bedeutung ist.
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Eine abgekröpfte Ausführung der Stützanschl,iii-"ge ermöglicht eine
Abstützung auch bei Ausnehmungen, die bis dicht an eine Profilseitenwand herangefräst
werden miissen oder bei denen sogar die anschließende senkrechte Profilseitenwand
weggefräst werden muß.
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In einer besonders für mehrspindlige Fräsmaschinen vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützanschläge an einer mit dem Frässupport
verbundenen, in einer senkrecht zur Werkstücklängsriclttung verlaufenden Ebene liegenden
Stützplatte ausgebildet sind. Dadurch lassen sich mit sehr geringem Aufwand und
mit sehr geringem Raumbedarf mehrere Stützflächen vorsehen, so daß auch in den aufeinanderfolgenden
Bearbeitungsschritten mit mehreren Fräsern in jedem einzelnen Bearbeitungssciiritt
eine wirksame Abstützung der Profilstäbe und zugleich eine Führung des Fräsers ermöglicht
wird.
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Zweckmäßigerweise hat die Stützplatte eine Durchtrittsöffnung
für
das Werkstück, deren Begrenzungskanten die Stützanschläge bilden. Die Stützplatte
l ann auswechselbar am Frässupport angebraucht sein, so daß in einfacher Weise bei
der Umstellung auf ein anderes Profil und/oder auf andere Abmessungen der zu fräsenden
Ausnehmungen sämtliche erforderlichen Stützflächen durch Auswechseln der Stützplatte
bereitgestellt werden können. Die Stützplatten selbst stellen sehr einfache Werlrstiicke
dar, deren IIerstellung nur mit geringem Aufwand verbunden ist, so daß es keine
besonderen Schwierigkeiten bereitet, auch bei kleineren Stückzahlen für jeden Anwendungsfall
eine geeignete Stützplatte bereitzustellen.
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Um eine gesonderte Kopierschablone oder zusätzliche Längsanschläge
an der Fräsmaschine für die Steuerung der Längsbewegung der Fräser entbehrlich zu
machen, ist in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß die mit dem
Frässupport verbundenen Stützanscnläge bzw. die Stützplatte mit am Werkstück festgelegten
Längsanschlägen zur Begrenzung der Längsbewegung zwischen Werkstück und Frässupport
zusammenwirken. Zweckmäßigerweise ist an einer am Werkstück festspannbaren Spanneinrichtung
mindestens ein Längsanschlagstab angebracht, der mindestens einen mit der Stützplatte
in Eingriff tretenden Längsansclilag aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Fräsmaschine für Tür- oder Fensterrahmen in
einer Draufsicht, Fig. 2 eine Teilansicht der Fräsmaschine nach Fig. 1 in Richtung
des Pfeiles II mit einem im Schnitt dargestellten, einfachen Rechteck-Profil, Fig.
3 eine Darstellung ähnlich der Fig.2, jedoch in einer anderen Bearbeitungsstellung
des senkrechten Fräsers,
Fig. 4 in einer Teilansicht entsprechend
den Fig. 2 und 3 die Bearbeitung eines Mehrkammer-Profilstabs mit einem senkrechten
Fräser einer Fräsmaschine nach den Fig. 1 - 3, Fig. 5 in einer Darstellung entsprechend
der Fig. 4 die Bearbeitung mit einem ersten waagrechten Fräser, Fig. 6 in einer
Darstellung entsprechend den Fig. 4 und 5, jedoch mit einem Teilschnitt längs der
Linie VI-VI in Fig. 1, die Bearbeitung mit einem zweiten waagrechten Fräser, Fig.
7 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 6 auf die Kopierschablone,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer Fräsmaschine mit drei
Fräsern und Fig. 9 bis 11 Schnitte längs der Linie IX-IX in Fig. 8 zur Darstellung
der Bearbeitung von drei Profilwänden eines Profilstabs.
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Bei der in den Fig. 1 - 7 dargestellten Fräsmaschine sind in einem
Maschinengestell 1 zwei senkrechte Säulen 2 in senkrechter Richtung verstellbar
angeordnet. Zur parallelen Höhen-und Tiefenverstellung der beiden Säulen 2 ist eine
Welle 3 im Maschinengestell drehbar gelagert. Die Welle 3 trägt zwei Hebel 4, die
mit den Säulen 2 in Eingriff stehen. Die Höhenverstellung erfolgt mittels eines
seitlich an dem Maschinengestell 1 angeordneten Handhebels 6, der mit der Velle
3 verbunden ist. An den Säulen 2 ist ein Führungsrahmen 8 mit zwei Rundfülirungen
9 angebracht, auf denen längsverschiebbar ein Kreuzsupport 10 angeordnet ist, der
rechtwinklig zu den Rundführungen 9 zwei Rundführungen 11 aufweist.
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An den Rundführungen 11 ist ein Frässupport 12 befestigt, der eine
senkrechte Frässpindel 13 und eine waagrechte Frässpindel 14 trägt; zur Längs- und
Querverstellung des Frussupports 12
dient ein Handhebel 15, der
in einem Kreuzgelenk 16 im Frässupport 12 geftilirt ist und in einem Kreuzgelenk
17 am Maschinengestell 1 gelagert ist.
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Am Frässupport 12 sind zwei Fräsmotore 21 únd 22 angebracht.
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Der Motor 21 treibt die senkrechte Frässpindel 13 und der waagrechte
Motor 22 treibt über ein Getriebe die waagrechte Frässpindel 14.
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Die Einstellung des Frässupports in Querrichtung kann über Handräder
18 und 19 an Meßskalen erfolgen. Auf diese Weise können beliebig breite Ausfräsungen
unabhängig vom Fräserdurchmesser hergestellt werden. In Längsrichtung verstellbare
Anschläge (nicht gezeigt) können ebenfalls an Meßskalen vorgesehen werden , um beliebig
lange Ausfräsungen zu ermöglichen.
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Am Frässupport 12 ist ein mittels eines Handrads 20 querverstellbarer
Kopierstift 23 angebracht, der in eine auf dem Führungsrahmen 8 leicht auswechselbar
angebrachte Kopierschablone 24 hineinragt. Der Kopierstift 23 wird durch Hochziehen
eines Kugelgriffs 25 oder durch einen Hebel od. dgl. aus der Kopierschablone 24
herausgezogen, um anschließend in eine andere Führungsöffnung der Kopierschablone
24 eingeführt zu werden.
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Zur Höheneinstellung bei den einzelnen Fräsgängen sind seitlich am
Maschinengestell 1 mehrere in der Höhe einstellbare Anschläge 26 und 27 vorgesehen.
Der Führungsrahmen 8 trägt seitlich eine schwenkbare und mit Rasten versehene Gewindespindel
mit Handrad 28, die für die verschiedenen Anschläge eingeschwenkt und eingerastet
werden kann.
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An seiner Vorderfläche weist das Maschinengestell 1 eine senkrechte
Aufspannfläche 29 auf, so daß Werkstücke in beliebiger
Größe oder
bereits zu einem Rahmen zusammengesetzte Profilstäbe in jeder Lage an der Maschine
gespannt werden können. Um Profilstäbe oder Rahmen vorteilhaft spannen zu können,
ist eine Schiene 30 höhenverstellbar am Maschinengestell 1 angebracht, die zwei
Konsolen 31 mit Spannbacken 34, mit Preßluftspannzylindern 32 oder sonstigen Handspannvorriclltungen
35 und teleskopartig ausziehbare, gegebenenfalls mit Längenanschlagen und Auf la
gekonsolen für Profile oder Rahmen versehene Rechteckrohre 33 od. dgl.
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besitzt.
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Am Frässupport 12 ist am Fräsmotor 22 ein vorkragender Frässpindeiträger
37 angeflanscht, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unterhalb der Werkstück-Aufspannfläche
zwischen den beiden Konsolen 31 vorspringt und in seinem nach oben ragenden Endteil
die Lagerung für eine weitere, waagrechte Frässpindel 38 aufweist, die der waagrechten
Frässpindel 14 entgegengerichtet ist und mit dieser fluchtet.
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Im unteren Teil des Frässpindelträgers 37 ist eine Zwischenwelle 39
gelagert, die an einem Ende mit der Antriebswelle des Fräsmotors 22 und am anderen
Ende mit der entgegengerichteten Frässpindel 38 in Antriebsverbindung steht, beispielsweise
über Zahnriementriebe 39a. -Bei dem in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist am Frässupport 12 seitlich ein Anschlaghalter 40 angebracht, der Länglöcher
zur verstellbaren Aufnahme von Stützanschlägen 41, 42 aufweist. Der Stützanschlag
41 ist fest und an seinem unteren Ende abgekröpft, während der Stützanschlag 42
- zur Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform - als drehbare Rolle ausgeführt
ist.
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Wie man aus den Fig. 2 und 3 erkennt, stützen die Stützanschläge 41
bzw. 42 einen Profilstab 43, in den mit dem senkrechten Fräser 13 eine Schloßkastenausnehmung
44 gefräst
wird, jeweils an einer senkrechten Wand ab, so daß
eine Vibration des dünnwandigen Profilstabes 43 während der Fräsbearbeitung verhindert
wird. Zugleich führen die Stützanschläge 41, 42 den Fräser 13 bei der Bewegung des
Frässupports in Längsrichtung des Profilstabes 43.
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Eine abgewandelte Ausführungsform der das Werkstück berührenden Stützflächen
ist beim Beispiel nach den Fig. 4 bis 7 gezeigt. Hierbei ist seitlich am Frässupport
eine Stützplatte 45 angebracht, die ebenfalls in Fig. 1 in der Draufsicht dargestellt
ist. Es versteht sich, daß normalerweise entweder der Anschlaghalter 40 oder die
Stützplatte 45 vorgesehen ist, die in Fig. 1 der Einfachheit halber beide dargestellt
sind.
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Die Stützplatte 45, die beispielsweise seitlich am Frässpindelträger
37 angeschraubt ist, weist eine Durchtrittsöffnung 46 für einen Profilstab 47 auf,
-der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Mehrkammerprofil ausgeführt ist.
In den Fig. 4 - 6 ist gezeigt, wie die einzelnen Begrenzungskanten der Durchtrittsöffnung
46 nacheinander beim Eingriff der Fräser 13, 14 und 38 die Stützanschläge für das
Werkstück 47 bilden.
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Seitliche Begrenzungskanten 48a und 48b bestimmen die Breite der oberen
Ausfräsung, die mit dem Fräser 13 ausgeführt wird (Fig.4). Die obere Begrenzungskante
48c begrenzt, falls erforderlich, die Tiefe der oberen Ausfräsung.
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Beim Eingriff des Fräsers 14 (Fig.5) legen die Begrenzungskanten 48d
und 48e die Höhe der Einfräsung fest, während die Begrenzungskante 48f die Frästiefe
bestimmt.
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In entsprechender Weise legen die Begrenzungskanten 48g und 48h die
Höhe der vorderen Einfräsung fest, die durch den
Fräser 38 gefräst
wird, während die Begrenzungskante 48i die Tiefe dieser Ausfräsung bestimmt (Fig.6).
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In Fig. 7 ist die Kopierschablone 24 gezeigt, in deren Führungsöffnung
49 der Kopierstift 23 eintaucht. Beim Beispiel nach den Fig. 4 - 7 dient die Kopierschablone
24 nur noch dazu, die Längen der Ausfräsungen in Längsrichtung des Werkstücks festzulegen.
Dies kann auch durch verstellbare Längsanschläge an der Fräsmaschine erfolgen. Die
mittlere Führungsöffnung 49a bestimmt die Länge der Schloß'castenausnehmung, die
durch den senkrechten Fräser 13 in Fig. 4 gefräst wird. Seitliche, gerade Schlitze
49b legen die Lage des Drückerlochs fest, das in Fig. 7 angedeutet ist und durch
die waagrechten Fräser 14 und 38 gefräst wird, während die verzweigten Führungsschlitze
49c den Kopierstift 23 beim Fräsen des Kopierzylinderlochs fuhren. Die Verzweigungen
49d legen jeweils die seitliche Stellung fest, in der die mit breiterem Fräserkopf
und schmalerem Fräserschaft-versehenen waagrechten Fräser 14 und 38 in Längsrichtung
des Werkstücks verfahren werden , um in den einzelnen senkrechten Werkstückwänden
die schmalen, längsverlaufenden Abschnitte der Profilzylinderlöcher zu fräsen.
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Ansteile der festen Stützplatte 45 , die nur für ein bestimmtes Profil
und bestimmte Ausnehmungen verwendet werden kann, können auch verstellbare Anschläge
oder Rollen eingesetzt werden.
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Die in den Fig. 8 - 11 vereinfacht dargestellte Fräsmaschine besteht
nur noch aus einer am Werkstück 50 festspannbaren Spanneinheit 51 und einem Frässupport
52, der über drei jeweils im rechten Winkel zueinander stehende Führungen, beispielsweise
Schwalbenschwanzführungen 53, 54, 55 in drei Achsen gegenüber der Spanneinheit 51
verfahrbar ist.
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Antriebseinrichtungen für die Frässupportbewegung sind in den Fig.
8-11 nicht dargestellt. Für die Funktions- und Arbeitsweise der gezeigten Fräsmaschine
ist es grundsätzlich gleiciigültig, ob die Spanneinheit 51 rnit dem TJeristicli
50 feststellt und der Frässupport 52 verfahren wird oder ob der Fr.-ssupport 52
feststeht und das eingespannte Werkstück 50 dazu eine Relativbewegung in den drei
Achsen ausführt.
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Ähnlich wie bei der in den Fig. 1 - 7 gezeigten Fräsmaschine weist
der Frässupport 52 drei Frässpindellagerungen 56, 57 und 58 fiir einen Fräser 59
und zwei senkrecht dazu stehende, miteinander fluchtende Fräser Go und 61 auf.
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Eine am Frässupport 52 angebrachte Stützplatte 62 entspricht in ihrer
Gestaltung im wesentlicllen der vorher beschriebenen Stützplatte 45, so daß keine
nähere Erläuterung erforderlich ist. Auch die Stütz- und Führungsfunktion der Stützplatte
62 entspricht der der früher beschriebenen Stützplatte 45.
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Die Spanneiniieit 51 weist Spannbacken 63 und G4 auf, die mittels
Schrauben 65 gegeneinander gespannt werden können, um zwischen sich das Werkstück
5 aufzunehmen. An den Spannbacken 63 und G4 sind Längsanschlagstäbe 66 beiderseits
des Werkstücks 50 verstellbar angebracht, die jeweils mehrere, verstellbare Längsanschläge
67 tragen. Diese Längsanschläge 67 sind beispielsweise ähnlich wie Stellringe ausgeführt,
die mittels einer (nicht dargestellten) Klemrnschraube auf dem Längsanschlagstab
6G festgelegt werden können.
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Die Stützplatte 62 weist an zwei einander gegenüberliegenden Begrenzungskanten
jeweils eine Einkerbung G8 auf. In den Fig. 10 und 11 erkennt man, daß diese Einkerbungen
68 jeweils in der tiefsten Eintauchstellung der Fräser 60 bzw.
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61 die Längsanschlagstübe 66 umgreifen. In diesen Stellungen wird
der Frässupport 52 relativ zum Werkstück 50 soweit in
Werkstücklängsrichtung
verfahren, bis die Stützplatte 62 an den jeweils zugeordneten Längsanschlägen 67
zur Anlage kommt.
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Auch beim Beispiel iiacli den Fig. 9 - 11 erkennt man, daß die Stützplatte
62 bei jedem Fräsvorgang das Werkstück 50 in unmittelbarer Nähe des im Eingriff
befindlichen Fräsers abstützt und somit auch bei dünnwandigen Werkstücken Vibrationen
weitestgehend verlilnilert.