Vorrichtung zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken wie beispielsweise Fenster- oder Türprofilen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken wie beispielsweise Fenster- oder Türprofile (2), umfassend eine Haltevorrichtung (3), welche das Profil (2) zum Bearbeiten in einer horizontalen X-Ebene einspannt, wobei vertikal zu der Einspannebene der Haltevorrichtung (3) in der Z-Ebene bzw. Y-Ebene wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (4) angeordnet ist, welches in unterschiedliche Winkellagen zur Horizontalebene verstellbar ist, und mit der Haltevorrichtung (3) eine Transportvorrichtung (5) für das Profil (2) zusammenwirkt, welche als verschiebbarer Zangenarm (6) mit einer Profilgreifzange (7) das freie Ende (8) des Profils (2) hält und das Profil (2) in der Haltevorrichtung (3) in der Horizontalebene für die abschnittsweise Bearbeitung am Profil (3) positioniert. Erfindungsgemäß verfährt die Haltevorrichtung (3) im verspannten Zustand des Profils (2) dieses zur abschnittsweisen Bearbeitung in der horizontalen X-Ebene, wobei der Zangenarm (6) im Greifzustand in der horizontalen Bewegungsrichtung kraftlos schwimmend gelagert ist, oder vom als Profil (2) ausgebildeten Werkstück gelöst ist.

Beschreibung

Technisches Umfeld

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken wie beispielsweise Fenster- oder Türprofile, umfassend eine Haltevorrichtung, welche das Profil zum Bearbeiten in einer horizontalen X-Ebene einspannt, wobei vertikal zu der Einspannebene der Haltevorrichtung in der Z-Ebene bzw. Y-Ebene wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug angeordnet ist, welches in unterschiedliche Winkellagen zur Horizontalebene verstellbar ist, und mit der Haltevorrichtung eine Transportvorrichtung für das Profil zusammenwirkt, welche als verschiebbarer Zangenarm mit einer Profilgreifzange das freie Ende des Profils hält und das Profil in der Haltevorrichtung in der Horizontalebene für die abschnittsweise Bearbeitung am Profil positioniert.

Stand der Technik

[0002] Bei der Bearbeitung von Profilen, die beispielsweise bei der Herstellung von Türen oder Fenster verwendet werden, sind zahlreiche unterschiedliche Arbeitsvorgänge durchzuführen. Solche Profile können aus Kunststoff, Metall oder Holz bestehen. Auch eine Kombination verschiedener Materialien ist möglich. Werden zum Beispiel Kunststoffhohlprofile für Fenster bearbeitet, so müssen Entwässerungsschlitze schräg in den Falz und/oder nach unten und/oder nach vorn gefräst werden. Außerdem sind Schließteilpositionsbohrungen an einem Blendrahmenprofil und/oder an einem Kämpferprofil zu setzen. Weiterhin müssen gegebenenfalls Schlosskästen ausgefräst, Nippelschrauben für Rollläden, Führungsleisten und Wetterschenkel verbaut werden. Ferner sind im Flügelüberschlag Eckbandbohrungen vorzusehen. Übliche Durchmesser für Entwässerungs- und Belüftungsschlitze sind hier beispielsweise 5 mm, während die Schließteilbohrungen sowie die Scheren- und Eckbandbohrungen immer einen Durchmesser von 3 mm aufweisen. Die Durchmesser für Ecklagerbohrungen am Flügelschlag für Fixierungszapfen sind 6 mm und für Schlosskastenfräsungen 12 mm, wobei die größten Ausnehmungen für Gurtwickler eine Länge von 220 mm aufweisen. Um diese unterschiedlichen Bohrungen und Ausfräsungen durchführen zu können, sind verschiedene Bearbeitungswerkzeuge erforderlich. Bei einer automatisierten Bearbeitung entfällt die Möglichkeit zum Beispiel bei einem einzigen Bohrer die Bohreransätze auszuwechseln, weil der Aufwand hierfür zu groß wäre. Einfacher ist es von vornherein verschiedene Bohrer mit jeweils unterschiedlichen Einsätzen oder unterschiedliche Bohrwerkzeuge vorzusehen. Bei der herkömmlichen Bearbeitung von Profilen werden lange Profilstangen auf einen Tisch oder dergleichen gelegt und mit einer an ihren hinteren Ende greifenden Vorrichtung zu den Bearbeitungsstationen geschoben bzw. gezogen, die entlang der Verschiebeachse der Profilstangen angeordnet sind. Es findet somit eine fließbandmäßige Bearbeitung der Profilstangen statt.

[0003] So ist beispielsweise aus der DE 197 25 043 eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Bauelementen bekannt, welche über eine Haltevorrichtung verfügt, die das Profil zum Bearbeiten in einer horizontalen X-Ebene einspannt. Vertikal zu der Einspannebene der Haltevorrichtung sind in der Z-Ebene bzw. Y-Ebene Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen, welche in unterschiedliche Winkellagen zur Horizontalebene angeordnet sind, um diese dann an dem zu bearbeitenden Profil in Einsatz zu bringen. Mit der Haltevorrichtung wirkt dabei eine Transportvorrichtung für das Profil zusammen, welche hier beispielsweise als ein verschiebbarer Zangenarm mit einer Profilgreifzange ausgebildet ist, die das freie Ende des Profils hält und das Profil in der Haltevorrichtung in der Horizontalebene für die abschnittsweise Bearbeitung am Profil positioniert. Als nachteilig bei dieser Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken, wie beispielsweise Fenster-oder Türhohlprofile, wird es angesehen, dass insbesondere während des Bearbeitungsvorganges nicht die genügende Prozesssicherheit gewährleistet ist, da bei der Bearbeitung von stangenförmigen Profilen diese durch die Profilgreifzange gehalten werden, so dass dabei aufgrund von Schlupf sich Oberflächenschäden an den zu bearbeitenden Profilen einstellen können.

Aufgabe

[0004] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken derart weiterzubilden, welche hinsichtlich der bewegbaren Transporteinrichtung eine höhere Prozesssicherheit gewährleistet unter Bereitstellung einer schonenden Oberflächenbehandlung, wobei insbesondere auch die Bearbeitungszeit des Werkstücks verkürzt werden soll.

Lösung

[0005] Erfindungsgemäß wird das Problem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0006] Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass aufgrund der in der Horizontalebene verfahrbaren Haltevorrichtung die Prozesssicherheit an dem Werkstück wesentlich erhöht wird, da durch die Bewegbarkeit der Haltevorrichtung ein Schlupf zwischen Bearbeitungswerkzeug und Profil ausgeschlossen wird. Dies führt dazu, dass eine wesentlich schonendere Oberflächenbearbeitung vorgenommen werden kann, unter Verkürzung der Bearbeitungszeit, weil aufgrund der verschiebbaren Haltevorrichtung größere Vorschübe mit dem eingespannten Profil gefahren werden können. Somit können auch schwere und massive Werkstücke mit der Vorrichtung bearbeitet werden.

[0007] Erfindungsgemäß wird zur Lösung des Problems vorgeschlagen, dass die Haltevorrichtung im verspannten Zustand des Profils, dieses zur abschnittsweisen Bearbeitung in der horizontalen X-Ebene verfährt, wobei der Zangenarm im Greifzustand in der horizontalen Bewegungsrichtung kraftlos schwimmend gelagert ist, oder vom als Profil ausgebildeten Werkstück gelöst ist.

[0008] Es versteht sich nun von selbst, dass während der Bearbeitungszeit die Transporteinrichtung sich hier zwar noch im Eingriff befindet, wobei jedoch die horizontale Hub- bzw. Schubbewegung in X-Richtung ausschließlich durch die verfahrbare Haltevorrichtung vorgenommen wird. Dadurch ergibt sich aufgrund der Einspannsituation an der Haltevorrichtung ein prozesssicheres Führen des Profils an dem Bearbeitungswerkzeug. Entsprechend kann auch ein schnellerer Hub bzw. Schub vorgenommen werden, da aufgrund der Einspannsituation ein sicherer Halt für das zu bearbeitende Profil gegeben ist. Die haltende in Eingriff stehende Zange macht hierbei kraftlos die Hub- bzw. Schubbewegung der Haltevorrichtung mit. Nach einer anderen Ausführungsform können die Zangen hierbei auch seitlich greifen, wobei bei dieser Ausführungsform sich bei der Hub- bzw. der Schubbewegung die Zangen in einer vom Werkstück gelösten Stellung sich befinden.

[0009] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Haltevorrichtung aus zwei Profilauflagen, welche auf einem Maschinenrahmen in der horizontalen X-Ebene verfahrbar angeordnet sind. Hierbei ist eine der Profilauflagen in der Vorrichtung profileinlaufseitig und die andere profilauslaufseitig angeordnet. Es versteht sich nun von selbst, dass, wenn das stangenförmige Profil in die Bearbeitungsstation verbracht wird, dies mit dem Zangenarm in die Bearbeitungsstation derart eingebracht wird, dass der Profilstab in die Profilauflagen eingezogen bzw. eingeschoben wird. Zwischen den in der X-Ebene verfahrbaren Profilauflagen sind die Bearbeitungswerkzeuge angeordnet.

[0010] In Weiterbildung der Erfindung ist die einzelne Profilauflage mittels eines Spindelantriebs an dem Maschinenrahmen verfahrbar. Die Servoantriebe der Profilauflagen sind für den Hub in der X-Ebene synchronisiert, so dass diese gleichzeitig, bzw. auch wenn nur ein freies Ende an einer der Profilanlagen eingespannt ist, diese jeweils einzeln verfahren werden können.

[0011] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Profilauflagen Einspannelemente für das Profil angeordnet. Dabei sind die Profilauflagen im Eingriffsbereich bzw. im Einspannbereich des Profils mit Auflagerollen versehen, so dass ein sicherer ausgerichteter Transport zwischen den Profilauflagen ermöglicht wird. In Weiterbildung insbesondere der Profilauflagen ist der Eingriffsbereich bzw. der Einspannbereich der einzelnen Profilauflagen in der Z-Ebene und in der Y-Ebene verstellbar ausgebildet. Somit können in den Profilauflagen unterschiedliche Profilformen eingespannt werden, wobei diese in ihrer Querschnittsform unterschiedlich ausgebildet sein können.

Beschreibung der Zeichnungen

[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1

eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken, wie beispielsweise Fenster- oder Türprofilen;

Figur 2

eine Detailansicht der Haltevorrichtung mit einem Bearbeitungswerkzeug; und

Figur 3

eine Detailansicht der auslaufseitigen Haltevorrichtung.

Ausführungsbeispiele

[0013] Die Figur 1 zeigt in der Seitenansicht eine Vorrichtung 1 zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken, wie beispielsweise ein Fenster- oder Türprofil 2. Dabei umfasst die Vorrichtung 1 eine Haltevorrichtung 3, welche das Profil 2 zum Bearbeiten in einer horizontalen X-Ebene einspannt. Dabei sind vertikal zu der Einspannebene der Haltevorrichtung 3 in der Z- bzw. Y-Ebene wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug 4 angeordnet. Dieses Bearbeitungswerkzeug 4 kann in unterschiedliche Winkellagen zur Horizontalebene verstellt werden, wobei in der dargestellten Situation dieses senkrecht zum Profil 2 ausgerichtet ist. Mit der Haltevorrichtung 3 wirkt eine Transportvorrichtung 5 für das Profil 2 zusammen, welcher als verschiebbarer Zangenarm 6 mit einer Profilgreifzange 7, Figur 3, das freie Ende 8 des Profils 2 hält, und das Profil 2 in der Haltevorrichtung 3 in der Horizontalebene für die abschnittsweise Bearbeitung am Profil 2 positioniert.

[0014] Wie insbesondere aus der Zusammenschau der Figur 1 und 2 zu erkennen ist, kann die Haltevorrichtung 3 im verspannten Zustand des Profils 2 gemäß der Pfeilrichtungen verfahren werden, so dass das Profil 2 von dem Bearbeitungswerkzeug 4 hier abschnittsweise in der horizontalen X-Ebene bearbeitet werden kann. Während des Bearbeitungszustandes ist der Zangenarm 6 im Greifzustand in der horizontalen Bewegungsrichtung am Profil 2 kraftlos schwimmend gelagert. Somit ergibt sich, dass die Vorschubbewegung während des Bearbeitungsvorganges ausschließlich durch Verfahren der Haltevorrichtung 3 erfolgt. Wie insbesondere aus den beiden Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, besteht hierbei die Haltevorrichtung 3 aus zwei Profilauflagen 3.1 und 3.2, welche auf einem Maschinenrahmen 9 in der horizontalen X-Ebene verfahrbar angeordnet sind. Dabei versteht es sich von selbst, dass die beiden Profilauflagen 3.1 und 3.2 entweder synchron verfahren werden können, wobei jedoch auch jede einzelne Profilauflage 3.1 bzw. 3.2 getrennt voneinander verfahren werden kann.

[0015] Wie insbesondere aus der Figur 1 zu erkennen ist, ist hierbei eine der Profilauflagen 3.1 in der Vorrichtung 1 profileinlaufseitig angeordnet, wobei die andere Profilauflage 3.2 profilauslaufseitig angeordnet ist. Es versteht sich nun von selbst, dass das stangenförmige Profil 2 zunächst in die Profilauflage 3.1 mit dem Zangenarm 6 eingezogen wird, wobei dann mit dem Zangenarm 6 dies durch die beiden Profilauflagen 3.1 und 3.2 hindurch gezogen und geschoben werden kann, so dass dann im verspannten Zustand der Profilauflagen 3.1 und 3.2 das Profil 2 hier von dem Bearbeitungswerkzeug 4 sicher bearbeitet werden kann. Während des Bearbeitens mit dem Bearbeitungswerkzeug 4 erfolgt dann der Vorschub ausschließlich durch die Haltervorrichtung 3 bzw. durch die verfahrbaren Profilauflagen 3.1 und 3.2.

[0016] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen den in der X-Ebene verfahrbaren Profilauflagen 3.1 und 3.2 die Bearbeitungswerkzeuge 4 angeordnet. Wie insbesondere aus der Figur 2 deutlich zu erkennen ist, ist die einzelne Profilauflage 3.1 bzw. 3.2 mittels eines Spindelantriebs 10 an dem Maschinenrahmen 9 verfahrbar angeordnet. Zum Antrieb der Spindeln 10 sind Servoantriebe 11 vorgesehen, die den Hub in der X-Ebene vornehmen, wobei die Servoantriebe 11 hier synchronisiert sind. In Weiterbildung der Erfindung sind an den Profilauflagen 3.1 und 3.2 Einspannelemente 12 für das Profil 2 angeordnet. Diese sind in der Y- und/ oder in der Z-Ebene angeordnet, so dass das Profil 2 einerseits von der Y- und der Z-Achse verspannt werden kann. In Weiterbildung der Erfindung sind die Profilauflagen 3.1 und 3.2 im Eingriffsbereich bzw. im Einspannbereich des Profils 2 mit Auflagerollen 13 versehen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Eingriffsbereich bzw. der Einspannbereich der Profilauflagen 3.1 und 3.2 in der Z-Ebene und in der Y-Ebene verstellbar, wobei dies über Hubzylinder 14 an den Profilauflagen 3.1 und 3.2 erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

[0017] 

01

Vorrichtung

02

Fenster- oder Türprofile

03

Haltevorrichtung

3.1

Profilauflage

3.2

Profilauflage

04

Bearbeitungswerkzeug

05

Transportvorrichtung

06

Zangenarm

07

Profilgreifzange

08

freies Ende Profil

09

Maschinenrahmen

10

Spindel

11

Servoantrieb

12

Einspannelemente

13

Auflagerollen

14

Hubzylinder

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Bearbeiten von stangenförmigen Werkstücken wie beispielsweise Fenster- oder Türprofile (2), umfassend eine Haltevorrichtung (3), welche das Profil (2) zum Bearbeiten in einer horizontalen X-Ebene einspannt, wobei vertikal zu der Einspannebene der Haltevorrichtung (3) in der Z-Ebene bzw. Y-Ebene wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (4) angeordnet ist, welches in unterschiedliche Winkellagen zur Horizontalebene verstellbar ist, und mit der Haltevorrichtung (3) eine Transportvorrichtung (5) für das Profil (2) zusammenwirkt, welche als verschiebbarer Zangenarm (6) mit einer Profilgreifzange (7) das freie Ende (8) des Profils (2) hält und das Profil (2) in der Haltevorrichtung (3) in der Horizontalebene für die abschnittsweise Bearbeitung am Profil (3) positioniert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltevorrichtung (3) im verspannten Zustand des Profils (2) dieses zur abschnittsweisen Bearbeitung in der horizontalen X-Ebene verfährt, wobei der Zangenarm (6) im Greifzustand in der horizontalen Bewegungsrichtung kraftlos schwimmend gelagert ist, oder vom als Profil (2) ausgebildeten Werkstück gelöst ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltevorrichtung (3) aus zwei Profilauflagen (3.1) und (3.2) besteht, welche auf einem Maschinenrahmen (9) in der horizontalen X-Ebene verfahrbar angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine der Profilauflagen (3.1) in der Vorrichtung (1) profileinlaufseitig und die andere Profilauflage (3.2) profilauslaufseitig angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den in der X-Ebene verfahrbaren Profilauflagen (3.1) und (3.2) die Bearbeitungswerkzeuge (4) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelne Profilauflage (3.1, 3.2) mittels eines Spindelantriebs (10) an dem Maschinenrahmen (9) verfahrbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Servoantriebe (11) der Profilauflagen (3.1, 3.2) für den Hub in der X-Ebene synchronisiert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit den Servoantrieben (11) die Profilauflagen (3.1) und (3.2) für einen Hub in der X-Ebene einzeln verfahrbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Profilauflagen (3.1) und (3.2) Einspannelemente (12) für das Profil (2) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Profilauflagen (3.1) und (3.2) im Eingriffsbereich bzw. im Einspannbereich des Profils (2) mit Auflagerollen (13) versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingriffbereich bzw. der Einspannbereich der Profilauflagen (3.1) und (3.2) in der Z-Ebene und in der Y-Ebene verstellbar ausgebildet ist.

Zeichnung