DE102007015637A1

DE102007015637A1 - Verbesserung der Führung einer Transportkette in einer Bearbeitungsmaschine zum Bearbeiten von plattenförmigen Körpern für die Holz- und Baustoffindustrie

Info

Publication number: DE102007015637A1
Application number: DE200710015637
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hirnschal; Walter Reich
Original assignee: Reich Walter Dipl-Ing; Wemhoener Anlagen & Co KG GmbH; Wemhoner Anlagen & Co KG GmbH
Current assignee: Reich Walter Dipl-Ing; Wemhoener Anlagen & Co KG GmbH; Wemhoner Anlagen & Co KG GmbH
Priority date: 2007-03-31
Filing date: 2007-03-31
Publication date: 2008-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Führung von Ketten als Transportmittel in Bearbeitungsmaschinen im Bereich Antrieb und Führung. Hierbei werden Maßnahmen beschrieben, durch welche während des Betriebs beim spanabhebenden oder schichtauftragenden Produktionsprozess und im Leerlauf Schwingungen reduziert und damit die Bearbeitungsgeschwindigkeit derartiger Maschinen erhöht werden kann, sowie die Standzeit der Transportketten als auch die Bearbeitungsqualität verbessert werden.

Description

Hauptanspruch:
Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Führung von Ketten als Transportmittel in Bearbeitungsmaschinen im Bereich Antrieb und Führung. Hierbei werden Maßnahmen beschrieben, durch welche, während des Betriebs beim spanabhebenden oder schichtauftragenden Produktionsprozesses und im Leerlauf, Schwingungen reduziert, und damit die Bearbeitungsgeschwindigkeit derartiger Maschinen erhöht werden kann, sowie die Standzeit der Transportketten als auch die Bearbeitungsqualität verbessert werden.
Verbessert wird insbesondere die Führung des Transportmittels während der Bearbeitung.
Beschreibung:
Bekannt sind Bearbeitungsmaschinen, insbesondere in der Holzindustrie, in welchen mittels Transport auf Kette, Transport auf Luftkissen oder Transport auf Riemen Bearbeitungsgeschwindigkeiten bis 400 m/min. erzielt werden. Es stellt sich heraus, daß bei Einsatz von Ketten in hohen Geschwindigkeitsbereichen Entstehung von Schwingungen, erzeugt durch Antriebskettenräder, großen Einfluß haben und sich auf Bearbeitungsqualität sowie Standzeiten dieser Transportelemente negativ auswirken.
Bei den Bearbeitungsmaschinen von rechteckigen Körpern, wie z. B. Wand-, Decken- und Fußbodenpaneele, wird in der Regel zunächst die Längskante mit der Maschine I und anschließend die Querkante mit der Maschine II bearbeitet. Hierbei ist es unerheblich, ob es sich um spanabtragende, schleifende oder materialauftragende Bearbeitung handelt. Um die gewünschten Genauigkeiten zu erhalten, werden in die Kette der Maschine II Nocken eingelassen, die ein hohes Maß an Parallelität bis in den 1/100 mm-Bereich erzeugen. In Maschine I kommen in der Regel keine Nocken im Transportmittel zum Einsatz.
Durch die Längsbearbeitung muß in Maschine I eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit gefahren werden, während durch die Querbearbeitung in Maschine II eine wesentlich niedrigere Bearbeitungsgeschwindigkeit erreicht werden kann.
Bei beiden Maschinentypen stellt sich die Aufgabe, daß die Ketten im Untertrum zurückgeführt und in diesem Bereich durch geeignete Führungselemente in den Transportbahnen gehalten werden, um ein Schwingen der Ketten insgesamt zu verhindern.
Die Erfindung betrifft Veränderungen im Bereich des Kettentransportes sowohl im Ober- als auch im Untertrum. Die Antriebssysteme von Kettenmaschinen bestehen in der Regel aus massiven Präzisions-Transportketten mit Nadellagern in den Gelenken und Kugellagern für die vertikale und horizontale Führung. Auf diesen Ketten wird das Werkstück durch Oberdruckvorrichtungen (8/9), in Form von geführten Riemen, angepresst und im eingeklemmten, definierten Zustand durch die Bearbeitungsbereiche transportiert.
Durch Einsatz von Nadellagern in den Gelenken sowie Führungsrollen (2) für die horizontalen und vertikalen Führungen weisen diese Ketten ein hohes Eigengewicht auf.
Durch den bekannten ziehenden Antrieb des Lasttrums der Kette über Kettenrad und Elektromotor entstehen hohe Zugkräfte auf die Nadellager und durch den bekannten Polygoneffekt an Umlenkungen entstehen innerhalb der Ketten horizontale Schwingungen, die sich auf die Bearbeitungsqualität und die Standzeit von Ketten, Lagern und Werkzeugen negativ auswirken.
Gegenstand dieses Patentes ist es, diesen negativen Einflüssen entgegenzuwirken. Dazu werden in jedes oder in jedes zweite Glied einer Kette Permanentmagnete (1) eingebaut, die die Kette (4) an das Bett (5) der Kettenführung ziehen. Das Bett (5) der Kettenführung erstreckt sich ohne Unterbrechung unter dem gesamten Kettenstrang. Im Antriebskettenrad sowie in der Umlenkung wird das metallische Bett ebenfalls fortgeführt, so daß auch hier mittels der Permanentmagnete (1) im Antriebs- und Umlenkrad, wie in allen anderen Bereichen, eine definierte Kraft erzeugt wird und die Kette mit den vertikalen Führungsrollen (2) auf die Führungsbahnen (3) gepresst wird.
Dadurch entsteht der positive Effekt, daß alle vertikalen Führungsrollen (2) auch im Leerlauf in allen Bereichen durch die magnetische Anziehungskraft auf den Führungsbahnen laufen und sich immer drehen. Bei Ketten, die nicht magnetisch angezogen werden, kommt es vor, daß einzelne Führungsrollen im Leerlaufbetrieb unregelmäßig stehen oder sich drehen und dadurch ein erhöhter Verschleiß durch den "Stop and Go" der Führungsrollen und der Führungen auftritt.
Der Übergang der Kette (4) von der linearen in die radiale Bewegung des Antriebsrades sowie auf der Gegenseite in den Radius des Umlenkrades wird durch eine speziell errechnete Einlaufkurve derart verbessert, daß der Polygoneffekt nicht im vollen Umfang zum Tragen kommt. In diesem Bereich ist es ebenfalls wichtig, daß die Kette vollständig an diese Einlaufkurve gedrückt wird und der errechnete Effekt erzielt wird.
Im Leertrum auf der Unterseite muß die schwere Kette, die in Maschinenlängen von 6–10 Meter durchhängen würde, gestützt werden. Dieses kann durch mechanische, feste oder angetriebene Bandführungen von der Unterseite geschehen. Diese Führungen bedeuten einen zusätzlichen mechanischen Aufwand, Verschleiß sowie Wartung und sind aufgrund dessen nicht wünschenswert.
In der Längsmaschine entsteht durch hohe Geschwindigkeiten auf diesen zusätzlichen unteren Führungseinrichtungen ein erheblicher Verschleiß, wodurch diese, z. B. angetriebene Gurtführungen, sehr häufig gewechselt werden müssen. Durch Einbringen von Permanentmagneten (1) in die Kette (4) kann auf dem Untertrum ebenfalls eine Führung dadurch erreicht werden, daß die Permanentmagnete (1) die Kette gegen die Schwerkraft in das Führungsbett (5) ziehen. Hierdurch ist keine zusätzliche Führungseinrichtung notwendig.
Stand der Technik

– Gebrauchsmuster G 9401576.7 Firma Rexnord (01/1994) Hier wird ein Prinzip dargestellt, in welchem Permanentmagnete in Kettengliedern installiert werden, wodurch die Kette nach unten in eine metallische Führung gezogen wird.
– Offenlegungsschrift DE 103 23 910 A1 Firma Siemens (05/2003) Hier wird beschrieben, wie Transportketten mit Magneten in der Führung gehalten werden und der ruhige Lauf der Kette unterstützt wird.
– Patentschrift DE 10 2004 023 494 B4 Firma HOMAG (05/2004) Hier wird die gleiche Maßnahme beschrieben, in dem mit Permanentmagneten, die ortsfest unter der Transportkette angebracht sind, Schwingungen aus der Kette genommen werden.

Aufgabenstellung:
Das Ziel der Erfindung liegt darin, an einer Bearbeitungsmaschine die Kettenführung derart zu verändern, daß ein System entsteht, mit welchem bei allen Geschwindigkeiten ein ruhiger Lauf mit geringen Polygon-Schwingungen erreicht wird. Darüber hinaus wird der Leertrum dieser Kette auf der Unterseite mit Magneten (1) entgegen der Schwerkraft in den Führungen (3) gehalten.
Diese Aufgabenstellung wird für Bearbeitungsmaschinen der beschriebenen Art durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Für die Erfindung spielt es eine große Rolle, daß die beschriebene Verbesserung aus Zusammenwirken der Magnete im Ober- und Untertrum der Kette erreicht wird. Die Anzahl und Auslegung der Magnete, die in die Kette eingebaut werden, wird an die Länge der Kette angepaßt. Hierbei spielt es keine Rolle, ob es sich um spanabtragende oder materialauftragende Bearbeitung handelt.
Ausführungsbeispiel:
Die Erfindung wird anhand einer nachfolgenden Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Bearbeitungsmaschine mit Kettentransportvorrichtung. Dabei werden Magnete (1) dargestellt, die in ein Kettenglied (4) eingebaut sind. Das Kettenglied wird durch Führungsrollen (2) vertikal und horizontal geführt.
Die Führungen sind in einen Kettenbahnkörper (3) integriert, in welchen die metallischen Kettenbetten mit definierten Luftspalten unter den Permanentmagneten (1) der Kette eingebaut sind. Dieses trifft sowohl für den Lasttrum als auch für den Leertrum sowie für die Einlaufkurve und das Antriebs- und Umlenkrad zu. Die Kettenplatte (6) trägt und transportiert das Werkstück (7) durch den Bearbeitungsbereich. Fixiert wird das Werkstück durch einen Oberdruckriemen (8), der über Druckrollen (9) Kraft auf das Werkstück ausübt und es in dieser Art und Weise fixiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- G 9401576 [0014]
- DE 10323910 A1 [0014]
- DE 102004023494 B4 [0014]

Claims

Maschine zum Bearbeiten von flächigen Körpern, insbesondere für die Holz- und Baustoffindustrie, mit welcher rechteckige Werkstücke (7) auf einem Kettentransport (6) reibschlüssig, fixiert durch einen Oberdruck (8), durch Bearbeitungszonen (11) transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Kette (4) ein metallisches Kettenbett (5) derart angebracht ist, daß zwischen den in die Kettenglieder ein- oder angebauten Permanentmagneten (1) und dem metallischen Kettenbett (5) ein Magnetfeld erzeugt wird und die Kette (4) mit Magnetkraft auf das Kettenbett (5) gezogen wird.
Kettentransport nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in oder an die Kette (4) Permanentmagnete (1) angebracht werden, die in der Höhe auf einen definierten Luftspalt zum Kettenbett (5) eingestellt werden, so daß ein definiertes Magnetfeld, und damit eine definierte Kraft, zwischen Kettenbett (5) und Permanentmagneten (1) erreicht wird.
Kettentransport nach Anspruch 1–2 dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (1), die in die Kette (4) eingebracht sind, von unten an die Kette angeschraubt werden.
Kettentransport nach Anspruch 1–3 dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (1), die in die Kette (4) eingebracht sind, Rundmagnete sind, die vertikal in die Kette eingebaut sind.
Kettentransport nach Anspruch 1–4 dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (1) symmetrisch unter der Kette (4) angebracht sind.
Kettentransport nach Anspruch 1–5 dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (1) asymmetrisch unter der Kette (4) angebracht sind, um zu erreichen, daß die Kette horizontal immer an einer Seite der Führung läuft und sich die horizontalen Führungslager immer in die gleiche Richtung drehen.
Kettentransport nach Anspruch 1–6 dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Permanentmagnete (1), die in oder an der Kette (4) angebracht sind, an die Aufgabenstellung angepaßt werden und somit die Kraft, mit welcher die Kette in die Führung gezogen wird, beeinflußt werden kann.
Kettentransport nach Anspruch 1–7 dadurch gekennzeichnet, daß die Position der an die Aufgabenstellung angepaßten Permanentmagnete (1), die in oder an der Kette (4) angebracht sind, vertikal einstellbar ist und somit die Kraft, mit welcher die Kette in die Führung gezogen wird, beeinflußt werden kann.
Kettentransport nach Anspruch 1–8 dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (1), die in oder an der Kette (4) angebracht sind, im Leertrum die Kette entgegen der Schwerkraft in die Führungen ziehen.