Verfahren und Vorrichtung für das Befestigen der Bandteile an Fensterrahmen und -flügeln |
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| 申请号 | EP93109308.2 | 申请日 | 1993-06-09 | 公开(公告)号 | EP0574825B1 | 公开(公告)日 | 1997-01-08 |
| 申请人 | Schüring GmbH & Co. Fenstertechnologie KG; | 发明人 | Förster, Hans-Ulrich; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | |||||||
| 说明书全文 | Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Befestigen von miteinander korrespondierenden Bandteilen an Fensterrahmen und Fensterflügeln, bei welchem am Fensterrahmen und Fensterflügel Befestigungselemente für die Bandteile an bestimmten Positionen angebracht werden. Die Bandteile von Fensterrahmen und -flügeln werden im allgemeinen auf Montagevorrichtungen bei der Fensterfertigung angebracht. Bekannte Montagevorrichtungen, wie sie zum Beispiel die DE 34 37 092 A1 beschreibt, arbeiten nach einem Verfahren, bei dem Abtaster die äußeren oder inneren Abmessungen der Rahmen oder Flügel abtasten und die Position der Befestigungselemente diesen Abtastern räumlich fest zugeordnet ist. Diese Zuordnung wird vorzugsweise durch eine starre Koppelung zwischen den Abtastern und den Geräten zum Anbringen der Befestigungselemente erreicht. Bei diesem Verfahren werden also die Positionen der Befestigungselemente relativ zu dem Innen- oder Außenmaß des Rahmens oder Flügels bestimmt, so daß die Abstände zwischen den Bandteilen am Flügel zu den Abständen zwischen den Bandteilen am Rahmen um die zulässige Toleranz des Innen- bzw. des Außenmaßes am Flügel und Rahmen variieren können. Diese Abstandsvariationen haben zur Folge, daß von mehreren Bändern nur eines die Hauptlast aufnimmt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Bandteile eines Fensters derart am Rahmen und am Flügel befestigt werden, daß alle Bänder des Fensters im wesentlichen die gleiche Teillast tragen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Bandteile so am Rahmen und am Flügel zu befestigen, daß der Flügel mittig zu der ihn aufnehmenden Öffnung des Rahmens angelenkt ist. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abstände aller Positionen der Befestigungselemente am Rahmen und am Flügel relativ zur Mitte des Rahmens und Flügels festgelegt werden, wobei die Positionen der Befestigungselemente am Rahmen relativ zur Mitte von dessen innerem Höhenmaß und am Flügel relativ zur Mitte von dessen äußerem Höhenmaß festgelegt werden. Durch das Loslösen der Positionsbestimmung für die Befestigungselemente von dem realen Maß des Fensterrahmens und Fensterflügels wirken sich die Fertigungstoleranzen von Rahmen- und Flügelmaß nicht auf die Abstände der Bandteile zueinander aus. Die Positionen der Bohrungen für die Befestigungselemente können zum Beispiel mit einer starren Abstandslehre, die zum Rahmen oder Flügel zentriert angelegt wird, bestimmt werden. Die meisten Fensterrahmen und -flügel sind symmetrisch und weisen oben, unten und an den Seiten die gleichen in engen Toleranzen gefertigten Profile auf. Bei derartigen Bauteilen ist es unwesentlich, ob die Bauteilmitte anhand des Innenmaßes oder des Außenmaßes bestimmt wird. Bei Fensterrahmen und -flügeln, die nicht symmetrisch sind oder deren Rahmenprofile handgefertigt sind und daher größere Fertigungstoleranzen aufweisen, ist es erforderlich, am Rahmen und am Flügel jeweils die einander zugeordneten Höhenmaße zum Bestimmen der Bauteilmitte zu verwenden. Dazu ist am Flügel das äußere Höhenmaß, das heißt die Flügelfalzhöhe abzugreifen und am Rahmen das innere Höhenmaß, das heißt der Abstand der Rahmenschenkel, die bei geschlossenem Fenster dem oberen und unteren Flügelfalz gegenüberliegen. Durch eine derartige Zentrierung beider Bauteile wird gewährleistet, daß das obere und das untere Kammermaß identisch sind und Maßabweichungen im Rahmen der Fertigungstoleranzen am besten ausgeglichen sind. Für den Einsatz des Verfahrens bei der automatisierten Fensterfertigung ist der Rahmen oder der Flügel auf eine Montagevorrichtung zu legen und darauf zu zentrieren, so daß die Mitte des Rahmens oder Flügels mit der Mitte der Montagevorrichtung übereinstimmt. Anschließend können die Positionen der Befestigungselemente der Bandteile mit einer an der Montagevorrichtung fest installierten Abstandslehre bestimmt werden, welche die Positionsmarkierungen relativ zur Mitte der Montagevorrichtung aufweist. Eine Vorrichtung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht aus den Ansprüchen 3 bis 14 hervor. Die Vorrichtung zum Zentrieren und Feststellen des Rahmens oder Flügels besteht aus zwei gegenläufigen Spannblöcken, die beispielsweise über ein Verbindungsband und Umlenkrollen miteinander gekoppelt sind. Die Spannblöcke können pneumatisch oder mechanisch angetrieben werden, und die Kopplung der Spannblöcke kann auch über ein Getriebe erfolgen, zum Beispiel an den Spannblöcken angeordnete Zahnstangen, die parallel zueinander verlaufen und über ein Zahnrad miteinander gekoppelt sind. Die an der Montagevorrichtung fest installierte Abstandslehre kann zum Beispiel von an der Vorderseite des Montagetisches angeordneten Zapfenaufnahmen gebildet werden, in die ein Arretierungszapfen eingreift, der an dem Schlitten angeordnet ist, welcher die Geräte zum Anbringen der Befestigungselemente trägt. Für jede Bearbeitungsposition ist dabei eine Zapfenaufnahme vorzusehen. Zur Bearbeitung von Fensterbauteilen mit unterschiedlichen Höhenmaßen können die Zapfenaufnahmen von einer Metalleiste gebildet werden, die an ihrer Vorderseite Rastnuten im Abstand von z.B. 25 mm zueinander aufweist. Somit lassen sich die Bandteile in Abhängigkeit von der Flügelfalzhöhe an den optimalen Positionen am Rahmenprofil oder Flügelprofil befestigen. Eine noch höhere Flexibilität in der Bestimmung der Positionen der Befestigungselemente wird erreicht, wenn als Abstandslehre eine kontinuierliche, automatisch lesbare Meßleiste, wie zum Beispiel eine optische oder elektronische Inkrementenleiste, verwendet wird und der Schlitten mit einer Bremsvorrichtung in seiner Position arretiert wird. Eine derartige Anordnung ermöglicht die automatische, zum Beispiel numerisch gesteuerte, Ermittlung der Positionen der Befestigungselemente in Abhängigkeit von dem Abstand der Spannblöcke und damit dem Höhenmaß des Rahmens oder des Flügels. Bei einer Ausführungsform des Montagetisches, insbesondere zum Anbringen von Bändern, bei denen das Flügelbandteil mit einem mittigen Einschraubzapfen in das Flügelprofil eingeschraubt wird und die Schraublöcher zum Befestigen des Rahmenbandteils zur Bandteilmitte symmetrisch sind, sind auf dem Schlitten übereinander ein Bohrgerät und ein Einschraubgerät, deren Achsen im wesentlichen in der Ebene des Montagetisches liegen, sowie eine Bohrschablone angeordnet, die senkrecht verlaufende Bohrbuchsen aufweist. Dabei liegen die Achsen des Bohr- und des Schraubgerätes sowie die Mittellinie der Bohrschablone in der gleichen senkrecht zur Tischebene verlaufenden Ebene. Die Anordnung der drei Bearbeitungsgeräte auf einem Schlitten ist kostengünstig, und das Bearbeiten der Flügelprofile, bei denen zuerst eine Bohrung angebracht und dann der Einschraubzapfen des Flügelbandteils eingeschraubt wird, ist wenig zeitaufwendig, da nicht ein zweiter Schlitten mit dem Einschraubgerät in Position gebracht werden muß, sondern lediglich das die Geräte tragende Gestell von der Arbeitsposition des Bohrers in die Arbeitsposition des Schraubers in der Höhe verschoben werden muß. Für das Anbringen der Rahmenbandbohrungen muß der Schlitten in die gleichen Arretierungspositionen gebracht werden wie bei dem Flügelbandteil, da aufgrund des mittigen Einschraubzapfens kein Versatz zwischen der Einschraubzapfenachse und der Mittellinie des Bohrbildes für die Rahmenbandbefestigung nötig ist. Anschließend kann die ausziehbare Bohrschablone auf das Rahmenprofil aufgelegt werden, und die Bohrungen können durch die Bohrbuchsen hindurch in dem Rahmenprofil angebracht werden. Da das Bohrbild des Rahmenbandteils symmetrisch zur Bandteilmitte ist, spielt es keine Rolle, ob das Band rechts oder links an dem Fenster anzuordnen ist. Diese Anordnung der drei Befestigungsgeräte übereinander ist auch unabhängig von den beanspruchten Befestigungsverfahren vorteilhaft einzusetzen. Der Einsatz der Bohrschablone ist eine kostengünstige Lösung und zum Beispiel bei dem Übergang von manueller Fertigung zu teilautomatisierter Fertigung vorteilhaft. Für eine vollautomatische Fertigung kann anstatt der Schablone ein Bohrgerät eingesetzt werden, das mehrere im Abstand der Schraublöcher des Rahmenbandteils angeordnete Bohrer mit rechtwinklig zur Tischebene verlaufender Bohrachse und Vorschubrichtung aufweist. Eine weitere Alternative zur Vorrichtung mit übereinanderliegenden Bohrer- und Schrauberachsen ist eine Vorrichtung, bei der diese Achsen nebeneinander in einer horizontalen Ebene liegen. Eine derartige Vorrichtung wird zum Beispiel eingesetzt, wenn als Führungsschiene für den Schlitten ein Aluminium-Tragprofil verwendet wird, so daß dieses Tragprofil mit Schlitten und Werkzeugen eine separate Baueinheit bildet. Bei der Anordnung von Bohrer und Schrauber nebeneinander, liegen die Arbeitspositionen hierfür in Richtung der Führungsschiene horizontal nebeneinander. Damit nicht irrtümlicherweise der Bohrer betätigt wird, wenn das Tragegestell in der Arbeitsposition für den Schrauber ist, ist eine Steuervorrichtung vorzusehen, die in der jeweiligen Arbeitsposition nur den Antrieb des entsprechenden Werkzeuges freigibt. Dies kann durch einen Endanschlagtaster geschehen, der ein Signal abgibt, wenn das Tragegestell gegen einen Anschlag für die Arbeitsposition des Bohrers anliegt. In diesem Fall wird zum Beispiel die Luftzufuhr für einen pneumatischen Bohrer mit einem Dreiwegeventil aktiviert und die des Schraubers gesperrt. Ist das Signal nicht vorhanden, so ist die Luftzufuhr für den Schrauben durchgeschaltet und die für den Bohrer gesperrt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen zeigen in
Bei dem in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Montagetisch 1 ist die Tischfläche offen und besteht aus Längsstreben 2 und Querstreben 3. Der vordere Abschnitt der Tischfläche weist keine Querstreben auf. Hier ist zum zentrierten Einspannen der Rahmen- und Flügelprofile eine Gleitschiene 4 angeordnet, auf der zwei Zentrierschlitten 5,6 geführt sind, an deren Oberseite die Spannblöcke 7,8 befestigt sind. Der Zentrierschlitten 5 ist über einen pneumatischen Antrieb in der Gleitschiene 4 automatisch vor- und zurückschiebbar. Der Zentrierschlitten 6 ist über ein umlaufendes Verbindungsband 9, zum Beispiel einem faserverstärkten Zahnriemen oder einem dünnen Metallband, mit dem Zentrierschlitten 5 verbunden und befindet sich dadurch zwangsläufig im gleichen Abstand zur Mitte der Gleitschiene 4 und damit zur Mitte des Montagetisches 1. Das Verbindungsband 9 wird an den Enden der Gleitschiene 4 über Umlenkrollen 10 umgelenkt. Um den zu bearbeitenden Fensterflügel oder -rahmen in der Richtung quer zur Gleitschiene 4 zu arretieren, sind im vorderen Bereich des Montagetisches 1 schwenkbare Anschlagrollen 11 angeordnet. Die Anschlagrollen 11 schwenken um eine rechtwinklig zur Gleitschiene 4 und parallel zur Tischebene verlaufende Achse, so daß der Fensterrahmen oder -flügel widerstandslos in Richtung der Gleitschiene 4 auf dem Montagetisch verschoben werden kann. An der Vorderseite 12 des Montagetisches 1 ist eine stangenförmige Führungsschiene 13 angeordnet, auf der der Schlitten 14 geführt ist, welcher die Bearbeitungsgeräte trägt. Um den Schlitten 14 an seinen Arbeitspositionen zu arretieren, weist die Vorderseite 12 des Montagetisches 1 Zapfenaufnahmen 15 auf, in die ein von Hand zu betätigender federnder Arretierungszapfen 16, der an dem Schlitten 14 befestigt ist, eingreift. Wie oben angedeutet, können die Zapfenaufnahmen 15 auch durch eine parallel zur Führungsschiene 13 verlaufende Leiste (nicht dargestellt) mit Arretierungsnuten für den Eingriff des Arretierungszapfen 16 ersetzt werden. Auf dem Schlitten 14 ist das Tragegestell 17 angeordnet, an dem die Bearbeitungsgeräte befestigt sind. Mit den rechtwinklig zur Tischebene verlaufenden Führungsstangen 18 ist das Tragegestell 17 im wesentlichen in vertikaler Richtung verschiebbar an dem Schlitten befestigt. Die vertikale Verschiebung erfolgt durch die beiden Pneumatik-Zylinder 19. Die vertikale Verschiebung erfolgt nur in zwei diskreten Positionen, nämlich den Arbeitspositionen der Bearbeitungsgeräte. Da Flügel und Rahmen mit unterschiedlicher Profilbreite zu bearbeiten sind, ist eine hier nicht dargestellte Vorrichtung für die Verstellung des horizontalen Abstandes der vertikalen Arretierungspositionen relativ zur Tischebene vorzusehen. Die Verschiebung in der Bearbeitungsrichtung erfolgt über die beiden im wesentlichen horizontal verlaufenden Führungsstangen 20. Die Führungs- und Verschiebevorrichtung für den Schlitten 14 und das Tragegestell 17 sind in allen Darstellungen schematisch angedeutet und nicht in allen Einzelheiten dargestellt. Zum Anbringen der im wesentlichen parallel zur Tischebene 52 verlaufenden Bohrungen im Flügelprofil ist an dem Tragegestell 17 das Bohrgerät 21 mit dem Bohrer 22 angebracht. Oberhalb des Bohrgerätes 21 ist das Schraubgerät 24 zum Einschrauben der Einschraubzapfen des Flügelbandteils angeordnet. Dazu kann das Flügelbandteil in die Bandteilaufnahme 25 des Schraubgerätes 24 eingeschoben werden. Die Drehachse des Bohrers 22 und die Einschraubachse der Bandteilaufnahme 25 verlaufen zueinander parallel und befinden sich in der gleichen vertikalen, rechtwinklig zur Vorderseite 12 des Tisches verlaufenden Ebene. Nach dem Bohren mit dem Bohrer 22 muß zum Einschrauben des Flügelbandteils daher das Tragegestell 17 nur in vertikaler Richtung nach unten verschoben werden, um das Schraubgerät 24 in seine Arbeitsposition zu bringen. Um eine Beschädigung des zu bearbeitenden Flügels oder Rahmens oder eine Beschädigung der Bearbeitungsgeräte zu vermeiden, sind zwei Sicherungsvorrichtungen vorgesehen. Neben der Bandteilaufnahme 25 des Schraubgerätes 24 ist ein Vorschubsensor 27 angeordnet. Dieser tritt beim Einschrauben des Flügelbandteils mit dem Flügelprofil in Kontakt, wenn das Ende des Einschraubweges erreicht ist, und gibt dabei ein Signal an eine nicht dargestellte Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung unterbricht die Luftzufuhr zu dem pneumatischen Schraubgerät 24 und beendet so die Schraubbewegung. Ein Vorschubsensor 27 wirkt mit einer der horizontalen Führungsstangen 20 zusammen und gibt ein Signal an die Steuervorrichtung, wenn das Tragegestell 17 von seiner hinteren Endposition aus in Vorschubrichtung verschoben ist. Aufgrund dieses Signals blockiert die Steuervorrichtung das vertikale Anheben oder Absenken des Tragegestells 17, so daß der Bohrer 22, die Bandteilaufnahme 25 oder das Flügelprofil nicht dadurch beschädigt werden können, daß das Tragegestell 17 vertikal verschoben wird, während eines der Werkzeuge 22, 25 mit dem Flügelprofil in Eingriff ist. An dem den Tisch tragenden Fußgestell 29 sind zwei Verstellzylinder 30 angeordnet, mit denen die Tischebene um bis zu 10° verschwenkt werden kann. Weiterhin zeigt die Fig. 1 die Luftleitungen 31 für die Luftzufuhr zu dem pneumatischen Schraubgerät 24, dem pneumatischen Bohrgerät 17 sowie für den Pneumatikantrieb in der Gleitschiene 4. Die Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des an dem Montagetisch 1 befestigten Schlittens 14 mit dem die Arbeitsgeräte tragenden Gestell 17. Hier ist zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten Anordnung oberhalb des Schraubgerätes 24 eine Bohrschablone 41 mit Bohrbuchsen 42 angeordnet. Die Mittellinie 40 der Bohrschablone 41 verläuft parallel zu und in der gleichen vertikalen Ebene mit der Bohrachse 23 des Bohrers 22 und der Einschraubachse 26 der Bandteilaufnahme 25. Diese Anordnung ermöglicht das Anbringen der Bohrungen für die Rahmenbandteile von Bändern, bei denen der Einschraubzapfen des Flügelbandteils in der Bandmitte angeordnet ist, da hier kein Versatz zwischen der mit dem Bohrer 22 angebrachten Bandzapfenbohrung und der Mitte der Bohrbildes der Bohrschablone nötig ist. Ist der Einschraubzapfen des Flügelbandteiles nicht mittig, so muß die Bohrschablone um den Versatz des Einschraubzapfens nach rechts und links verschiebbar sein, je nach dem, ob die Bänder rechts oder links an dem Fenster anzuordnen sind. Die Bohrschablone ist in Richtung ihrer Mittellinie verschiebbar und in den anderen Richtungen möglichst spielfrei in einem U-förmigen Schablonenträger 43 geführt. Dazu greift der Führungsbolzen 45 der Bohrschablone 41 in je einen Führungsschlitz 44 in den Seitenwänden des Schablonenträgers 43 ein. Von dem Montagetisch 1 ist in Fig. 2 nur ein Abschnitt des vorderen Rahmenträgers mit den Anschlagrollen 11 dargestellt. Die Fig. 3 zeigt den Montagetisch 1 mit einem zentriert festgespannten Rahmenprofil 46, auf das die Bohrschablone 41 aufgelegt ist. Die Bohrungen zur Befestigung des Rahmenbandteils können nun durch die Bohrbuchsen 42 der Bohrschablone 41 hindurch in dem Rahmenprofil 46 angebracht werden. In der Fig. 3 ist noch einmal deutlich der Zentrier- und Feststellmechanismus für den Fensterrahmen oder -flügel zu sehen. In der Gleitschiene 4 befindet sich ein pneumatischer Antrieb für den Zentrierschlitten 5, der über das Verbindungsband 9 mit dem Zentrierschlitten 6 gekoppelt ist. Das Verbindungsband 9 ist mit den an den Zentrierschlitten 5,6 festgeschraubten Klemmteilen 48 festgeklemmt. Die Umlenkung des Verbindungsbandes 9 an den Tischenden erfolgt mit den Umlenkrollen 10. Die auf den Zentrierschlitten 5,6 angeordneten Spannblöcke 7,8 wirken mit den Innenflächen des Rahmenprofils 46 zusammen und spannen so den Rahmen mittig auf den Montagetisch 1 fest. Zum Festspannen eines Fensterflügels ist es vorteilhaft, die Spannblöcke 7,8 von außen gegen das Rahmenprofil zu spannen. Den Anschlag für das Rahmenprofil 46 ist Richtung der Tischmittellinie 47 bilden Anschlagrollen 11. Das Rahmenprofil 46 kann von einem hier nicht dargestellten, auf dem Schlitten 14 angeordneten pneumatischen Anpreßbolzen gegen die Anschlagrollen 11 gedrückt werden. Die Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Bearbeitungsgeräte 21, 24, 41 auf dem Tragegestell 17 mit einem Schnitt durch den Montagetisch 1 und durch das Rahmenprofil 46. Zur Bearbeitung des Rahmenprofils 46 ist die Bohrschablone 41 auf dessen Stirnseite aufgelegt. Man erkennt den Anschlag 49 am Ende der Bohrschablone 41, der die Positionen der Bohrbuchsen 42 auf der Oberseite des Rahmenprofils 46 fixiert. Die Bohrungsachse 50 der Bohrbuchsen 42 verläuft rechtwinklig zur Tischebene 52. Um ein Verschieben der Fensterrahmen und -flügel auf dem Montagetisch 1 zu vereinfachen, sind auf den Längsstreben 2 und Querstreben 3 des Montagetisches 1 Gleitbürsten 51 angeordnet, von denen eine in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Damit trotz der aus der Tischebene 52 herausragenden Anschlagrollen 11 das Verschieben des Rahmenprofils in Tischlängsrichtung möglich ist, sind die Anschlagrollen 11 um die Achse 53 schwenkbar an dem Montagetisch angelenkt. Die im wesentlichen horizontalen Führungsstangen 20 des Tragegestells 17 sind für die Führung in Vorschubrichtung des Bohrgerätes 21 und des Schraubgerätes 24 in zwei an dem Schlitten 14 befestigten Axiallagern 54 geführt. Man erkennt, daß die Vorschubrichtung nicht ganz parallel zur Tischebene 52 verläuft, sondern 5° dazu geneigt ist, da durch ein leichtes Neigen des Einschraubzapfens des Flügelbandteils größere Kräfte von dem Einschraubzapfen auf das Flügelprofil übertragen werden können. Der Schlitten 14 ist durch die Axiallagerung 57 auf der Führungsschiene 13 geführt. Eine zweite Führung mittels der Kugellager 55 auf einer Laufleiste 56, die parallel zur Vorderseite 12 des Tisches verläuft, wird ein Kippen des Schlittens 14 um die Achse der runden Führungsschiene 13 verhindert. Bei der Ausführungsform in Fig. 4 ist der Arretierungszapfen 16 nicht mehr manuell zu betätigen, sondern wird mit einem Pneumatikzylinder 59 vor- und zurückbewegt.
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