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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Trennen und Besäumen
von auf Lücke
hintereinander angeordneten und fortlaufend bewegten, sowie endlos
oberflächenkaschierten
plattenförmigen
Werkstücken.
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Das
Trennen und das Besäumen
von fortlaufend bewegten endlos oberflächenkaschierten Werkstücken erfolgt
bisher in sehr unterschiedlicher Weise. So ist es beispielsweise
bekannt, das Trennen und Besäumen
in zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen durchzuführen. So
wird in dem ersten Arbeitsgang das Kaschiermaterial in dem Zwischenraum
zwischen zwei aufeinander folgenden Werkstücken, d. h. etwa in der Mitte
der Lücke
auseinander getrennt und in einem zweiten, davon gesonderten Arbeitsgang
der verbleibende Überstand
an den beiden Werkstücken
abgetrennt, d. h. bündig
mit der zugeordneten Kante gefräst
oder beispielsweise mit einer Phase ausgestattet.
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Dieses
Besäumen
im zweiten Arbeitsgang kann bisher in der verschiedensten Weise
erfolgen. Anstelle des früheren
Besäumens
von Hand wird dies heute überwiegend
mit speziellen Besäumvorrichtungen
maschinell im Durchlauf durchgeführt. Hierzu
müssen
jedoch die zu besäumenden
Kanten stets parallel zur Durchlaufrichtung durch die Durchlaufmaschine
geführt
werden. Dies erfordert, dass die Werkstücke nach dem Trennvorgang entweder über eine
Wendestation (oder von Hand) um 90° gedreht oder über eine
Umsetzvorrichtung bei unveränderter
Lage auf einen im rechten Winkel anschließenden neuen Förderer übergeben
werden. Wesentlich für
ein maschinelles Besäumen
im Durchlauf ist in jedem Fall, dass die zu besäumenden Kanten des Werkstückes parallel
zur Durchlaufrichtung zu liegen kommen.
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Diese
Maßnahmen
und insbesondere die hierfür
erforderlichen Umsetz- bzw. Übergabevorrichtungen
beeinträchtigen
jedoch die Produktionskapazität,
erfordern viel Platz und engen die Anordnungsmöglichkeiten einer Anlage ein.
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Eine
weitere Methode zum Trennen und Besäumen von hintereinander angeordneten
und fortlaufend bewegten sowie endlos oberflächenkaschierten plattenförmigen Werkstücken besteht
in der so genannten Schleif- bzw. Raspelmethode, wie sie beispielsweise
aus der
DE 27 11 396
A1 bekannt ist. Bei dieser Methode werden quer zur Durchlaufrichtung der
Werkstücke
angeordnete, sich über
die Werkstückbreite
erstreckende, drehangetriebene Schleif- oder Raspelwalzen eingesetzt,
die im Bereich der Lücke
zuerst die Oberflächenkaschierung
durchtrennen und danach den Besäumvorgang
an der Hinterkante des vorauseilenden und an der Vorderkante des nachfolgenden
Werkstückes
durchführen.
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Bei
dieser Methode müssen
allerdings je nach der Materialbeschaffenheit der zu bearbeitenden
Werkstücke
und des Kaschiermaterials sowie je nach der Werkstückbreite
und dem Bearbeitungszweck Schleif- und Raspelwalzen unterschiedlicher Oberflächenkörnung und
Arbeitslänge
zur Verfügung gestellt
werden, die zudem zeitaufwändige
Wechsel- und Rüstvorgänge erfordern.
Auch wird das Kaschiermaterial des vorauseilenden Werkstücks von unten
nach oben und das Kaschiermaterial des nachfolgenden Werkstücks von
oben nach unten bearbeitet, was nicht nur zu einem unterschiedlichen
Schleifbild an der Vorder- bzw. der Hinterkante, sondern zwangsläufig insbesondere
bei empfindlichen Kaschiermaterialien zu Ausreißerscheinungen bzw. Ablöseeffekten
führt.
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Sofern
der Trenn- und Besäumvorgang
unmittelbar nach dem Kaschiervorgang vorgenommen werden muss, d.
h. der Klebstoff noch nicht seine volle chemische und mechanische
Endfestigkeit erreicht hat, ist dieser Effekt insbesondere bei der
Arbeitsweise der Schleif- bzw. Raspelwalzen von unten nach oben
praktisch nicht zu vermeiden, so dass die Besäumqualität sehr unterschiedlich und
die Ausschussquote sehr hoch ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine vollkommen neuartige
Verfahrensweise sowie eine konstruktiv einfach aufgebaute Vorrichtung
zur Durchführung
der Verfahrensweise zu schaffen, die ohne komplexe Umsetz-, Rüst- und Übergabevorgänge auskommt
und insbesondere keinen umfangsreichen Werkzeugvorhalt erfordert.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art
dadurch erreicht, dass die Lücke über einen
Sensor erfasst, V-förmig
zueinander angeordnete und federnd aufgehängte Schneidklingen an der
Lücke in
Position gebracht und der Trenn- und Besäumvorgang über die Schneidklingen durch
Anlegen an der Hinterkante des vorauseilenden und an der Vorderkante
des nachfolgenden Werkstückes
gleichzeitig im Durchlauf durchgeführt wird.
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Diese
Aufgabe wird darüber
hinaus durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst, bei
der die V-förmig
zueinander angeordneten und federnd aufgehängten Schneidklingen an einem Trennkopf
befestigt sind, der an einer quer zur Durchlaufrichtung der Werkstücke verlaufenden
Geradführung
verfahrbar gelagert ist, wobei die Geradführung in der Durchlaufrichtung
und entgegen der Durchlaufrichtung der Werkstücke an mindestens einer Verfahrführung über einen
begrenzten Weg hin und her verfahrbar gelagert ist.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Trennen und das Besäumen zu
einem kombinierten gleichzeitig ablaufenden Arbeitsgang zusammenzufassen,
ohne dass hierzu komplizierte, zeitaufwändige Wechsel- und Rüstvorgänge und
ein Vorhalten einer Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen erforderlich
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind zwei Trenn- und Besäumaggregate vorgesehen,
die jeweils V-förmig
zueinander angeordnete und federnd aufgehängte Schneidklingen aufweisen,
wobei die beiden Trenn- und Besäumaggregate
in der Mitte der Werkstücke
nebeneinander in Position gebracht, und nach Erfassen der Lücke durch
den Sensor die Schneidklingen angelegt und zur Durchführung des
Trenn- und Besäumvorganges auseinander
bewegt werden.
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Bei
einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist
jedes der beiden Trenn- und
Besäumaggregate einen
Trennkopf auf, an dem die V-förmig
zueinander angeordneten und federnd aufgehängten Schneidklingen befestigt
sind, wobei die beiden Trennköpfe an
einer quer zur Durchlaufrichtung der Werkstücke verlaufenden Geradführun verfahrbar
gelagert sind, und die Geradführung
in der Durchlaufrichtung und entgegen der Durchlaufrichtung der
Werkstücke
an mindestens einer Verfahrführung über einen
begrenzten Weg hin und her verfahrbar gelagert ist. Eine derartige
Anordnung besticht durch einen technisch einfachen und deshalb störunanfälligen Aufbau und
ist auch für
hohe Durchlaufgeschwindigkeiten geeignet.
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Grundsätzlich kann
die Verfahrbewegung der Trennköpfe
an der Geradführung
bzw. die Verfahrbewegung der gesamten Geradführung an der mindestens einen
Verfahrführung
mit jedem geeigneten Antrieb realisiert werden. Vorteilhaft ist
es jedoch, wenn als Antrieb für
diese Bewegungen Linearmotoren eingesetzt werden.
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Um
bei der Schnittführung
kleinere Toleranzen ausgleichen und einen annähernd gleichen Anpressdruck
der Schneidklingen an den Kanten erzielen zu können, ist es gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zweckmäßig, die Schneidklingen federnd
an dem bzw. den Trennköpfen
aufzuhängen.
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Die
federnde Aufhängung
kann jeweils mit einer im wesentlichen V-förmigen Klingenhalterung ausgestattet
sein, die um eine parallel zur Geradführung verlaufende Achse hin
und her bewegbar an dem Trennkopf gelagert und über elastische Mittel in einer
Ausgangsstellung gehalten wird. Durch diese pendelartige Aufhängung, welche über die
elastischen Mittel in der Ausgangsstellung, also in einer Art Mittelstellung
gehalten wird, ist eine automatische Anlage der Schneidklingen und
der Ausgleich etwaiger Toleranzen sichergestellt.
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Grundsätzlich können die
elastischen Mittel in jeder beliebigen Weise gestaltet werden. Bei
der einfachsten Variante werden als elastische Mittel einfache Federn
eingesetzt.
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Für einen
störungsfreien
Ablauf und ein gutes Bearbeitungsergebnis ist es notwendig, dass
das abgetrennte Kaschiermaterial aus dem Bereich der Trenn- und
Besäumwerkzeuge
gefördert
wird. Hierzu ist es vorteilhaft, im Bereich der Trenn- und Besäumaggregate
pneumatische oder mechanische Abfördereinrichtungen für das abgetrennte
Kaschiermaterial vorzusehen. Diese Abfördereinrichtungen können beispielsweise
in Form von Venturidüsen
ausgebildet sein, die zum Absaugen der abgetrennten Kaschiermaterialteile
eingerichtet sind.
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Für den bevorzugten
Fall, dass zwei Trenn- und Besäumaggregate
vorgesehen sind, die in der Mitte der Werkzeuge nebeneinander in
Position gebracht werden, ist es notwendig, Stellglieder vorzusehen, über die
eine Zustellbewegung in vertikaler Richtung zum Eintauchen in die
Lücke zwischen
den plattenförmigen
Werkstücken
vorgenommen werden kann. Diese Stellglieder können in der verschiedensten
Weise ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es, diese mit pneumatischen,
elektrischen oder mechanischen Antrieben zu versehen.
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Grundsätzlich können die
Schneidklingen in der verschiedensten Weise ausgebildet sein. Sehr gute
Schneidergebnisse wurden mit handelsüblichen Trapezklingen erzielt,
welche jeweils eine Spitze besitzen, durch die das Eintauchen im
Bereich der Lücke
in das Beschichtungsmaterial problemlos durchgeführt werden kann.
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Im
Folgenden ist zur weiteren Erläuterung und
zum besseren Verständnis
der Erfindung ein Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben.
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1 zeigt
schematisch in einer perspektivischen Gesamtansicht die wesentlichen
Teile einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
welche mit zwei Trenn- und Besäumaggregaten
ausgestaltet ist, und
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2 zeigt
ebenfalls schematisch in einer perspektivischen Ansicht eines der
beiden in der Vorrichtung gemäß 1 eingesetzten
Trenn- und Besäumaggregate.
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In 1 sind
teilweise abgebrochen insgesamt drei plattenförmige Werkstücke 1, 2 und 3 dargestellt,
die in Durchlaufrichtung fortlaufend bewegt werden, wie dies durch
einen Pfeil R angedeutet ist.
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Wie
aus 1 erkennbar, werden die Werkstücke 2 und 3 endlos
oberflächenkaschiert
angeliefert, d. h. das Kaschiermaterial überbrückt eine Lücke L1 zwischen der Hinterkante
des vorauseilenden Werkstückes 2 und
der Vorderkante des nachlaufenden Werkstückes 3. Eine Lücke L2 zwischen
der Hinterkante des vordersten Werkstücks 1 und der Vorderkante
des dahinter angeordneten Werkstückes 2 dagegen
ist durch die Vorrichtung bereits bearbeitet, d. h. das Beschichtungsmaterial
im Bereich der Lücke
L2 herausgetrennt worden.
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Wie
aus 1 weiter hervorgeht, ist an beiden Seiten des
Durchlaufweges der Werkstücke 1, 2 und 3 parallel
zu deren Längskanten
eine Verfahrführung 5 vorgesehen.
Der besseren Übersichtlichkeit halber
sind in 1 von der Verfahrführung 5 lediglich
die Führungsleisten
dargestellt, die sich zu beiden Seiten des Durchlaufweges befinden.
Auf den Führungsleisten
sind Führungswagen
(nicht dargestellt) hin und her verfahrbar gelagert, die eine Geradführung 6 in
Form von zwei parallel übereinander angeordneten
Führungsbalken 6a und 6b tragen, welcher
den Durchlaufweg für
die Werkstücke 1, 2 und 3 überbrückt. An
der Geradführung 6 sind
zwei Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 befestigt,
von denen das links dargestellte Besäumaggregat 7 in 2 in
vergrößertem Maßstab dargestellt
ist.
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Die
Geradführung 6 ist
in und entgegen der Durchlaufrichtung R auf den Führungsleisten
der Verfahrführung 5 hin
und her verfahrbar gelagert. Die beiden Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 sind darüber hinaus
entlang der Geradführung 6 quer
zur Durchlaufrichtung R hin und her verfahrbar.
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Der
Antrieb für
alle Verfahrbewegungen wird bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel durch
Linearmotoren bewerkstelligt, die in den Führungsleisten der Verfahrführung 5 bzw.
in dem Führungsbalken
der Geradführung 6 eingelassen
sind, wie dies in 1 durch dunkel angelegte Felder
angedeutet ist.
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Die
Trenn- und Besäumaggregate 7 bzw. 8 besitzen – wie aus 2 hervorgeht – eine Halterung 9,
an der ein Stellglied in Form eines Stellzylinders 10 befestigt
ist. Der Stellzylinder ist mit einer Kolbenstange 11 ausgestattet,
an deren Ende ein Flansch 12 befestigt ist, der über Befestigungsschrauben 13 einen
Trennkopf 14 trägt.
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Der
Trennkopf 14 ist U-förmig
gestaltet und trägt
in seiner nach unten gerichteten Öffnung eine trapezförmige Klingenhalterung 15,
die über
eine Achse 16 pendelnd, d. h. nach Art einer Wippe aufgehängt ist.
Der Trennkopf kann im Bedarfsfalle beispielsweise auch L-förmig gestaltet
sein, um Platz für Zusatzeinrichtungen,
wie beispielsweise eine Absaugvorrichtung oder dergleichen zu schaffen.
Die Achse 16 verläuft
parallel zur Geradführung 6 und damit
auch parallel zu den Lücken
L1 und L2 zwischen den Werkstücken.
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Wie
in 2 ferner erkennbar, ist die trapezförmige Klingenhalterung 15 im
Trennkopf über
elastische Mittel 17 in Form von Federn aufgehängt. Die Federn
bewirken, dass sich die Klingenhalterung 15 im Ruhezustand
in einer Ausgangsstellung befindet, bei seitlicher Krafteinwirkung
jedoch nach Art einer Wippe entgegen und in der Durchlaufrichtung
R über einen
begrenzten Weg hin und her bewegt werden kann.
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An
den im Winkel zueinander verlaufenden Seitenflächen der trapezförmigen Klingenhalterung 15 sind
Schneidklingen 18 befestigt. Diese Befestigung kann über Klemmleisten 19 oder
andere geeignete Befestigungsmittel erfolgen.
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Die
Anordnung ist dabei derart getroffen, dass die Spitzen der Schneidklingen 18 einander
berühren
und auf diese Weise eine V-förmige
Schneide bilden.
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Der
grundsätzliche
Ablauf der Arbeitsweise des beschriebenen Ausführungsbeispieles der Vorrichtung
ist wie folgt: In der Ausgangsposition befinden sich die beiden
Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 etwa
in der Mitte der Werkstücke
nebeneinander über
den Werkstücken.
Hat der Sensor S die Lücke
L1 zwischen den Werkstücken 2 und 3 erfasst,
so werden – sobald
sich die Lücke
unter den Schneidklingen 18 der beiden Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 befindet – die Stellzylinder 10 gleichzeitig oder
hintereinander aktiviert und auf diese Weise die Kolbenstangen 11 ausgefahren.
Durch das Ausfahren der Kolbenstangen werden die Trennköpfe 14 nach
unten bewegt, so dass die an den Klingenhalterungen 15 befestigten
Schneidklingen 18 das Beschichtungsmaterial (hintereinander
oder gleichzeitig) durchstechen. Vor diesem Durchstich ist die Geradführung 6 über die
Führungsleisten
der Verfahrführung 5 in
Durchlaufrichtung R auf die Durchlaufgeschwindigkeit der Werkstücke gebracht
worden. Diese Verfahrbewegung der Geradführung 6 über die Verfahrführung wird über einen
bestimmten Weg fortgesetzt, wie dies in 1 mit Pfeilen
F angedeutet ist. Gleichzeitig werden die Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 mit
hoher Geschwindigkeit auseinandergefahren, wie dies mit den Pfeilen
B und E in 1 angedeutet ist. Durch die Überlagerung
der Verfahrbewegung F der Geradführung 6 mit
den Bewegungen B und E der Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 ergibt
sich ein resultierender Schneidweg, wie er mit gestrichelten Linien
G in 1 angedeutet ist.
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Da
die Schneidklingen 18 der Trenn- und Besäumaggregate 7 und 8 konstruktionsbedingt
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen gewissen Abstand zueinander aufweisen müssen, können die Schneidklingen nicht
gleichzeitig das Beschichtungsmaterial 4 an der selben
Stelle durchstoßen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird daher das linke Trenn- und Besäumaggregat 7 zuerst
aktiviert und auf diese Weise mit den Schneidklingen 18 zuerst das
Beschichtungsmaterial 4 durchtrennt und über den
Weg B nach außen
(in 1 nach links) verfahren. Gleichzeitig wird das
rechte Trenn- und Besäumaggregat 8 über den
Weg C dem Trenn- und Besäumaggregat 7 nachgeführt und
erst dann – wie
mit dem Pfeil D in 1 angedeutet – in den
nun bereits vorhandenen Einstechpunkt abgesenkt und im Anschluss
daran über
den Weg E nach außen
(in 1 nach rechts) geführt.
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Aufgrund
der V-förmigen
Anordnung der Schneidklingen 18 kommen die einander abgewandten
Seiten der Schneidklingen nach dem Durchstoßen des Beschichtungsmaterials
an der jeweiligen Kante des Werkstückes im Bereich der Lücke zur
Anlage. Durch die pendelnde Aufhängung
der Klingenhalterung 15 werden dabei Toleranzen ausgeglichen und
sichergestellt, dass jede Schneidklinge 18 den Überstand
an der Kante des jeweiligen Werkstückes bündig abtrennt. Das abgetrennte
Kaschiermaterial wird dann über
pneumatische oder mechanische Abfördereinrichtungen (nicht dargestellt)
aus dem Bearbeitungsbereich abgefördert, so dass eine saubere Schnittqualität sichergestellt
ist.