DE102009031098B4

DE102009031098B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Feder in eine Nut

Info

Publication number: DE102009031098B4
Application number: DE102009031098A
Authority: DE
Inventors: Hubert Sprint
Original assignee: WEMHOENER SYSTEMS TECHNOLOGIES AG; Wemhoner Systems Technologies AG
Current assignee: Unilin BV
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: DE102009031098A1

Abstract

Verfahren zum Einbringen einer Feder (16) in eine Nut (14) in einer Seitenkante eines Paneels (12), das in der Erstreckungsrichtung (A) der Nut (14) linear gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) im wesentlichen tangential zur Erstreckungsrichtung A mittels eines Druckluftimpulses in die Nut (14) eingeschossen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Feder in eine Nut in einer Seitenkante eines Paneels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine entsprechende Vorrichtung.
Paneele, wie sie beispielsweise als Bodenbelag eingesetzt werden, werden häufig mit Hilfe von Nut-Feder-Verbindungen in unterschiedlichen Gestaltungen und Ausführungsformen zusammengefügt. Zu diesem Zweck sind die Seitenkanten der Paneele entsprechend profiliert, also mit einer sich entlang der Kante erstreckenden Nut oder einer dazu komplementären Feder versehen. Häufig wird die Feder aus dem Material des Paneels geformt, Es ist aber auch bekannt, ein Federelement als zusätzliches Bauteil aus anderen Materialien zur Verbindung der Paneele einzusetzen. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine schmale Leiste aus Kunststoff oder dergleichen handeln, die eine bestimmte Elastizität oder eine Mechanik aufweist, um einerseits in der Nut des ersten Bauteils fixiert werden zu können und andererseits das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil beim Verlegen fest zu verbinden.
Der Begriff ”Feder” soll sich in der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen allgemein auf derartige Verbindungselemente zum Einbringen in eine Nut beziehen, unabhängig von der Form oder sonstigen Beschaffenheit des Elements.
Die Dokumente DE 10 2004 015 604 B4 sowie DE 10 2004 062 648 B4 zeigen jeweils Vorrichtungen zum Einbringen eines Streifens bzw. einer Feder in eine Nut.
Bei der Herstellung solcher Paneele wird zunächst deren Seitenkante profiliert, also mit der Nut zur Aufnahme der Feder versehen, und in einem nachfolgenden Schritt wird die Feder in die Nut eingebracht. Ein Problem besteht darin, die Feder in die Nut mit so hoher Geschwindigkeit einzubringen, dass der gesamte Arbeitsprozess nicht entscheidend verzögert wird. Dieses Problem hat sich mit der in den letzten Jahren stark gewachsenen Durchlaufgeschwindigkeit der Holzbearbeitungsmaschinen verschärft. Darüber hinaus soll die Mechanik an den Maschineneinrichtungen derart einfach aufgebaut sein, dass ein störungsfreier Betrieb über einen langen Zeitraum möglich ist.
Es ist daher eine Aufgabe der Vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Einbringen der Feder in die Nut auch bei sehr hohen Durchlaufgeschwindigkeiten der Paneele in der Bearbeitungsmaschine unter Einsatz einfacher Maschinentechnik erfolgen kann.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer entsprechenden Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Feder im wesentlichen tangential zur Erstreckungsrichtung der Nut mittels eines Druckluftimpulses in die Nut eingeschossen. Hierbei wird die Feder schlagartig mit Druckluft beaufschlagt, die durch eine entsprechende Druckluftquelle zur Verfügung gestellt wird. Dauer und Stärke des Impulses können durch eine geeignete Ventileinrichtung gesteuert werden. Da sehr hohe Einschußgeschwindigkeiten erreicht werden können, kann das Einschießen praktisch ohne Verzögerung beim Durchlauf des Paneels erfolgen. Eine aufwändige Synchronisation bewegter mechanischer Teile in der Maschine ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich. Es ist lediglich notwendig, den Einschußzeitpunkt in Abhängigkeit vom Lauf des Paneels abzustimmen und die Feder ggf. auf der Strecke zu führen, über welche sie in die Nut geschossen wird. Diese Maßnahmen lassen sich jedoch mit vergleichsweise geringem Aufwand realisieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird die Feder während des Einschießens in einem Schußkanal geführt. Dieser kann sich von einer Ausgangsstellung der Feder bis unmittelbar an die Nut des Paneels erstrecken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Feder vor dem Einschießen in eine Übergabeposition am rückwärtigen Ende des Schußkanals eingeführt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Einführen der Feder in die Übergabeposition in einer Richtung entsprechend der Schußrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Einführen in eines Richtung tangetial zu Schußrichtung. Die Feder wird hierbei also seitlich, von oben oder von unten in den Schußkanal eingeführt und steht dort zum Einschießen zur Verfügung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Schußkanal nach dem Einführen der Feder und vor dem Einschießen an seinem rückwärtigen Ende verschlossen.
Dieses Verschließen kann durch eine geeignete Verschlußeinrichtung erfolgen, die das rückseitige Kanalende zumindest so weit abschließt, dass dort der zum Einschießen erforderliche Druck aufgebaut werden kann. Es ist nicht zwangsläufig erforderlich, den Schußkanal nach allen Seiten vollständig luftdicht abzuschließen. Versuche der Erfinder haben gezeigt, dass kleinere Öffnungen am rückwärtigen Schußkanalende verbleiben können, ohne dass der Aufbau des Druckluftimpulses wesentlich beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise wird der Druckluftimpuls von einem Druckreservoir über ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil auf die Rückseite der Feder übertragen.
Nach dem Einschießen in die Nut wird die Feder vorzugsweise in die Nut eingemangelt, so dass ein fester Sitz erreicht wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen einer Feder in eine Nut umfasst einen seitlich an der Förderbahn des Paneels angeordneten Schußkanal, der sich im wesentlichen tangential zur Erstreckungsrichtung der Nut erstreckt, sowie Mittel zum Einführen einer Feder in das rückseitige Ende des Schußkanals und Mittel zur rückseitigen Druckbeaufschlagung der Feder.
Diese Mittel zur Druckbeaufschlagung umfassen vorzugsweise ein Druckreservoir, das mit dem rückseitigen Ende des Schußkanals über eine Druckluftleitung verbunden ist, in der ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil zum Öffnen und Schließen der Druckluftleitung angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst diese Vorrichtung eine Schließeinrichtung zum Verschließen des rückseitigen Endes des Schußkanals.
Diese Schließeinrichtung kann vorzugsweise ein Schwert umfassen, das sich über die gesamte Breite des Schußkanals erstreckt und in einer Richtung tangential zur Erstreckungsrichtung des Schußkanals beweglich ist.
In der geöffneten Stellung des Schwerts kann beispielsweise die Feder rückseitig in den Schußkanal eingeführt werden, der anschließend durch eine Bewegung des Schwerts verschlossen wird. Es ist lediglich erforderlich, dass das Schwert des Schußkanal rückseitig so weit abschließt, dass der Aufbau eines Druckimpulses zum Einschießen der Feder in die Nut möglich wird. Ein vollständiges Abdichten sämtlicher Öffnungen am Schußkanal ist hierzu nicht erforderlich.
Das Schwert ist vorzugsweise mit Ausfräsungen versehen, die in einer geschlossenen Stellung des Schwerts Mündungsöffnungen der Druckluftleitung bilden.
Das Schwert hat hier also die Funktion, einerseits das hintere Ende des Schußkanals zu verschließen und andererseits die Mündungsöffnungen der Druckluftleitung an der Rückseite der Feder zu bilden. Diese Mündungsöffnungen können über den gesamten Querschnitt des Schußkanals verteilt sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zum Einführen der Feder Fördermittel zum Transport der Feder in einer Richtung entsprechend der Schußrichtung.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zum Einführen der Feder Fördermittel zum Transport der Feder in einer Richtung tangential zur Schußrichtung.
Die Fördermittel können vorzugsweise Riemen oder Rollen umfassen.
Im Mündungsbereich des Schußkanals sind bevorzugt Entlüfungsöffnungen vorgesehen. Diese können dazu dienen, ein unerwünschtes Luftpolster zwischen Feder und Nut während des Einschießens abzubauen.
Vorzugsweise umfasst die erfindunsgemäße Vorrichtung ferner eine Mangeleinrichtung zum Einmangeln der eingeschossenen Feder in die Nut, die bezüglich der Förderrichtung des Paneels stromabwärts der Mündung des Schußkanals angeordnet ist.
Diese Mangeleinrichtung ist bevorzugt als Rolle ausgebildet.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
1 ist ein schematischer seitlicher Schnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen einer Feder in eine Nut, und
2 ist ein horizontaler Schnitt durch die Vorrichtung aus 1.
1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in einer schematischen Querschnittsansicht. Im rechten Teil von 1 ist ein Teil eines Paneels 12 zu erkennen, das an seiner Seitenkante mit einer Nut 14 versehen ist. Das Paneel 12 wird in einer Richtung linear gefördert, die senkrecht zur Zeichenebene in 1 steht und der Erstreckungsrichtung A der Nut 14 entspricht. Für die folgende Beschreibung soll angenommen werden, dass das Paneel 12 in Richtung auf den Betrachter zu bewegt wird.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung 10 dient dazu, in die Nut 14 des Paneels 12 seitlich eine Feder 16 einzuschießen. Die Feder 16 ist in 1 lediglich schematisch im Querschnitt dargestellt und besteht im vorliegenden Fall aus einem anderen Material als das Paneel 12. Beispielsweise kann das Paneel 12 aus einem Holzwerkstoff gefertigt sein, während die Feder 16 aus Kunststoff besteht. Die Erstreckungsrichtung der Feder 16 entspricht der Erstreckungsrichtung A der Nut 14.
Die Feder 16 liegt im rückseitigen Ende eines Schußkanals 18 ein, der von zwei parallel übereinander angeordneten Platten 20 und 22 gebildet wird. Wie im Zusammenhang mit 2 noch näher erläutert werden soll, wird der Schußkanal 18 seitlich durch Wände 24 und 26 weitgehend abgeschlossen, so dass sich im Bereich zwischen Feder 16 und Nut 14 ein nahezu vollständig umschlossener quaderförmiger Raum ergibt, der den eigentlichen Schußkanal bildet.
Die Feder 16 ist dazu vorgesehen, aus der in den Fig. dargestellten Position in die Nut 14 tangetial zu deren Erstreckungsrichtung A eingeschossen zu werden. Die Einschußrichtung ist durch einen Pfeil B dargestellt. Die im folgenden verwendeten Begriffe ”vorn”, ”rückseitig” usw. werden in Bezug auf diese Einschußrichtung B verwendet, d. h. die Rückseite 28 der Feder 16 ist die der Nut 14 abgewandte Seite. Entsprechend ist die Feder 16 im rückseitigen Ende des Schußkanals 18 einliegend angeordnet, das der Mündung 30 des Schußkanals 18 abgewandt ist.
Durch geeignete Fördermittel wird die Feder 16 in die in den 1 und 2 dargestellte Position gebracht, aus der sie eingeschossen werden kann. In dieser Übergabeposition wird die Feder 16 rückseitig mit einem Druckluftimpuls beaufschlagt. Zu diesem Zweck ist in einem vom Schußkanal 18 entfernten Bereich ein Druckreservoir 32 vorhanden, das über eine Druckluftleitung 34 mit dem rückseitigen Ende des Schußkanals 18 verbunden ist. Bei dieser Druckluftleitung 34 kann es sich um einen Schlauch handeln, der vom Druckreservoir 32 zu einem Anschluss 36 auf der Oberseite der oberen Platte 22 führt, die den Schußkanal 18 nach oben hin abschließt. Innerhalb dieser oberen Platte 22 sind Kanäle 38 vorgesehen, die die Druckluft vom Anschluss 36 aus schräg nach hinten über die gesamte Breite der rückseitigen Stirnfläche 40 der oberen Platte 22 verteilen.
Rückseitig ist der Schußkanal 18 durch ein bewegliches Schwert 42 verschließbar, das an seiner der Feder 16 zugewandten Vorderseite mit, Ausfräsungen 44 versehen ist, über welche die an der hinteren Stirnseite 40 der oberen Platte 22 austretende Druckluft in einen Zwischenraum 46 zwischen dem Schwert 42 und der Feder 16 eingeführt werden kann. Ferner ist in der Druckluftleitung 34 ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil 48 zum Öffnen und Schließen der Leitung 34 vorgesehen.
Nach dem Einführen der Feder 16 wird der Schußkanal 18 an seiner Rückseite durch Absenken des Schwerts 42 verschlossen, und das Magnetventil 48 wird geöffnet, so dass die Kammer 46 schlagartig mit Druckluft beaufachlagt wird. Auf diese Weise wird ein Druckluftimpuls auf die Feder 16 übertragen, welche daraufhin entlang des Schußkanals 18 in die Nut 14 eingeschossen wird. Der Schußkanal 18 dient dazu, die Feder 16 während der Bewegung aus der Übergabeposition in die Nut 14 seitlich und in der Höhe zu führen. Die Mündung 30 des Schußkanals 18 ist in ihrer Form im wesentlichen an das seitliche Kantenprofil, des Paneels 12 angepasst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich die untere Platte 22 etwas weiter in Richtung einer rückspringenden unteren Kante des Paneels 12, während die obere Platte 22 sich lediglich bis zu der etwas weiter in Richtung der Feder 16 vorspringenden oberen Kante des Paneels 12 erstreckt. Ein möglichst guter Abschluss mit dem Seitenkantenprofil des Paneels 12 lässt sich auf diese Weise nach Belieben erzielen. Es hat sich allerdings als vorteilhaft erwiesen, im Mündungsbereich 30 Entlüftungsöffnungen vorzusehen, die verhindern, dass sich zwischen der Feder 16 und der Nut 14 beim Einschießen ein Druckpolster ausbaut.
Die Luft im Raum des Einschußkanals 18 kann im vorliegenden Fall durch den spaltförmigen Zwischenraum 50 zwischen der Vorderkante 48 der oberen Platte 22 und der seitlichen Oberkante des Paneels 12 entweichen. Eine weitere Entlüftungsöffnung kann an der Unterseite des Schußkanals 18 zwischen der unteren Platte 22 und dem Paneel 12 gebildet werden. Im übrigen ist der Schußkanal 18 jedoch weitgehend auf der gesamten Strecke zwischen der Übergabeposition der Feder 16 und der Nut 14 verschlossen.
Die Anordnung der Vorrichtung 10 aus 1 ist in 2 in einem horizontalen Querschnitt dargestellt, d. h. die Schnittebene steht senkrecht zu derjenigen aus 1. In dieser Darstellung sind auch die Seitenwände 24 und 26 des Schußkanals 18 zu erkennen. Die Position des Schwerts 42 in der abgesenkten Stellung ist durch eine Phantomlinie dargestellt.
Zwischen dem abgesenkten Schwert 42 und den hinteren Enden der Seitenwände 24, 26 verbleiben seitliche Öffnungen 52, 54 an den gegenüberliegenden Seiten des Schußkanals 18, durch welche die Feder 16 seitlich, d. h. in ihrer Längsrichtung in die Übergabeposition am rückseitigen Ende des Schußkanals 18 einführbar ist. Die Einführungsrichtung ist in 2 durch einen Pfeil C gekennzeichnet. Wahlweise kann die Feder 16 von der gegenüberliegenden Seite aus in der entgegengesetzten Richtung in die Übergabeposition eingeführt werden. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht an ein seitliches Einführen der Feder 16 in einer Richtung C tangential zur Schußrichtung B gebunden, sondern es ist auch denkbar, die Feder 16 von hinten in einer Richtung entsprechend der Schußrichtung B in die in 2 dargestellte Übergabeposition zu führen und anschließend das Schwert 42 abzusenken. Konstruktionen, in denen die Feder 16 von oben oder von unten in den Schußkanal 18 eingesetzt wird, sind ebenfalls ohne weiteres realisierbar.
Zum Anheben und Absenken des Schwerts 42 kann eine Mechanik vorgesehen sein, die das Schwert 42 beispielsweise auf einer bogenförmigen Bahn in die jeweilige Endposition bringt. Diese Mechanik kann auf geeignete Weise mit einem Fördermittel zum Transport der Feder in die Übergabeposition synchronisiert sein. Die Fördermittel selbst können Riemen, Rollen oder dergleichen umfassen.
Nach dem Einschießen der Feder 16 in die Nut 14 wird das Paneel 12 zusammen mit der eingeschossenen Feder 16 in der Förderrichtung A des Paneels 12 weiter transportiert. Stromabwärts des Schußkanals 18 kann eine Mangeleinrichtung wie etwa eine Druckrolle oder dergleichen vorgesehen sein, welche das Paneel 12 passiert. Während des Vorbeilaufens des Paneels 12 an der Mangeleinrichtung wird die Feder 16 unter Druck in die Nut 14 eingemangelt, so dass ein sicherer Sitz der Feder 16 gewährleistet wird.
Es ist vorteilhaft, den Schußkanal 18 an die Form des Paneels 12 und an die Feder 16 anzupassen, so dass die Feder 16 während des Einschießens im Schußkanal 18 ausreichend geführt wird. Der Schußkanal 18 kann zusammen mit dem Schwert 42, der Mechanik zur Führung des Schwerts 42 und evtl. auch den Fördermitteln zum Einführen der Feder 16 in ihre Übergabeposition zu einer kompakten Einheit zusammengefasst sein, die austauschbar an der Bearbeitungsmaschine angebracht ist.

Claims

Verfahren zum Einbringen einer Feder (16) in eine Nut (14) in einer Seitenkante eines Paneels (12), das in der Erstreckungsrichtung (A) der Nut (14) linear gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) im wesentlichen tangential zur Erstreckungsrichtung A mittels eines Druckluftimpulses in die Nut (14) eingeschossen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (18) während des Einschiessens in einem Schusskanal (18) geführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) vor dem Einschiessen in eine Übergabeposition am rückseitigen Ende des Schusskanals (18) eingeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen der Feder (16) in ihre Übergabeposition in einer Richtung entsprechend der Schussrichtung B erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen der Feder (16) in ihre Übergabeposition in einer Richtung tangential zur Schussrichtung B erfolgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schusskanal (18) nach dem Einführen der Feder (16) und vor dem Einschießen an seinem rückseitigem Ende verschlossen wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftimpuls von einem Druckreservoir (32) aus über ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil (48) auf die Rückseite (28) der Feder (16) übertragen wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) nach dem Einschießen in die Nut (14) eingemangelt wird.
Vorrichtung zum Einbringen einer Feder (16) in eine Nut (14) in einer Seitenkante eines Paneels (12), das in der Erstreckungsrichtung (A) der Nut (14) linear gefördert wird, gekennzeichnet durch einen seitlich an der Förderbahn des Paneels (12) angeordneten Schusskanal (18), der sich im wesentlichen tangential zur Erstreckungsrichtung A der Nut (14) erstreckt, Mittel zum Einführen einer Feder (16) in das rückseitige Ende des Schusskanals (18) und Mittel zur rückseitigen Druckluftbeaufschlagung der Feder (16).
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Druckluftbeaufschlagung ein Druckreservoir (32) umfassen, das mit dem rückseitigen Ende des Schusskanals (18) über eine Druckluftleitung (34) verbunden ist, in der ein Hochgeschwindigkeits-Magnetventil (48) zum Öffnen und Schließen der Druckluftleitung angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Schließeinrichtung (42) zum Verschließen des rückseitigen Endes des Schusskanals (18).
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung ein Schwert (42) umfasst, das sich über die gesamte Breite des Schusskanals (16) erstreckt und in einer Richtung tangential zur Erstreckungsrichtung B des Schusskanals (18) beweglich ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwert (42) mit Ausfräsungen (44) versehen ist, die im geschlossenen Stellung Mündungsöffnungen der Druckluftleitung bilden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einführen der Feder (16) Fördermittel zum Transport der Feder (16) in einer Richtung entsprechend der Schussrichtung B umfassen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einführen der Feder (16) Fördermittel zum Transport der Feder (16) in einer Richtung tangential zur Schussrichtung B umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel Riemen oder Rollen umfassen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schusskanal (18) zumindest im Mündungsbereich (32) Entlüftungsöffnungen (50) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17, gekennzeichnet durch eine Mangeleinrichtung zum Einmangeln der eingeschossenen Feder (16) in die Nut (14), die bezüglich der Förderrichtung A des Paneels (12) stromabwärts der Mündung des Schusskanals (18) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mangeleinrichtung als Rolle ausgebildet ist.