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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung
einer Seitenkante eines Paneels, insbesondere eines Fußbodenpaneels
mit einer Oberseite und einer Unterseite, das an mindestens zwei
sich gegenüberliegenden
Seitenkanten eine solche zueinander korrespondierende Profilierung
aufweist, dass zwei identisch ausgebildete Paneele durch eine im
Wesentlichen vertikale Fügebewegung
in horizontaler und vertikaler Richtung miteinander verbindbar und
verriegelbar sind, wobei die Verriegelung in vertikaler Richtung
durch zumindest ein in horizontaler Richtung bewegbar, einstückig aus dem
Kern herausgebildetes Federelement bewirkbar ist, das bei der Fügebewegung
hinter einer sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstreckende Verriegelungskante
einschnappt und das Federelement mittels mindestens eines im Wesentlichen
vertikalen Schlitzes gegenüber
dem Kern freigelegt ist, und zumindest einer der Schlitze nicht über die
volle Länge
der Seitenkante durchgängig
ausgestaltet ist.
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Paneele,
bei denen die Verriegelung über
einen Kunststoffeinsatz erfolgt, sind beispielsweise aus der
EP 1 650 375 A1 bekannt.
Diese bei dieser Art Paneele realisierte Art der Verriegelung ist
bevorzugt an der Querseite von Bodenpaneelen vorgesehen. Sie kann
aber auch an der Längsseite
bzw. sowohl an der Längsseite
als auch an der Querseite vorgesehen sein. Das Federelement besteht
aus Kunststoff und ist in eine horizontal verlaufende Nut an einer
der Seitenkanten eingesetzt und an seiner Oberseite abgeschrägt. Ähnlich einem
Türschnapper
wird durch die Schräge
das Federelement von dem neu anzusetzenden Paneel nach innen in
die Nut hineingedrückt,
wenn dieses mit seiner Unterseite auf die Abschrägung auftritt und weiter abgesenkt
wird. Wenn das neu anzulegende Paneel vollständig auf den Unterboden abgesenkt
ist, schnappt das Federelement in eine horizontal in der gegenüberliegenden Seitenkante
eingebrachte Nut ein und verriegelt die beiden Paneele in vertikaler
Richtung. Für
die Fertigung dieses Federelementes sind spezielle Spritzgußwerkzeuge
notwendig, so dass die Herstellung relativ teuer ist. Des Weiteren
muss ein hochwertiger Kunststoff verwendet werden, um ausreichende
Festigkeitswerte zur Verfügung
zu stellen, was das Federelement weiter verteuert. Werden Kunststoffe
mit zu geringen Festigkeitswerten verwendet, führt dies zu relativ großen Abmaßen der
Federelemente, da nur dadurch gewährleistet ist, dass entsprechende Kräfte erzeugt
bzw. übertragen
werden können.
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Dadurch,
dass das Verriegelungselement als separates Bauteil ausgeführt ist,
ergeben sich zusätzliche
Aufwendungen. Die Herstellung des Verriegelungselementes erfolgt
technologisch bedingt räumlich
getrennt von den Paneelen, so dass eine Einbindung in den kontinuierlichen
Herstellungsprozess, insbesondere für Fußbodenpaneele, eher nicht möglich ist.
Durch die unterschiedlichen Materialien, Holzwerkstoff auf der einen
Seite und Kunststoff auf der anderen Seite, ist die Angleichung
von Fertigungstoleranzen aus zwei separaten Herstellungsprozessen
aufwändig
und kostenintensiv. Da die Verriegelung in vertikaler Richtung bei
fehlendem Verriegelungselement unwirksam wäre, muss dieses zudem gegen
Herausfallen aus der in die Seitenkante eingebrachten Nut im weiteren
Herstellungsprozess und beim Transport gesichert werden. Auch diese
Sicherung ist aufwändig.
Alternativ dazu könnte
das Verriegelungselement dem Verbraucher separat zur Verfügung gestellt
werden.
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Immer
häufiger
werden die in Rede stehenden Bodenpaneele von Heimwerkern verlegt,
so dass grundsätzlich
die Möglichkeit
aufgrund fehlender Erfahrung besteht, dass die benötigte Anzahl
der Verriegelungselemente zunächst
falsch eingeschätzt wird
und diese nicht in ausreichender Menge beschafft werden, um einen
Raum vollständig
auslegen zu können.
Außerdem
ist nicht auszuschließen,
dass der Heimwerker beim Einsetzen des Federelementes Fehler begeht,
was dazu führt,
dass die Verriegelung nicht exakt möglich ist und sich der Verbund
im Laufe der Zeit löst,
was dann fälschlich
vom Verbraucher der vom Hersteller gelieferten Qualität zugeschrieben
wird.
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Aus
der
DE 102 24 540
A1 sind Paneele bekannt, die an gegenüberliegenden Seitenkanten so profiliert
sind, dass sich hakenförmige
Verbindungselemente zur Verriegelung in horizontaler Richtung ausbilden.
Zur Verriegelung in vertikaler Richtung sind an den Verbindungselementen
voneinander horizontal und vertikal beabstandete Formschlusselemente
und hierzu korrespondierende Hinterschnitte mit jeweils einer horizontal
ausgerichteten Verriegelungsfläche
vorgesehen. Die Querausdehnung derartiger horizontal ausgerichteter
Verriegelungsflächen
beträgt
etwa 0,05 bis 1,0 mm. Damit das Zusammenfügen zweier Paneele überhaupt
möglich bleibt,
muss die Dimensionierung so klein sein. Dadurch stellt sich aber
zwangsläufig
ein, dass nur geringe, vertikal gerichtete Kräfte aufgenommen werden können, so
dass mit äußerst geringen
Toleranzen gefertigt werden muss, um sicherzustellen, dass nicht
bereits bei leichten Bodenunebenheiten und/oder weichen Untergründen die
Verbindung bei normaler Belastung aufspringt.
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Damit
das Abgleichen der Toleranzen unterschiedlicher Bauteile entfällt und
beim Endverbraucher außerdem
sichergestellt ist, dass keine Bauteile fehlen, ist das Federelement
einstückig
aus dem Kern herausgebildet.
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Um
eine Verbindung des Federelements mit dem Kern zu ermöglichen
und gleichzeitig ein Federn der Elemente realisieren zu können, ist
es notwendig, Frässchnitte
auszuführen,
welche nicht durchgängig, sondern
unterbrochen sind. Soll dies frästechnisch erreicht
werden, darf das Paneel während
des Fräsvorganges
nicht be wegt werden, da sonst bei den vorhandenen hohen Durchlaufgeschwindigkeiten durchgehende
Schnitte erzeugt werden würden.
Ein Fräsvorgang
wäre somit
mit dem Abbremsen des Paneels auf den Stillstand, Eintauchen und
Verfahren der Fräseinheit
und dem anschließenden
Beschleunigen des fertig bearbeiteten Paneels für den Weitertransport sehr
langsam.
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Eine
Möglichkeit
entsprechende Fräsungen mit
Werkzeugen herzustellen, besteht darin, die Werkzeuge auf einer
Verfahreinheit zu montieren, die die Werkzeuge in Vorschubrichtung
(Transportrichtung) der Paneele verfährt. Somit wird die Zeit, in
der die Einsatzfräsungen
hergestellt werden, deutlich erhöht,
wodurch auch handelsübliche
Motorspindeln entsprechende Bewegungen der Werkzeuge ausführen können, um
die benannten Fräsungen
durchzuführen.
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Nachteilig
bei dieser Herstellungsvariante ist jedoch zum einen der anlagetechnisch
hohe Aufwand und zum anderen der große Platzbedarf, der aus der
Verfahrbarkeit der Werkzeuge in Vorschubrichtung der Paneele resultiert.
Dieser zusätzliche Platzbedarf
ist jedoch für
bereits bestehende Anlagen, in die eine weitere Bearbeitungsposition
integriert werden soll, zu groß und
somit nur für
neu konzipierte Anlagen sinnvoll.
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Da
derartige Ausformungen an einteiligen Paneelen mit herkömmlichen
Fräsaggregaten
nicht im Durchlauf hergestellt werden können, ist es notwendig, die
zu bearbeitenden Paneele zu vereinzeln und ruhend zu bearbeiten.
Dies ist sehr zeitaufwändig
uns somit auch sehr kostenintensiv.
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Die
Fertigung eines solchen Paneels ist insbesondere dann aufwändig, wenn
eine Mehrzahl von Federelementen vorgesehen werden und auch hierzu
eine entsprechende Anzahl von Verriegelungskanten in der Nut vorgesehen
sein soll, weil dann an beiden Seitenkanten mitlaufende Werkzeuge
vorgesehen sein müssen.
In herkömmlichen
Frässtationen ist
hierfür
teilweise kein Platz, sodass verschiedene Einspannungen auf verschiedenen
Maschinen notwendig werden, was die Produktionszeit erhöht und entsprechend
großzügige Toleranzen
erfordert.
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Aus
der
DE 10 2005
026 554 A1 ist ein Verfahren zum Einbringen einer Verriegelungsnut
mittels eines Fräswerkzeuges
bekannt, das einen Antrieb, einen Fräskopf und eine die Rotation übertragende Übertragungseinrichtung
sowie eine Halterung für den
Fräskopf
beinhaltet. Aufgrund der Halterung weist der Fräskopf halterungsseitig einen
freien Radius auf, wodurch es möglich
wird, dass sich dieser während
des Einbringens der Verriegelungsnut vollständig in dem beiderseits von
Nutflanken umgebenden Teil der Verbindungsnut befindet.
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Zur
Problemlösung
ist vorgesehen, dass der mindestens eine nicht durchgängige Schlitz
von einem auf einer Kreisbahn geführten Fräswerkzeug derart erzeugt wird,
dass das Paneel in einer Transportrichtung unter das Werkzeug gefördert wird,
das Werkzeug mittels einer Schwenkbewegung in den Kern des Paneels
eintaucht und in entgegengesetzter Richtung wieder herausgehoben
wird, bevor das Paneel vollständig
unter dem Werkzeug vorbeigefördert
wird.
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Durch
diese Ausbildung wird es möglich,
die vormals starre vertikale Verriegelung federnd auszuführen und
Geometrien zu erzeugen, die sich nicht über die gesamte Länge eines
Paneels erstrecken. Durch die Schwenkbewegung des Werkzeugs ist
der notwendige Platzbedarf sehr gering, so dass ein herkömmlicher
Doppelendprofiler verwendet werden kann, an dessen Ende eine zusätzliche
Bearbeitungsstation für
die Herstellung des mindestens einen nicht durchgängigen Schlitzes
angeflanscht wird.
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Zur
Freilegung des Federelements gegenüber dem Kern kann vorzugsweise
zusätzlich
mindestens ein im Wesentlichen horizontaler Schlitz vorgesehen werden.
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Vorzugsweise
werden mehrere nicht durchgängige
Schlitze dadurch erzeugt, dass in Transportrichtung des Paneels
eine Mehrzahl zueinander beabstandeter Werkzeuge vorgesehen ist,
die gleichzeitig in den Kern des Paneels eintauchen.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Fräswerkzeug
oder ein Laserwerkzeug an einem schwenkbar gelagerten Träger befestigt
ist, der über einen
Stellmotor oder einen Teleskopzylinder betätigbar ist.
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Um
mehrere Schlitze gleichzeitig fräsen
zu können,
ist es insbesondere vorteilhaft, wenn bezogen auf die Transportrichtung
des Paneels mehrere Fräswerkzeuge
oder Laserwerkzeuge hintereinander an dem Träger angeordnet sind.
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Um
den Platzbedarf möglichst
niedrig zu halten, ist vorzugsweise neben dem mindestens einen Fräswerkzeug
oder Laserwerkzeug auch dessen Antrieb, der aus einem Motor und
einem Getriebe besteht, auf dem Träger angeordnet.
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Mit
Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens nachfolgend
näher beschrieben
werden.
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Es
zeigt:
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1 – die Draufsicht
auf die Seitenkante I eines Paneels;
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2 – die Draufsicht
auf die gegenüberliegende
Seitenkante II desselben Paneels;
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3 – die Ansicht
gemäß Sichtpfeil
III nach 1;
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4 – die Ansicht
des Paneels gemäß Sichtpfeil
IV nach 2;
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5 – die Draufsicht
auf eine schematisch dargestellte Profilieranlage;
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6 – den Schnitt
entlang der Linie VI-VI nach 5;
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7 – die Unteransicht
eines gefrästen
Paneels;
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8 – die Darstellung
zweier miteinander verbundener Paneele einer ersten Ausführungsform im
Schnitt an der Verbindungsstelle;
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9 – die Darstellung
zweier miteinander verbundener Paneele einer zweiten Ausführungsform
im Schnitt an der Verbindungsstelle.
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Die
Paneele 1, 2 sind identisch ausgebildet. Sie bestehen
aus einem Kern 17 aus Holzwerkstoff oder einem Holzwerkstoff-Kunststoff-Gemisch.
An ihren sich gegenüber
liegenden Seitenkanten I, II, sind die Paneele 1, 2 profiliert,
wobei die Seitenkante I von der Oberseite 18 und die Seitenkante
II von der Unterseite 19 fräsend bearbeitet wurde. An der
Seitenkante II ist das Federelement 3 ausgebildet, das durch
Freifräsen
des Kerns 17 erzeugt wurde, indem ein horizontaler Schlitz 11 und
ein im Wesentlichen vertikal verlaufender Schlitz 10 eingefräst wurden. Die
Seiten kanten I, II haben die Länge
L. In Längsrichtung
der Seitenkante II ist das Federelement 3 an seinen Enden 3a, 3b mit
dem Kernmaterial verbunden. Die Freilegung des Federelementes 3 vom
Kern 17 erfolgt ausschließlich durch die Schlitze 10, 11. Die äußere Kante 3c des
Federelementes 3 ist gegenüber der Oberseite 18 des
Paneels 2 im Winkel α geneigt.
Die vertikalen Flächen
der Seitenkanten I, II sind so bearbeitet, dass sich im Bereich
der Oberseite 18 Anlageflächen 15, 16 ausbilden.
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An
der dem Federelement 3 gegenüberliegenden Seitenkante I
ist das Paneel 1 mit einer sich im Wesentlichen in horizontaler
Richtung H erstreckenden Verriegelungsnase 22 versehen,
deren untere Seitenwandung eine im Wesentlichen horizontal verlaufende
Verriegelungskante 4 ausbildet. Die Verriegelungsnase 22 ragt
seitlich über
die Anlagefläche 16 des
Paneels 1 hervor. Unterhalb der Verriegelungsnase 22 ist
eine Nut 9 ausgebildet, die einen Teil des Federelementes 3 zur
Verriegelung zweier Paneele 1, 2 in vertikaler
Richtung V aufnimmt. Wie in 2 dargestellt,
verläuft
der Nutgrund 9a der Nut 9 parallel zur äußeren Kante 3c des
Federelementes 3, was die Fertigung der Nut 9 erleichtert,
er könnte aber
auch strikt in vertikaler Richtung V oder mit einem vom Winkel α abweichenden
Winkel ausgeführt sein.
Gegenüber
der Länge
des Hakenelements 20 ist die Verriegelungsnase 22 kurz.
Zwischen der Oberseite der Verriegelungsnase 22 und der
Anlagefläche 16 ist
an der Seitenkante I des Paneels 1 eine Staubtasche 23 aus
dem Material des Kernes 17 herausgearbeitet.
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Die
Verriegelung der beiden Paneele 1, 2 in horizontaler
Richtung H erfolgt über
die durch eine Stufenprofilierung fräsend erzeugten Hakenelemente 20, 21 und
in vertikaler Richtung V über
das Federelement 3 in Verbindung mit der Verriegelungskante 4 an
der Verriegelungsnase 22. Am sich nach unten erstreckenden
Absatz 5 des Hakenelementes 21 ist eine zumindest
teilweise plane Kopffläche 12 ausgebildet,
die zusammenwirkt mit einer am Hakenelement 20 an der gegenüberliegenden
Seitenkante I ausgebildeten Auflagefläche 13, die hinter
dem Vorsprung 6 zurückragt.
Die Kopffläche 12 und
die Auflagefläche 13 enden
in derselben horizontalen Ebene E, so dass sich die miteinander
verbundenen Paneele 1, 2 aufeinander abstützen. Die
dem Kern 17 zugewandte Fläche 24 des Hakenelementes 21 verläuft gegenüber der
Vertikalen geneigt und bildet zusammen mit der entsprechend geneigten,
dem Kern 17 zugewandten Fläche 25 am Absatz eine
Verriegelungskante zweier verbundender Paneele 1, 2.
Die Profilierung der Hakenelemente 20, 21 ist
so gewählt, dass
in der Verbindungsstelle eine Vorspannung erzeugt wird und die vertikalen
Anlageflächen 15, 16 der
Paneele 1, 2 aufeinander zugepresst werden, so dass
an der Oberseite 18 zweier miteinander verbundener Paneele 1, 2 kein
sichtbarer Spalt entsteht. Um das Fügen der Paneele 1, 2 zu
erleichtern, sind der nach oben ragende Absatz 6 des Hakenelementes 20 und
der nach unten ragende Absatz 5 des Hakenelementes 21 an
ihren Kanten gefast bzw. verrundet. Um die Fertigung zur Ausbildung
des Federelementes 3 zu vereinfachen, können entweder der horizontal
verlaufende Schlitz 11 (2, 4)
oder der im Wesentlichen vertikal verlaufende Schlitz 10 (6, 8)
durchgängig
sein, also über
die volle Länge
L der Seitenkante II reichen.
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Das
Paneel 2 wird mit dem bereits auf dem Unterboden liegenden
Paneel 1 verbunden, in dem das Paneel 2 an der
Seitenkante I des Paneels 1 angelegt und durch eine im
Wesentlichen vertikale Fügeverbindung
in Richtung des Unterbodens abgesenkt wird. Wenn das Federelement 3 mit
seiner unteren Kante 3d an der Oberseite 18 des
Paneels 1 anstößt, wird
es bei der weiteren Fügebewegung
infolge seiner im Winkel α verlaufenden äußeren Seitenkante 3c bei
Berührung
mit der Anlagefläche 16 in Richtung
des Kerns 17 gedrückt,
so dass es in horizontaler Richtung H ausweicht. Das Paneel 2 wird weiter
nach unten abgesenkt. Gelangt das Federelement 3 in eine
Lage gegenüber
der Nut 9 wird es infolge der dem Material inhärenten Rückstellkräfte ausgefedert
und schnappt dann in die Nut 9 ein, wo es mit seiner im
Wesentlichen horizontal verlaufenden Oberseite 3e an der
Verriegelungskante 4 anliegt. Gleichzeitig gelangen die
Hakenelemente 20, 21 in Eingriff, bis die Kopffläche 12 sich
auf der Auflagefläche 13 abstützt. Die
Paneele 1, 2 sind dann miteinander verbunden und
verriegelt. Die innere Wandung 10a des Schlitzes 10 dient
als Begrenzung des Einfederweges für das Federelement 3,
um zu verhindern, dass durch eine zu weite Eintauchbewegung die
Verbindung des Federelementes 3 an seinen Enden 3a, 3b mit
dem Kern 17 ausreißt.
Die Fläche,
also die Höhe
und die Breite, mit der die Enden 3a, 3b mit dem
Kern 17 verbunden sind, bestimmen die Federrate des Federelementes 3.
Wie 2 zeigt, können
drei Federelemente 3 über
die Länge
L der Seitenkante II und an der gegenüberliegenden Seitenkante I
drei Verriegelungsnasen 22 ausgebildet werden. Es ist durchaus
auch denkbar, die Federele mente 3 kürzer auszugestalten und fünf, sechs oder
gar sieben oder mehr Federelemente 3 und entsprechende
Verriegelungsnasen 22 vorzusehen.
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Wenn
der vertikale Schlitz 10 schmal genug ausgebildet ist,
ist es möglich,
das Federelement 3 nur an einem seiner Enden 3a oder 3b mit
dem Kern 17 verbunden zu halten. Eine solche Ausgestaltung hat
den Vorteil, dass sich das Federelement 3 auch in Richtung
der Länge
L der Seitenkante II ausdehnen kann. Das dann freie Ende 3a oder 3b stützt sich dann
an der inneren Wandung 10a des Schlitzes 10 ab. 2 zeigt,
dass über
die Länge
L des Paneels 3 vertikale Schlitze 10 vorgesehen
sind. 6 zeigt ein Paneel mit drei horizontal verlaufenden
Schlitzen 11.
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9 zeigt
eine Ausführungsform
der Paneele 1', 2', bei der das
Federelement 3 nur durch einen oder mehrere vertikale Schlitze 10 gegenüber dem
Kern 17 freigelegt ist. Das Federelement 3' ist bei dieser
Ausführungsform
an dem eine Unterlippe ausbildenden Hakenelement 20' vorgesehen.
Die Verriegelung an sich erfolgt analog zu dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
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Die
Verriegelung ist bei allen Ausführungsbeispielen
lösbar,
indem die Paneele 1, 1', 2, 2' relativ zueinander
entlang der Seitenkanten I, II verschoben werden oder indem ein
nicht gezeigter Entriegelungsstift seitlich in die Verbindungsstelle
eingeführt wird.
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Die
Paneele 1, 2 sind an ihrer Oberseite 18 üblicherweise
mit einem Dekor versehen, das unmittelbar auf die Oberseite 18 aufgedruckt
sein kann. Das Dekor wird üblicherweise
durch eine Verschleißschutzschicht
abgedeckt, in die eine zu dem Dekor korrespondierende Strukturierung
eingeprägt
sein kann.
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Diese
vorstehend beschrieben Art der Verriegelung wird bevorzugt an der
Querseite von Paneelen
1,
2 vorgesehen, die an
Ihrer Längsseite durch
Einwinkeln und Herabschwenken auf den Unterboden miteinander verbunden
werden können, wie
dies in der
DE 102
24 540 A1 beschrieben ist. Denkbar ist aber auch, diese
Profilierung sowohl an den Längsseiten
als auch an den Querseiten auszubilden, so dass die Paneele durch
eine rein vertikale Fügebewegung
an allen Seitenkanten miteinander verbunden und verriegelt werden
können.
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Die
erfindungsgemäße Bearbeitungsstation, die
in den 5 und 6 schematisch dargestellt ist,
besteht aus einem, aus dem Stand der Technik bekannten Doppelendprofiler,
wie er beispielsweise von der Firma Homag unter der Bezeichnung „Powerline" vertrieben wird,
mit zusätzlich
an diesen angeflanschten Bearbeitungsstationen.
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Der
Doppelendprofiler 30 besteht grundsätzlich aus zwei weitgehend
identischen, aber spiegelverkehrt aufgebauten Profilierungsmaschinen 36, wobei
eine der Profilierungsmaschinen 36 fest mit dem Untergrund
verankert ist und die andere auf Gleitschienen angeordnet ist, die
ihr eine Bewegung in y-Richtung ermöglichen.
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Die
Profilierungsmaschinen 36 wiederum bestehen jeweils aus
zwei Teilen. Einem Kettenförderer 31,
der eine Kette mit rollengelagerten Kettengliedern und einen so
genannten Oberdruck aufweist. Der Oberdruck besteht im Wesentlichen
aus einem biegsamen Riemen und ist federnd gelagert. Sowohl der
Kettenförderer 31 als
auch der – hier
nicht dargestellte – Oberdruck
beider Profilierungsmaschinen 36 werden mit Hilfe langer
Wellen miteinander verbunden und durch dieselben Motoren angetrieben.
Beide Maschinenteile einer Profilierungsmaschine sind in z-Richtung
gegeneinander verschiebbar, wobei der unten befindliche Kettenförderer 30 in
vertikaler Richtung fest mit dem Untergrund verbunden ist. üblicherweise
wird der oben befindliche Oberdruck soweit auf dem Kettenförderer 31 abgesenkt,
dass der federnd gelagerte Riemen in Kontakt mit der Förderkette
des Kettenförderers 31 gelangt,
wodurch zu transportierende Paneele 1, 2 auf die
Förderkette
gepresst und dort fixiert werden.
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Der
Kettenförderer 31 ist
fest mit einem Maschinengestell verbunden, dass neben Schächten für Spanabsaugung
und einigen elektronischen Bauteilen auch Motorständer mit
jeweils auf diesen befestigten Fräsmotoren enthält. Diese
Motorständer
ermöglichen
einen freie Zustellung der Motore in einem festgelegten Bereich
in y- und z-Richtung
und eine Drehung um die x-Achse beim Stillstand der Anlage. Durch
diese Verstellmöglichkeiten
ist es möglich,
die an die Motoren angeflanschten Scheibenfräser so einzustellen, dass die
in Transportrichtung T vorbeigeförderten
Paneele 2 spanend bearbeitet werden können. Die Motore, und damit
die einzelnen Bearbeitungsstationen 32, 33, 34, 35,
sind bezogen auf die Transportrichtung T in einer Flucht hintereinander angeordnet.
Die hier nicht im Detail dargstellten Fräser haben eine solche Struktur,
dass durch das Abfahren aller im Wesentlichen vier bis fünf Bearbeitungsstationen 32, 33, 34, 35 eine
Hälfe eines
handelüblichen
leimlosen Verbindungsprofils hergestellt werden kann.
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Um
zu verhindern, dass Ungenauigkeiten bzw. Spiele in der Lagerung
der Kettenglieder auf die zu bearbeiteten Paneele 2 übertragen
werden, was ein exakten Fräsen
der Profile unmöglich
machen würde,
verfügen
die Profilierungsmaschinen 36 über genau definierte Bezugsebenen.
Diese Bezugsebenen werden im Falle dieser Profilierungsmaschinen in
Form von so genannten Auflagen realisiert, die fest an den Kettenförderern 36 fixiert
und weisen an ihrer Oberseite eine polierte Hartmetallplatte 37 auf,
die die Bezugsebene darstellt. Über
diese Platte 37 gleiten während der Bearbeitung die zu
profilierenden Paneele 2. Um sicher zu stellen, dass es
nicht zu einer Entfernung der Paneele 2 von diesen Platten 37 kommt,
werden diese durch so genannte Druckschuhe 38 auf die Hartmetallplatte 37 gepresst.
Die Druckschuhe 38 werden durch Pneumatikzylinder in Richtung
der Hartmetallplatte 37 bewegt, was eine freie Einstellbarkeit
der zu verwendenden Federkraft ermöglicht.
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Dieser
so aufgebaute, grundsätzlich
bekannte Doppelendprofiler wird erfindungsgemäß durch eine weitere Bearbeitungsstation 40 ergänzt, die
sich grundsätzlich
von den vorstehend beschriebenen Bearbeitungsstationen unterscheidet.
Bei der Bearbeitungsstation 40 lässt die Konstruktion eine gesteuerte
Bewegung der Fräswerkzeuge 41,
während der
laufenden Bearbeitung zu, wodurch die Erzeugung nicht durchgängiger Schlitze 10 möglich ist. Das
System der Bearbeitungsstation 40 ist grundsätzlich im
Prinzip auf beiden Maschinenseiten identisch, wobei sich die Anlagen
jedoch darin unterscheiden, dass auf der einen Maschinenseite die Fräswerkzeuge 41 im
Wesentlichen in z-Richtung dynamisch bewegt werden können und
auf der anderen Maschinenseite die Fräswerkzeuge 41 im Wesentlichen
in y-Richtung dynamisch bewegbar sind.
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Mehrere
kleinere Fräswerkzeuge 41 mit
einem Durchmesser von 30 bis 50 mm sind in Transportrichtung T hintereinander
angeordnet. Die Anzahl der Fräswerkzeuge 41 je
Bearbeitungsstation 40 entspricht der der herzustellenden
Konturen. Üblicherweise
werden drei bis vier Fräswerkzeuge 41 verwendet.
Diese Fräswerkzeuge 41 sind
an ein Verteilergetriebe 42 angeflanscht, dass von einem
Motor 43 angetrieben wird. Der Motor 43 kann fest
mit dem Getriebe 42 verbunden sein. Die Kraftübertragung kann
aber auch flexibel über
einen Zahnriemen oder eine biegsame Welle erfolgen. Das Getriebe 42 und die
Fräswerkzeuge 41 und
gegebenenfalls auch der Motor 43 sind an einem Ende eines
schwenkbar gelagerten Trägers 44 befestigt.
Der Träger 44 ist ähnlich einer
Wippe über
ein Gelenk 45 zwischen seinen Endpunkten schwenkbar gelagert.
An dem den Fräswerkzeugen 41 gegenüberliegenden
Ende des Trägers 44 ist
ein Stellmotor 46 mit einer Bewegungsspindel 47 befestigt,
der den Träger 44 und
damit die am anderen Ende befestigten Fräswerkzeuge 41 auf einer
Kreisbahn (Pfeil P) um das Gelenk 45 bewegen kann. Anstelle
eines Stellmotors 46 kann auch ein Teleskopzylinder zum
Einsatz kommen. Anstelle mit einer Bewegungsspindel 47 kann
der Stellmotor 46 auch mit einer Kurvenscheibe, einem Kurbeltrieb oder
einem System mit ähnlicher
Wirkungsweise zusammenwirken.
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Alternativ
kann ein System zum Einsatz kommen, dass nur über ein Fräswerkzeug 41 verfügt, dass
am Fräsmotor
unmittelbar befestigt ist. Motor und Fräswerkzeug 41 sind
fest mit einem hoch dynamischen Linearmotor verbunden (nicht gezeigt),
der zusammen mit einem ausgleichenden Federelement (nicht gezeigt)
sehr schnelle Bewegungen von Motor und Fräswerkzeug 41 in z-
oder in y-Richtung ermöglicht.
Mit einem solchen System sind Taktzeiten von etwa 100 bis 200 Paneele 2 pro
Minute möglich,
weil es eine höhere
Dynamik besitzt als das zuvor beschriebene System, mit dem 50 bis
100 Paneele 2 pro Minute gefräst werden können.
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Die
Paneele 2 werden in den Doppelendprofiler 30 eingeschleust.
Dabei erfolgt die Vereinzelung der in ein Magazin eingebrachten
Paneele 2 durch die Bewegung der Kettenförderer 31,
wobei auf einzelnen Kettengliedern aufgebrachte Nocken (nicht gezeigt)
jeweils ein Paneel 2 aus dem Magazin ziehen. Die jeweiligen
Paneele 2 werden über
die Kettenförderer 31 in
Transportrichtung T (x-Richtung) bewegt. Nach einer kurzen Förderstrecke
gelangt jedes Paneel 2 unter den Oberdruckriemen und wird von
diesem fest auf die Kettenförderer 31 gepresst. Bei
weiterem Fördern
des Paneels 2 in Transportrichtung T tritt dieses in die
erste Bearbeitungsstation 32 ein. Dabei läuft es zunächst auf
die an jeder Bearbeitungsstation 32, 33, 34, 35 vorhandene
Auflage 37 und wird von dem ebenfalls vorhandenen Druckschuh 38 auf
diese gepresst. Bei Erreichen von etwa der Mitte der Auflage 37 greift
der von einem Motor in Rotation versetzte Fräser in das Paneel 2 und
beginnt mit der spanenden Bearbeitung. Die Bearbeitung in den einzelnen
Stationen 32, 33, 34, 35 ist
so aufgebaut, dass das erste Fräswerkzeug 41 die
grobe Vorzerspanung und das Brechen der harten Dekorschicht übernimmt,
das Werkzeug der zweiten Station 33 und das der letzten
Bearbeitungsstation 35 das eigentliche Halteprofil in die
Paneele 2 einfräsen,
dass in diesem Fall ein Hakenprofil mit starren Verriegelungsflächen zu
vertikaler Verriegelung ist.
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Das
Werkzeug der dritten Bearbeitungsstation 34 ist im Wesentlichen
für die
Herstellung einer sauberen Schließkante und/oder für die Herstellung einer
Fase an der Dekorseite 18 des Paneels 2 zuständig. Hat
das Paneel 2 diese Bearbeitungsstation 34 passiert,
verfügt
es über
ein vollständiges
Hakenprofil mit starrer vertikaler Verriegelung.
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Läuft das
Paneel 2 in die erfindungsgemäß zusätzlich an den Doppelendprofiler
angeflanschte Bearbeitungsstation 40 ein, wird über einen
hier nicht dargestellten Sensor ein Steuersignal ausgelöst, dass
den Stellmotor 46 aktiviert, wodurch der Träger 44 um
das Gelenk 45 verschwenkt und die Fräswerkzeuge 41 von
der Unterseite 19 des Paneels 2 in den Kern 17 eintauchen
und die Schlitze 10 einfräsen. Zeitgleich wird eine Anzahl
von Schlitzen 10 erzeugt, die der Anzahl der Fräswerkzeuge 41 in
der Bearbeitungsstation 40 entspricht. Bevor das Paneel 2 die Bearbeitungsstation 40 vollständig passiert
hat, wird der Träger 44 zurückgeschwenkt
und die Fräswerkzeuge 41 aus
dem Kern 17 des Paneels 2 herausgezogen, so dass
Schlitze 10 erzeugt werden, die nicht über die volle Länge L der
Seitenkante (hier die Querseite) reichen.
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Das
Eintauchen der Fräswerkzeuge 41 erfolgt
während
das Paneel 2 transportiert wird. In 2 ist der
Einlauf 10b und der Auslauf 10c des Fräswerkzeugs 41 zu
erkennen, mit dem der vertikale Schlitz 10 gefräst wird.
In 6 sind der Einlauf 11b und der Auslauf 11c des
Fräswerkzeugs 41 ersichtlich,
mit dem der horizontale Schlitz 11 gefräst wurde. Die Einläufe 10b, 11b und
die Ausläufe 10c, 11c sind
bogenförmig, wobei
der Radius von der Vorschubgeschwindigkeit des Paneels 2 abhängt. 10, 12 zeigen
ein Paneel 2, bei dem sowohl drei vertikale Schlitze 10 als
auch drei horizontale Schlitze 11 mit den entsprechenden
Einläufen 10b, 11b und
Ausläufen 10c, 11c.
-
Das
alternative Bearbeitungssystem mit nur einem Fräswerkzeug 41 kann
mittels entsprechender Bewegung des Linearmotors ebenfalls eine
nicht durchgehende Kontur erzeugen. Da jedoch lediglich ein Fräswerkzeug 41 verwendet
wird, muss dieses System zur Erzeugung der gleichen Anzahl von Konturen
entsprechend mehrere Zustellbewegungen durchführen.
-
Um
bei beiden Varianten einen exakte Bewegungssteuerung zu ermöglichen,
werden zu den verwendeten Lichtschranken weiterhin Daten, wie Steuerungssignale
des Doppelendprofilers 30 und Sensordaten (beispielsweise
aus Drehgebern) verwendet.
-
Beschrieben
wurde die Bearbeitungsstation 40, mit der die vertikalen
Schlitze 10 erzeugt werden. Sollen die horizontalen Schlitze 11 gefräst werden, kann
die Bearbeitungsstation 40 an derselben Stelle angeordnet
sein. Der Träger 44 wird
entsprechend um 90° gedreht
angeordnet, damit das Fräswerkzeug 41 dann
auf einer Kreisbahn in den Kern 17 eintaucht, die tangential
zur Oberseite 18 des Paneels 2 und nicht zur Seitenkante
verläuft.
-
- 1
- Paneel
- 1'
- Paneel
- 2
- Paneel
- 2'
- Paneel
- 3
- Federelement
- 3'
- Federelement
- 3a
- Ende
- 3b
- Ende
- 3c
- äußere Kante
- 3d
- untere
Kante
- 3e
- Oberseite
- 4
- Verriegelungskante
- 5
- Absatz
- 6
- Absatz
- 9
- Nut
- 9a
- Nutgrund
- 10
- Schlitz
- 10a
- innere
Wandung
- 10b
- Einlauf
- 10c
- Auslauf
- 11
- Schlitz
- 11b
- Einlauf
- 11c
- Auslauf
- 12
- Kopffläche
- 13
- Auflagefläche
- 14
- Staubtasche
- 15
- vertikale
Fläche/Anlagefläche
- 16
- vertikale
Fläche/Anlagefläche
- 17
- Kern
- 18
- Oberseite
- 19
- Unterseite
- 20
- Hakenelement
- 20'
- Hakenelement
- 21
- Hakenelement
- 22
- Verriegelungselemente/Verriegelungsnase
- 23
- Staubtasche
- 24
- Fläche
- 30
- Doppelendprofiler
- 31
- Kettenförderer
- 32
- Bearbeitungsstation
- 33
- Bearbeitungsstation
- 34
- Bearbeitungsstation
- 35
- Bearbeitungsstation
- 36
- Profilierungsmaschine
- 37
- Auflage/Hartmetallplatte
- 38
- Druckschuh
- 40
- Bearbeitungsstation
- 41
- Fräswerkzeug
- 42
- Getriebe
- 43
- Motor
- 44
- Träger
- 45
- Gelenk
- 46
- Stellmotor
- 47
- Spindel
- E
- Ebene
- E1
- Ebene
- H
- horizontale
Richtung
- L
- Länge
- P
- Kreisbahn
- T
- Transportrichtung
- V
- vertikale
Richtung
- I
- Seitenkante
- II
- Seitenkante
- α
- Winkel