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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
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Bei der Vielzahl unterschiedlich großer Fenster und Türen, die mit einem Beschlag versehen werden müssen, stellt die Automatisierung der Beschlag-Montage ein besonderes Problem dar. Dadurch, daß Beschläge wie Eckumlenkungen, Drehkipp-Getriebe, Axerscheren, Eckbänder etc. nicht in ihrer Größe genormt sind, müssen sie oft erst vor Ort auf die konkreten Fenstergrößen zugeschnitten werden.
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Als besonders vorteilhaft und kostengünstig haben sich Montagevorrichtungen herausgestellt, die halbautomatisch arbeiten und vorzugsweise in der mittelständischen Industrie Verwendung finden. Bei diesen Montagevorrichtungen werden die Abmessungen der jeweiligen Fenster und Türen durch Abtasten erfaßt und die Schneid- und Bohreinrichtungen entsprechend angesetzt (
DE 34 37 092 A1 ). Die Beschläge werden in der Regel auf der Außenseite der Fensterschenkel angebracht. Ist es erforderlich, an allen vier Schenkeln Beschläge anzubringen, wie dies bei Drehkipp-Fenstern mit Einhandbedienung der Fall ist, so wird das Fenster von Hand auf einem Montagetisch um 90 bzw. 180 bzw. 270 Grad gedreht und mit Beschlägen versehen.
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Die Person, welche die halbautomatische Fertigung der Fenster durchführt, bietet hierbei keine Gewähr dafür, daß alle Beschläge ordnungsgemäß montiert werden und in richtiger Relation zueinander stehen. Die auf den vier Schenkeln eines Fensters befestigten Beschläge sind keineswegs vollkommen isoliert voneinander angeordnet, sondern wenigstens teilweise miteinander gekoppelt. So greift beispielsweise bei einem Eingriff-Drehkippbeschlag ein Ende des Drehkipp-Getriebes in das Ende einer Eckumlenkung ein. Die Enden beider Teile sind z. B. hierbei auf jeweils einer Seite gerastert und liegen mit ihrer Rasterung aufeinander. Bei anderen Kopplungen, z. B. zwischen einer Axerschere und einem Getriebe, greift ein Vorsprung des einen Elements in eine Aussparung des anderen Elements ein. Wegen der stets vorhandenen Toleranzen kann es vorkommen, daß der Monteur etwas nachhelfen muß, damit die Kopplung wirklich hergestellt wird. Entfällt jedoch dieser Monteur bei einer vollautomatischen Montage, so besteht die Gefahr, daß die miteinander zu verkoppelnden Teile nicht formschlüssig aufeinanderliegen. Da solche Paßungenauigkeiten die ganze Montage wertlos machen können, ist es äußerst wichtig, daß die Verbindungen mit hoher Präzision hergestellt werden können.
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Um Kunststoffstopfen automatisch präziser in entsprechende Bohrungen einpassen zu können, ist es bereits bekannt, diesen Kunststoffstopfen eine besondere äußere Gestalt zu geben (
GB-PS 1 230 775 ) und sie mit der Unterstützung von Ultraschall zu montieren (
GB-PS 1 326 746 ). Für metallische Passungen, die sich nicht nur auf eine Stopfenform beschränken, sind diese bekannten Vorschläge nicht geeignet.
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Es ist weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zum vibrierenden Bearbeiten von Materialien bekannt, bei denen Werkzeuge oder Arbeitsmittel mit einer Kraft in ein Material eingetrieben werden und neben der Vorschubkraft eine Vibrationskraft wirksam ist (
DE 24 00 554 C2 ). Dieses bekannte Verfahren bezieht sich hauptsächlich auf die hydraulische Herstellung von Vibrationen. Einen Weg, wie verschiedene Beschlagteile von Fenstern miteinander in Eingriff gebracht werden können, ist hierbei nicht aufgezeigt.
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Ferner ist ein Automat zum Einpassen von Schließblechen in feste Fensterrahmen oder Balkontüren bekannt (
US 5 140 743 A ). Bei diesem Automaten werden Einzelteile, die für die Herstellung von Verbindungen dienen, mittels Rüttelbewegungen fortbewegt. Eine Einpassung dieser Einzelteile mittels einer Rüttelbewegung erfolgt hierbei jedoch nicht.
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Des weiteren ist eine Maschine für die automatische Positionierung eines Beschlags oder Teilen von Umfassungsbeschlägen auf den Ständern und Querschenkeln eines beweglichen Seitenflügels bekannt (
EP 0 459 841 A1 ). Diese Maschine weist einen Schlitten auf, der in Bezug auf den beweglichen Seitenflügel beweglich ist. Beschlagteile können mit dieser Maschine jedoch nicht zusammengeführt werden.
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Es ist bei Montagemaschinen auch bekannt, jede Handhabungs- und Fügebewegung in Linear- und Drehbewegungen zu zerlegen (Stefan Hesse: Montagemaschinen, 1. Auflage, Würzburg, Vogel-Verlag, 1993, S. 85). Spezielle Montagemaschinen, die für das Auf- und Einlegen verwendet werden, sind unter dem Namen Einleger oder Pick-and-Place-Gerät bekannt (s. Hesse, a. a. O., S. 120). Eine Möglichkeit, Fensterbeschläge und dergleichen mittels Rütteln miteinander zu verkoppeln, ist mit dieser Maschine jedoch nicht gegeben.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, Einzelelemente automatisch und sicher durch Formschluss miteinander zu verkoppeln, sowie eine Vorrichtung für die automatische Montage von Beschlägen an Fenstern und dergleichen vorzusehen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hinsichtlich des Verfahrens und gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Einzelelemente von Fenster- oder Türbeschlägen ohne die Mitwirkung einer Überwachungsperson sicher miteinander gekoppelt werden können. Erst durch die hierdurch gegebene Montagesicherheit ist es überhaupt möglich, von der halbautomatischen Montage auf die vollautomatische Montage überzugehen. Im einzelnen wird dies dadurch bewirkt, daß durch Einrasten eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird, und zwar mittels Elementen, die oft nicht genau genug positioniert sind. Beispielsweise liegen Zähne übereinander statt genau auf Lücke. Hierzu wird gerüttelt, d. h. es wird ein Element entlang einer Achse hin- und hergeschoben, wobei gleichzeitig senkrecht hierzu ein Druck ausgeübt wird. Beim Einhängen von Eckumlenkungen erfolgt das Eindrücken in die nicht genau positionierte und auch nicht genau in der Abmessung passende formschlüssige Aufnahme durch Drehen, Drücken und gegebenenfalls durch leichtes Klopfen bei gleichzeitigem Aufbringen von Aufpreßdruck in die richtige Richtung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 Teile eines Eingriff-Drehkippbeschlags;
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2a eine perspektivische Ansicht von Beschlagteilen, die nach der Montage ineinandergreifen;
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2b eine Draufsicht auf die Beschlagteile der 2a;
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3 zwei weitere Beschlagteile, die nach der Montage ineinandergreifen;
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4 eine erste perspektivische Ansicht eines Fensterrahmens, der automatisch mit Beschlägen versehen wird;
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5 eine zweite perspektivische Ansicht des Fensterrahmens gemäß 4, jedoch in einer Ansicht von hinten;
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6 eine erste Vorrichtung für die Herstellung einer sicheren Rastverbindung zwischen zwei Beschlagteilen;
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7 eine zweite Vorrichtung für die Herstellung einer sicheren Rastverbindung zwischen zwei Beschlagteilen.
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In der 1 ist ein Drehkipp-Getriebe 1 dargestellt, das mit einem Griffsitz 2 für einen Griff 3 versehen ist. Ein Schließstück 4, das mit einem Vorsprung 5 verrasten und diesen verstellen kann, ist neben der eigentlichen Getriebestange 6 gezeigt. Am Ende der Getriebestange 6 befindet sich auf der Unterseite eine Schiene 7 mit einer Rasterung der Ränder. Dieser gerasterten Schiene 7 liegt ein Rändelstück 8 gegenüber, das zu einer Eckumlenkung 9 gehört, die zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Schenkel 10, 11 aufweist. Das Rändelstück 8 hat im Querschnitt die Form eines U, dessen Seitenschenkel auf der Innenseite mit einer Rändelung versehen sind.
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Wird das Rändelstück 8 an die Schiene 7 gelegt, so greifen die Zähne der Rändelung der Schiene 7 in die Zahnlücken des Rändelstücks 8 ein.
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Wird nun das Getriebe 1 in horizontaler Richtung verschoben, so wird auch das Rändelstück 8 verschoben. Da mit diesem Rändelstück 8 über ein biegsames Blatt 12 auch ein Verschiebestück 13 gekoppelt ist, wird auch dieses Verschiebestück 13 bewegt. Mit 14 ist ein weiteres Schließstück bezeichnet, das mit einem Vorsprung 15 verrasten kann.
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An ihrem anderen Ende weist die Getriebestange 6 einen Vorsprung 16 auf, der mit einem Endstück 18 eines Mittelverschlusses 19 verbindbar ist. Vorsprung 16 und Endstück 18 können derart ineinandergreifen, daß sie fest miteinander gekoppelt sind.
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Bei der Montage der Einzelteils 1, 9, 19 greifen somit mehrere Elemente 16, 18 bzw. 7, 8 ineinander. Hierbei kann es vorkommen, daß der Eingriff nicht exakt erfolgt, beispielsweise weil die Schiene 7 nicht vollständig von dem Rändelstück umfaßt wurde. Dies hat zur Folge, daß die Kopplung an der besagten Stelle locker ist und sich lösen kann.
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Mit der Erfindung ist es jedoch möglich, wie weiter unten beschrieben wird, auch bei automatischer Montage eine feste Verbindung herzustellen.
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Die Verbindungselemente 7, 8 sind in den 2a und 2b noch einmal näher dargestellt. Man erkennt hierbei, daß das Rändelstück zwei Seitenleisten 20, 21 mit Innenrändelungen 22, 23 aufweist. Das Rändelstück ist an dem Schenkel 10 befestigt, während die Rändelschiene 7 parallel zur Schiene 6 verläuft.
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Eine weitere Steckverbindung zwischen einem Eckbeschlag 30 und einem geraden Schienenstück 31 ist in der 3 gezeigt. Der Eckbeschlag 30 weist einen Vorsprung 32 auf, der bei der Montage in eine Aussparung 33 eingreift. Dieser Eingriff ist durch die Verbindungslinie 34 symbolisiert. Das Schienenstück 31 weist ebenfalls einen Vorsprung 35 auf, der in eine Aussparung 36 des Eckbeschlags 30 eingreift. Der Eingriff ist hierbei mit der Bezugszahl 37 symbolisiert. Diese Steckverbindung nach 3 entspricht weitgehend der Verbindung zwischen den Teilen 16, 18 der 1.
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Die 4 zeigt Teile einer automatischen Montagevorrichtung 40 für die Anbringung von Beschlägen an einem Fensterrahmen 41. Von den vier Schenkeln 42 bis 45 des Fensterrahmens 41 liegen zwei 43, 45 parallel zur Montagevorrichtung 40 und zwei 42, 44 senkrecht hierzu. Die Montagevorrichtung 40 weist zwei Sensoren 46, 47 auf, die gleichzeitig Träger für Beschlagleisten 52 sind und horizontal sowie vertikal bewegt werden können, wie es die Pfeile 48, 49 anzeigen. Diese Sensoren 46, 47 stoßen gegen den Schenkel 43 und stellen hierdurch fest, welche Position dieser Schenkel 43 einnimmt. Diese Information geben sie zu einem Rechner, der hieraus alle weiteren Verfahrensschritte berechnet.
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Ist die Leiste 52 an dem Rahmen 43 angeordnet und befestigt, wird durch einen schwenkbaren Seitenarm ein Beschlag an den Schenkel 44 gelegt. An der Gehrung 50 der Schenkel 44, 43 befindet sich dann eine Stoß- und Verbindungsstelle zwischen den beiden Beschlägen, die erfindungsgemäß sicher hergestellt werden soll.
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In der 5 ist der Fensterrahmen 41 noch einmal in einer Ansicht von hinten gezeigt. Die beiden Sensoren 47, 46 sind hierbei bis an den Schenkel 43 herangeführt. An der Stelle 51 werden die beiden Enden der jeweiligen Getriebeteile zusammengefügt.
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Die 6 stellt derartige Getriebeteile 60, 61 schematisch dar, wobei das Getriebeteil 61 einen Vorsprung 62 aufweist, der in eine Aussparung 63 des Getriebeteils 60 eingeführt werden soll. Der Sensor 47 hält das Getriebeteil 61 beispielsweise über Dauermagnete 64, 65 fest und bewegt es nach links in Richtung des Pfeils x. Ist der Vorsprung 62 in die Aussparung 63 eingeführt, so vollführt der Sensor eine Rüttelbewegung in Richtung des Doppelpfeils y. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Vorsprung 62 tatsächlich vollständig in die Aussparung 63 eingeführt ist.
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Mit Hilfe eines Stößels 66, der ebenfalls in y-Richtung bewegt werden kann, kann erreicht werden, daß die Oberkanten 67, 68 der beiden Getriebeteile 60, 61 exakt fluchten. Der Stößel 66 wird hierzu in y-Richtung nach unten gefahren, bis seine Unterseite die Oberkanten 67, 68 der Getriebeteile berührt.
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Während bei der Vorrichtung gemäß 6 der Getriebeteil 61 auf einer ebenen Fläche 69 ruht, die Teil eines Unterbodens des Sensors 47 ist, ruht der Getriebeteil 61 im Falle der Vorrichtung gemäß 7 auf einer schiefen Ebene 70, die Teil eines Unterbodens 71 des Sensors 47 ist.
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Um zu gewährleisten, daß der Vorsprung 62 sicher in die Öffnung 63 gelangt, genügt eine Bewegung des Sensors 47 in x-Richtung. Ist der Vorsprung 62 in diese Öffnung 63 eingeführt und wird der Sensor 47 in x-Richtung hin- und herbewegt, so rutscht der Getriebeteil nach oben bzw. nach unten. Auf diese Weise werden Verklemmungen und dergleichen der Teile 62, 63 behoben.
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Die Magnete 64, 65 dienen im wesentlichen nur zum Halten der Getriebeteile. Die Positionierung selbst erfolgt durch mechanische, formschlüssige Haltevorrichtungen wie Anschlagebenen oder Zapfen.
