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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
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Derartige Einrichtungen sind zur Anwendung im Rahmen beispielsweise einer Keilzinkenanlage bestimmt, somit in Verbindung mit der Herstellung von stirnseitigen Verbindungen zwischen balken-, stab- oder auch brettförmigen, aus Holz bestehenden Werkstücken im Wege der Keilzinkung. Hierbei werden die Werkstücke stirnseitig nach Maßgabe eines keilzinkenartigen Profils gefräst, mit einem Klebstofffilm, bestehend regelmäßig aus Leim, überzogen, bevor durch Fügen der Keilzinkenprofile und anschließendes Verpressen die Verbindung der Werkstücke komplettiert ist. Auf diese Weise können langgestreckte, z. B. im Hochbau, jedoch auch im Möbel- und Fensterbau nutzbare Bauelemente von reproduzierbarer Qualität, insbesondere Festigkeit hergestellt werden. Eine solche Keilzinkenanlage, bei der die Werkstücke in einem quasi-kontinuierlichen Prozess gefräst, stirnseitig mit einem Klebstofffilm überzogen, gefügt und verpresst werden, ist aus der
DE 102 25 329 A1 bekannt.
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Zur Übertragung des in flüssiger Form vorliegenden Klebstoffs kommen diverse Einrichtungen, u. a. in der Form von in dem Maschinengestell der Keilzinkenanlage gelagerten Auftragswalzen in Betracht. Es sind dies im wesentlichen rotationssymmetrische, um ihre Achsen drehbar gelagerte und im Umfangsbereich keilzinkenartig profilierte Grundkörper, welche zum Eingriff mit dem stirnseitigen Profil der Werkstücke bestimmt sind. Der zu übertragende Klebstoff gelangt über Dosierwalzen auf die Außenseite des keilzinkenartigen Profils der Auftragswalze, um von hier aus in einer Abwälzbewegung auf das Werkstückprofil übertragen zu werden und hier einen Klebstofffilm von gleichförmiger Dicke zu bilden. Derartige Auftragswalzen sind im Hause der Anmelderin allgemein bekannt.
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Ein Problem bei dieser Art der Klebstoffübertragung besteht darin, dass sich sowohl auf der Dosierwalze als auch auf der Auftragswalze unvermeidbare Schmutzpartikel, auch in der Form von Abrieb von den zu bearbeitenden Werkstücken herrührend, ansammeln, die durch jeden Abwälzvorgang weiter verfestigt bzw. schichtenartig aufgebaut werden können. Dies macht mit Hinblick auf die Sicherung von im Zeitablauf gleichförmigen Bedingungen der Klebstoffübertragung von der Dosierwalze auf die Auftragswalze und von dieser auf das Werkstück nicht unbeträchtliche Überwachungs- und Wartungsarbeiten erforderlich.
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Aus dem
DE 203 03 182 U1 sind ein Leimkamm und eine Beleimungsstation bekannt, welche zur Übertragung von Leim auf die in einer Keilzinkenanlage zu verbindenden Profile bestimmt sind. Hierbei ist ein kammartiges, an das jeweilige Zinkenprofil angepasstes Verteilungsprofil vorgesehen, dessen Zinken jeweils mit durchgängigen, in den Scheitelpunkten der Zinken endenden, offenen Bohrungen versehen sind, die auf der, den Zinken abgekehrten Seite mit einer Leimkammer in Verbindung stehen. Über ein, die Bohrungen innerhalb der Leimkammer überdeckendes, in Längsrichtung deren linienhafter Anordnung verschiebbares Lochblech kann die Menge an austretendem Leim dosiert werden.
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Aus dem
DE 93 05 421 U1 ist eine weitere vergleichbare, in einer Keilzinkenanlage einsetzbare Vorrichtung zum Auftragen von Leim bekannt, bei welcher ein Kammprofil, welches komplementär zu dem jeweiligen Keilzinkenprofil ausgebildet ist auf seiner, dem Keilzinkenprofil abgekehrten Seite an eine Verteilkammer angrenzt, aus der Leim über Bohrungen des Kammprofils auf das Keilzinkenprofil übertragbar ist. Der Leimaustrag ist über ein stabartiges, in dessen Längsrichtung innerhalb der Verteilkammer verschiebbares Verschlussorgan dosierbar.
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Ein Wesensmerkmal dieser beiden, ein Kammprofil zur Leimübertragung aufweisenden Vorrichtungen ist, dass keine Auftragswalzen benötigt werden.
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Es ist bekannt, dass die gefrästen Werkstücke im Verhältnis zu ihrer Auflage häufig höhenversetzt und/oder in der Längsrichtung des gefrästen Profils gekrümmt sind. Dies führt zu Ungenauigkeiten in der Ausrichtung der zum Zweck des Klebstoffübertrags miteinander in Eingriff zu bringenden Profile des Werkstücks und der Auftragswalze, zu Zwängungserscheinungen sowie zu ungleichförmigen Bedingungen des Klebstoffübertrags.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit Hinblick auf eine geringere Empfindlichkeit gegen Ungenauigkeiten der Lage der einander gegenüberstehenden Profile von Werkstück und Auftragswalze sowie einen störungsfreien Betrieb hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich ist hiernach, dass in Abkehr von dem eingangs dargelegten Stand der Technik die Klebstoffführung nunmehr aus dem die Auftragswalze definierenden, eine Aufnahmekammer für den Klebstoff bildenden, Grundkörper heraus gerichtet ist. Auf den Einsatz einer Dosierwalze zum außenseitigen Auftragen des Klebstoffs auf die Auftragswalze wird somit verzichtet. Im Bereich des Auftragsprofils liegt somit stets eine nach außen gerichtete Strömung des Klebstoffs vor, welche einen Aufbau von Schmutzschichten an dieser Stelle und die mit diesen einhergehenden möglichen Störungen wirksam unterbindet.
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Die Förderung des Klebstoffs aus der genannten Kammer des Grundkörpers heraus wird durch einen kammerinternen Druckaufbau bewirkt, der nach Maßgabe eines vorgebbaren Arbeitstaktes steuerbar ist. In Betracht kommt hierbei der Arbeitstakt der Keilzinkenanlage bzw. ein von deren Arbeitstakt abhängiger Takt.
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Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf alternative Möglichkeiten zur Erzeugung einer Abwälzbewegung zwischen dem das Auftragsprofil tragenden, um seine Achse drehbaren Grundkörper einerseits und dem Werkstück andererseits gerichtet.
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Es ist vor diesem Hintergrund ferner die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4 mit Hinblick auf eine geringere Empfindlichkeit gegen Ungenauigkeiten der Lage der einander gegenüberstehenden Profile von Werkstück und Auftragswalze sowie einen störungsfreien Betrieb hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Einrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 4.
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Erfindungsgemäß ist somit der das Auftragsprofil tragende zylindrische Grundkörper zumindest teilweise als Hohlkörper ausgebildet und definiert eine Kammer, welche der Klebstoffzufuhr dient. Die Kammer bildet eine bezüglich der Achse des Grundkörpers rotationssymmetrische ringzylindrische Struktur, der der Klebstoff in axialer Richtung, vorzugsweise zentral zugeführt wird und aus der er im wesentlichen in radial auswärtiger Richtung austritt.
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Der der Klebstoffzufuhr dienende Anschluss wird durch eine sich koaxial zu der Achse des Grundkörpers erstreckende Hohlwelle gebildet, deren Innenraum mit der Kammer in durchgängiger Verbindung steht. Über diese Hohlwelle ist gleichzeitig die drehbare Lagerung des Grundkörpers darstellbar.
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Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 ist der genannte zylindrische Grundkörper mit der Maßgabe angelegt, dass dieser in axialer Richtung eine signifikant erhöhte Elastizität aufweist. Dies bedeutet, dass Ungenauigkeiten der Ausrichtung der Profile des Werkstücks und des Auftragsprofils durch eine leichtgängige elastische axiale Verformung des Grundkörpers ausgeglichen werden können.
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Die Merkmale des Anspruchs 6 bis 7 sind auf eine mögliche Ausgestaltung des Kammer gerichtet. Diese ist in jedem Fall radial innenseitig mit Bohrungen, die der Klebstoffzufuhr und radial außenseitig, somit im Bereich des Auftragsprofils mit Bohrungen versehen, die dem Klebstoffaustrag dienen. Sie bildet ein rotationssymmetrisches, mit der genannten Hohlwelle in drehfester Verbindung stehendes Bauteil. Die die Kammer axial begrenzenden Ringscheiben sind unter Beachtung des zu erwartenden Innendrucks so dünnwandig ausgebildet, dass sich eine Ungenauigkeiten der Ausrichtung der Profile von Werkstück und Auftragsprofil leichtgängig ausgleichende elastische Verformbarkeit einstellt.
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Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 10 sind auf alternative Möglichkeiten der Druckerhöhung des Klebstoffs in der Kammer und damit des Klebstoffaustritts im Bereich des Auftragsprofils gerichtet. Zu diesem Zweck kann der Hohlwelle eine Pumpe vorgeordnet sein, über deren Steuerung der Zuführdruck des Klebstoffs steuerbar ist. Alternativ hierzu kann innerhalb der Hohlwelle eine Förderschnecke vorgesehen sein, die relativ zu der Hohlwelle drehbar gelagert ist. Diese Maßnahmen zielen darauf ab, den Klebstoffaustritt aus dem Auftragsprofil zu steuern, welches in Abhängigkeit von dem Arbeitstakt der Keilzinkenanlage, nämlich der zeitlichen Folge, mit der Werkstückprofile in den Einwirkungsbereich des Auftragsprofils gelangen, einzurichten ist.
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Die Merkmale des Anspruchs 11 sind auf die austragsseitige Positionierung der Bohrungen der Kammer gerichtet. Diese befinden sich hiernach mit radialer Ausströmungsrichtung im Profilgrund zwischen den das Auftragsprofil darstellenden Profilstegen. Auf diese Weise ist eine gleichförmige Verteilung des austretenden Klebstoffs über die radiale Erstreckung der Profilstege gegeben.
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Die Merkmale der Ansprüche 12 und 13 sind auf weitere Maßnahmen zur austrittsseitigen Führung des Klebstoffs gerichtet. Austrittsseitige Bohrungen bzw. Öffnungen können hiernach zusätzlich oder auch alleine im Bereich des Profilscheitels und/oder im Flankenbereich der Profilstege vorgesehen sein. Zur Positionierung dieser Austrittsöffnungen des Klebstoffs steht somit der gesamte Bereich der Profilstege zur Verfügung.
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Die Merkmale der Ansprüche 14 bis 16 sind auf eine besonders vorteilhafte Art der konstruktiven Darstellung der radial äußeren Wandung der Kammer gerichtet, welche außenseitig das Auftragsprofil bildet. Diese Wandung ist hiernach durch eine axiale Aneinanderreihung von Ringsegmenten gebildet, die auf ihrer radialen Außenseite Profilstege und radial innenseitig jeweils durch einen beispielsweise ringzylinderartigen Tragabschnitt gekennzeichnet sind. Die Ringsegmente stehen vorzugsweise lösbar miteinander in Verbindung, so dass eine einfache Anpassbarkeit an unterschiedliche Werkstückhöhen besteht. Indem diese Ringsegmente im Montagezustand nach Maßgabe einer einen Spalt zwischen ihren Stirnseiten bildenden Distanz gehalten sind, ist eine einfache Möglichkeit zur Darstellung von Austrittsöffnungen aus der Kammer heraus und auf das Auftragsprofil hin gegeben. Zu diesen im Profilgrund zwischen zwei Profilstegen eingerichteten Austrittsöffnungen können nach Bedarf weitere Öffnungen bzw. Bohrungen hinzutreten, nämlich im Flankenbereich und/oder im Bereich des Profilscheitels.
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Die Merkmale des Anspruchs 17_sind auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung gerichtet. Zumindest die genannte Förderschnecke steht hiernach mit einem Antrieb in Verbindung, so dass im einfachsten Fall ein Antrieb des Grundkörpers über eine durch eine Relativbewegung des Auftragsprofils und des Werkstückprofils ausgeübte Mitnahmewirkung darstellbar ist. Um eine verbesserte Steuerung des Klebstoffflusses zu erreichen, können jedoch auch sowohl die Förderschnecke als auch die genannte Hohlwelle getrennt und unabhängig voneinander antreibbar sein. Nachdem die Förderwirkung der Förderschnecke lediglich von einer Differenzdrehzahl zwischen dieser und der Hohlwelle abhängig ist, eröffnen sich hierbei erweiterte Steuerungsmöglichkeiten.
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Die Hohlwelle kann auch in dem Fall antreibbar sein, in dem lediglich eine Pumpe zur Steuerung des Druckaufbaus vorgesehen ist.
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Die Benutzung einer Förderschnecke oder einer Pumpe zum gesteuerten Druckaufbau innerhalb der Kammer stellen vorteilhafte, einfach umsetzbare Möglichkeiten dar. Grundsätzlich kann der Druckaufbau in der Kammer jedoch mit beliebigen, dem Fachmann geläufigen Mitteln bewirkt werden.
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Man erkannt anhand der vorstehenden Ausführungen, dass mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ein bei einer Keilzinkenanlage vorteilhaft nutzbares Gerät zur Klebstoff-, insbesondere Leimübertragung auf Werkstückprofile zur Verfügung gestellt wird, bei welchem die dem eingangs dargelegten Stand der Technik eigenen Probleme vermieden werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einem Längsschnitt;
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindundungsgemäßen Einrichtung in einem Längsschnitt in teilweiser Darstellung.
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Mit 1 ist in 1 eine, um eine Achse 2 drehbar gelagerte, einen an ihrem einen Ende 3 geschlossenen zylindrischen Hohlraum 4 umgebende Hohlwelle bezeichnet, innerhalb welcher eine Förderschnecke 5 relativ drehbar angeordnet ist.
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Der Hohlraum 4 steht an der Stelle 6 mit einem zeichnerisch nicht dargestellten Klebstoffreservoir, z. B. einem Leimreservoir in Verbindung und es ist die Hohlwelle 1 in einer durch ein Maschinengestell ortsfest gestützten Lagereinheit 7 um die Achse 2 drehbar gelagert. Mit 7', 7" sind Federringe oder dergleichen bezeichnet, über welche die axiale Position der Hohlwelle 1 im Verhältnis zu der Lagereinheit 7 gesichert ist.
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Auf dem dem Ende 3 zugekehrten Abschnitt der Hohlwelle 1 befindet sich eine Auftragswalze 8, welche eine bezüglich der Achse 2 ringzylindrische Kammer 9 umgrenzt, die radial innenseitig durch die zugekehrte Oberfläche der Hohlwelle 1, radial außenseitig durch einen zylindrischen Profilabschnitt 10 und axial beidseitig durch untereinander gleich bemessene Ringscheiben 11, 11', die radial an Buchsen 12, 12' angesetzt sind, dargestellt wird. Beide Buchsen 12, 12' stehen über Nut-Feder-Verbindungen drehschlüssig mit der Hohlwelle 1 in Verbindung. Mit 12'', 12''' sind Federringe oder dergleichen bezeichnet, mittels welchen die axiale Position der Auftragswalze 8 auf der Hohlwelle 1 gesichert ist.
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Der Profilabschnitt 10 bildet die radial äußere Wandung der Kammer 9, an deren Außenseite ein Auftragsprofil 13, hier ein Keilzinkenprofil angeformt ist, welches an das Profil der Stirnseite eines Werkstückes dahingehend angepasst ist, dass es mit dem Werkstückprofil in einen Eingriff gebracht werden kann, so dass in Verbindung mit einer Abwälzbewegung der Auftragswalze 8 auf dem Werkstückprofil die Ausbildung eines das Profil des Werkstücks gleichförmig überdeckenden Klebstofffilmes darstellbar ist.
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Das Auftragsprofil 13 ist durch eine gleichförmige Verteilung von Bohrungen 14 gekennzeichnet, die sich jeweils im Profilgrund zwischen zwei im Querschnitt zinkenartigen und ringförmigen Profilstegen 13' befinden und welche dazu bestimmt sind, einen Klebstoffaustritt aus der Kammer 9 in Richtung auf das Auftragsprofil 13 hin zu ermöglichen.
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Weitere Bohrungen 15 sind in der Wandung der Hohlwelle 1 vorgesehen, über welche eine durchgängige Verbindung zwischen dem Hohlraum 4 und der Kammer 9 dargestellt ist. Die Bohrungen 15 liegen in gleichförmiger Umfangsverteilung vor, so dass eine gleichförmige Klebstoffversorgung der Kammer 9 gegeben ist.
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Erfindungsgemäß sind die beiden Ringscheiben 11, 11' vergleichsweise dünnwandig ausgebildet, so dass eine in axialer Richtung hohe Elastizität in der Richtung des Doppelpfeiles 16 gegeben ist. Maß- und/oder Lageabweichungen zwischen dem Werkstückprofil und dem Auftragsprofil 13 in der Richtung des Doppelpfeiles 16 können auf diese Weise durch elastische Auslenkung des Profilabschnitts 10 ausgeglichen werden. Die Richtungen des Doppelpfeiles 16 beschreiben die Richtungen, in denen Ungenauigkeiten der Positionen der Profile von Werkstück und Auftragswalze 8 zu erwarten sind, die somit erfindungsgemäß durch eine axiale elastische Verformung der Ringscheiben 11, 11' ausgeglichen werden können.
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In der Größenordnung, in der solche Ungenauigkeiten erwartet werden können, kann durch die erfindungsgemäße Ausbildungsform, insbesondere die hochelastisch eingerichteten axialen Ringscheiben 11, 11' eine Auslenkung dargestellt werden, ohne dass es zu Zwängungserscheinungen sowie zu Störungen des Klebstoffauftrags auf das Werkstückprofil, insbesondere die Ausbildung eines Klebstofffilmes von ungleichförmiger Dicke kommt.
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Die Förderschnecke 5 einer im vorstehenden Sinne konzipierten Baugruppe steht mit einem nicht dargestellten Antrieb in Verbindung. Gleiches gilt auch für die Hohlwelle 1, wobei eine Klebstoffförderung durch die als Anschluss fungierende Hohlwelle 1 hindurch und über die Bohrungen 15 in die Kammer 9 hinein mittels einer Differenzdrehzahl zwischen der Hohlwelle 1 und der Förderschnecke 5 erreicht wird. Der auf diese Weise bewirkte Druckaufbau innerhalb der Kammer 9 läßt den Klebstoff über die radialen Bohrungen 14 im Profilgrund des Auftragsprofils 13 austreten. Über eine Abwälzbewegung unter Eingriff mit dem Profil des Werkstücks gelangt der Klebstoff auf die profilierte Werkstückoberfläche, um auf dieser gleichförmig verteilt zu werden.
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Mittels einer nicht dargestellten, die Antriebe der Hohlwelle sowie der Förderschnecke koordinierenden Steuerung und zwar ferner unter Berücksichtigung des taktweisen Betriebes einer Keilzinkenanlage kann ein Druckaufbau innerhalb der Kammer 9, angepasst an die Zeitintervalle dargestellt werden, zu denen ein profiliertes Werkstück in den Einwirkungsbereich des Auftragsprofils gelangt.
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2 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer auf die Hohlwelle 1 aufzusetzenden Auftragswalze 8', wobei Funktionselemente, die mit denjenigen der 1 übereinstimmen, entsprechend beziffert sind, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
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Mit 17 sind jeweils Ringsegmente bezeichnet, die radial innenseitig einen quadratisch bis rechteckigen Tragabschnitt 17' aufweisen, an den sich ein in radial auswärtiger Richtung konisch verjüngender Profilsteg 17" anschließt.
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Die Tragabschnitte 17' der Ringsegmente 17 bilden in ihrer Gesamtheit die radial äußere Wandung der Kammer 9. Zur radialen Fixierung der Ringsegmente 17 untereinander sind deren Tragabschnitte 17' auf ihren einander axial zugekehrten Stirnseiten in gleichförmiger Umfangsverteilung mit in einen Eingriff bringbaren Elementenpaarungen bestehend aus Vorsprüngen 18 des einen Tragabschnitts und diesen gegenüberliegenden Ausnehmungen 19' des anderen Tragabschnitts versehen. Der Eingriffszustand dieser Elementenpaarungen ist mit der Maßgabe angelegt, dass zwischen den Stirnseiten der Tragabschnitte 17' jeweils ein Spalt gebildet ist, so dass sich in Umfangsrichtung gesehen eine gleichmäßige Folge schlitzartiger Öffnungen 19 ergibt, die jeweils durch die einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Tragabschnitte 17' und zwei Vorsprünge 18 begrenzt werden.
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Die jeweils axial äußeren Ringsegmente 17 dieser Ringsegmentanordnung sind radial innenseitig an Ringstegen 20 abgestützt, die innenseitig an den Ringscheiben 11, 11' angeformt sind. Über die Bemessung der Ringscheiben 11, 11' ist wiederum eine ausreichende Elastizität in Richtung des Doppelpfeiles 16 dargestellt.
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Man erkennt, dass durch die Gesamtheit der Profilstege 17" das keilzinkenartige Auftragsprofil 13 der auf diese Weise dargestellten Auftragswalze 8' gebildet ist. Im einfachsten Fall ist dieses Auftragsprofil 13 mit zum Klebstoffaustritt aus der Kammer 9 bestimmten Öffnungen 19 lediglich im Profilgrund zwischen jeweils zwei Profilstegen 17" versehen.
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Die untere Hälfte der 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung insoweit als die Profilstege 17" zusätzlich mit radial verlaufenden, im Profilscheitel mündenden Bohrungen 21 versehen sind, über welche in gleicher Weise wie über die Öffnungen 19 ein Klebstoffaustrag aus der Kammer 9 möglich ist.
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Die vorstehend beschriebene radiale Fixierung der Ringsegmente 17 untereinander und an den Ringscheiben 11, 11' ist lediglich beispielhaft zu verstehen, so dass diese Fixierung auch in anderer Weise darstellbar ist, und zwar unter gleichzeitiger Bildung von Öffnungen 19. Gleiches gilt für die dargestellten Elementenpaarungen, welche in vielfältiger Weise durch im Ergebnis wirkungsgleiche Oberflächenprofilierungen der einander axial gegenüberliegenden Stirnseiten der Ringsegmente 17 ersetzbar sind.
