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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung, zum Transport und zur Verarbeitung von Kantenstreifen begrenzter Länge als Stangenware, die insbesondere für die Schmalflächenbeschichtung von plattenförmigen Bauteilen, z. B. Möbelplatten, Türen oder anderen Bauelementen) bestimmt sind, wobei zunächst ein (endloser oder quasi endloser) Kantenstrang hergestellt oder zur Verfügung gestellt wird und wobei mit einer Quertrenneinrichtung aus dem Kantenstrang eine Vielzahl von Kantenstreifen als Stangenware mit jeweils einer vorgegebenen Länge erzeugt werden.
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Solche Kantenstreifen, die insbesondere der Schmalflächenbeschichtung bzw. Stirnflächenbeschichtung von Möbelplatten oder anderen plattenförmigen Bauteilen (aus Holzwerkstoffen) dienen, werden auch als Kantenleisten, Kantenbänder oder einfach als Kanten bzw. Möbelkanten bezeichnet. Sie sind bevorzugt aus thermoplastischem Kunststoff bzw. thermoplastischen Kunststoffen hergestellt, bevorzugt durch Extrusion, wobei zugleich oder anschließend eine Veredelung der Oberfläche erfolgen kann, z. B. durch Prägen, Drucken, Beschichten, Lackieren oder dergleichen. Außerdem kann der Kantenstrang bzw. der Kantenstreifen mit einer Schmelzklebstoffschicht oder einer Funktionalschicht versehen werden, die für eine Befestigung der Kantenleiste an dem Bauteil bestimmt ist.
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In der Praxis wird der endlose bzw. quasi endlose Kantenstrang in der Regel unmittelbar im Anschluss an die Extrusion aufgewickelt und folglich als Rollenware zur Verfügung gestellt. Die Kantenbandrollen werden beim Hersteller in geeigneten Verpackungen verpackt und als Rollenware zum Verarbeiter transportiert. Beim Verarbeiter werden die Kantenleisten in geeigneten Kantenbandverarbeitungsanlagen an den plattenförmigen Bauteilen, z. B. Möbelplatten befestigt, z. B. in sogenannten Kantenanleimmaschinen. Dazu ist es in der Praxis erforderlich, die Kantenbandrollen in der Plattenkonfektionierung manuell von ihrer Umverpackung sowie von einer Rollenfixierung zu befreien und in entsprechende Abwicklungsschächte der Kantenbandverarbeitungsanlage einzulegen. Die einzelnen Kantenbandstränge werden in die Einzugseinrichtung der Maschine eingefädelt, sodass die entsprechende Kantenbandqualität zur Plattenbekantung zugeführt werden kann.
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Die Verpackung von Rollenware und deren Transport und Verarbeitung hat sich in der Praxis grundsätzlich bewährt. Die Prozesse sind jedoch - wie sich in der Praxis gezeigt hat - nur sehr bedingt automatisierungsfähig, sodass sie einen hohen Personaleinsatz fordern. Außerdem fallen große Verpackungsrückstände an, die gehandhabt und entsorgt werden müssen.
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Um die Handhabung der Kantenbandrollen beim Verarbeiter zu verbessern, wird in der
DE 10 2017 125 039 B3 die Verwendung einer speziellen Kantenbandkassette vorgeschlagen, die ein Aufnahmeelement aufweist, welches in der Kantenbandkassette drehbar gelagert ist und an dem der Wickelkern angebracht ist.
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Eine Einrichtung zum Zuführen eines Beschichtungsmaterials von einer Moduleinheit, die zur Aufbewahrung und Bereitstellung von bevorzugt rollenförmigen oder wickelförmigen Beschichtungsmaterialeinheiten vorgesehen ist, kennt man aus der
DE 10 2015 21 3358 A1 . Auch dort geht es um die verbesserte Handhabung im Zusammenhang mit der Zuführung der Kantenbänder bei der Verarbeitung, d. h. bei der Befestigung an der Werkstoffplatte.
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Alternativ erfolgt in der Praxis jedoch auch die Verarbeitung von Kantenstreifen begrenzter Länge als Stangenware, d. h. beim Verarbeiter werden die Kanten nicht als Rollenware, sondern als Stangenware zur Verfügung gestellt und der Kantenbandverarbeitungsanlage zugeführt. Bei der Zuführung solcher Stangenware von Kunststoffleisten oder auch Furnierstreifen können verschiedene Magazine und insbesondere Stapelmagazine zum Einsatz kommen, die in erster Linie der Handhabung beim Verarbeiter dienen. Mögliche Varianten werden in der
DE 30 03 555 A1 ,
DE 75 17 104 U1 ,
DE 1 214 859 B ,
DE 1 973 433 ,
DE 25 51 382 B2 und
DE 73 20 854 beschrieben.
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In der
DE 10 2016 224 488 A1 wird eine Versorgungseinrichtung für Beschichtungsmaterial beschrieben. Dabei können eine Vielzahl von Schmalflächenbeschichtungsmaterialien beim Hersteller jeweils in Materialaufbewahrungseinheiten aufgenommen und in einem Kassettenlager bevorratet werden. Im Vordergrund steht dabei die Handhabung in Form von Rollen oder Wickeln. Es wird außerdem die Möglichkeit erwähnt, auf eine bestimmte Länge gekappte Beschichtungsmaterialien (beispielsweise Kantenbandstücke) zu transportieren.
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Die
EP 1 666 393 B1 beschreibt eine Vorrichtung zum Bereitstellen von leistenförmigen Elementen aus Holz, Kunststoff oder dergleichen an eine Leistenanbringmaschine, mit einer Bereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Leistenstapels. Um Stillstandzeiten zu reduzieren, soll die Stapelbildung von der Stapeleinlegung entkoppelt werden.
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Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung, zum Transport und zur Verarbeitung von Kantenmaterial zu schaffen, dass sich durch besondere Wirtschaftlichkeit und verbesserte Handhabung auszeichnet, und zwar sowohl bei der Herstellung und Verpackung als auch beim Transport und der Verarbeitung. Insbesondere soll eine Automatisierung der Prozesse sowohl beim Hersteller als auch beim Verarbeiter des Kantenbandmaterials möglich sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung, zum Transport und zur Verarbeitung von Kantenstreifen begrenzter Länge als Stangenware, die insbesondere für die Schmalflächenbeschichtung von plattenförmigen Bauteilen (insbesondere Holzwerkstoffplatten), z. B. Möbelplatten, Türen oder anderen Bauelementen bestimmt sind,
wobei zunächst in einer Herstellungsanlage ein (endloser oder quasi endloser) Kantenstrang zur Verfügung gestellt wird,
wobei in der Herstellungsanlage mit einer (maschinellen) Quertrenneinrichtung aus dem Kantenstrang eine Vielzahl von Kantenstreifen als Stangenware mit jeweils einer vorgegebenen Länge erzeugt wird,
wobei in einer sich räumlich unmittelbar an die Herstellungsanlage anschließenden oder in die Herstellungsanlage integrierten Verpackungsanlage eine Vielzahl von Modulkassetten zur Verfügung gestellt werden und jeweils mehrere Kantenstreifen mit einer (maschinellen) Beladeeinrichtung automatisiert in einer Modulkassette verpackt werden,
wobei eine oder mehrere, jeweils mit mehreren Kantenstreifen gefüllte Modulkassetten zu einer von der Herstellungsanlage räumlich getrennten Verarbeitungsanlage transportiert werden und
wobei die Kantenstreifen in der Verarbeitungsanlage nacheinander mit einer Entnahmeeinrichtung automatisiert aus der jeweiligen Modulkassette entnommen und (ebenfalls automatisiert) einer Bekantungsmaschine zugeführt und darin an dem Bauteil, z. B. an der Möbelplatte, befestigt werden.
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Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass sich die Herstellung, der Transport und die Verarbeitung von Kantenbandmaterial in besonders wirtschaftlicher Weise automatisieren lassen, wenn mit Kantenstreifen begrenzter Länge und folglich mit Stangenware gearbeitet wird. Kantenstreifen begrenzter Länge meint erfindungsgemäß Kantenstreifen mit einer Länge von weniger als 3 m, vorzugsweise weniger als 2 m. Erfindungsgemäß erfolgt bereits vor der Verpackung die Erzeugung solcher Kantenstreifen als Stangenware und die Verpackung in Modulkassetten, die als erfindungsgemäßes Verpackungssystem universell sowohl beim Hersteller als auch für den Transport sowie für den Einsatz beim Verarbeiter bestimmt sind.
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In einer ersten, bevorzugten Ausführungsform wird in der Herstellungsanlage zunächst in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess ein (endloser) Kantenstrang mit einer Extrusionsvorrichtung durch Extrusion hergestellt. Dieser Kantenstrang wird in der Herstellungsanlage ohne zwischenzeitliches Aufwickeln mit einer Quertrenneinrichtung (und optional zuvor oder danach in einer Längstrenneinrichtung) in Kantenstreifen getrennt, sodass das Bekantungsmaterial unmittelbar als Stangenware zur Verfügung steht und in der beschriebenen Weise in Modulkassetten verpackt werden kann. Das Kantenband wird folglich in einem kontinuierlichen Produktionsprozess nicht als Rollenware gewickelt, sondern unmittelbar mittels Querschnitt in definierte, vorgegebene Längen (Stangenware) geschnitten. Das Schneiden erfolgt in der Herstellungsanlage nach einer Längenmessung (mit einer Längenmessvorrichtung) automatisch bzw. automatisiert. Nach einer optionalen Qualitätskontrolle, z. B. mithilfe eines Scanners, einer Kamera oder dergleichen, der bei Produktabweichungen das entsprechende Stangensegment ausschleust, können die (einwandfreien) Kantenstreifen bzw. Kantenbandsegmente (Stangenware) ggf. in einer Stapelvorrichtung gestapelt und direkt oder indirekt in den Modulkassetten verpackt werden bzw. den Modulkassetten zugeführt werden.
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In einer zweiten, alternativen Ausführungsform besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass in der Herstellungsanlage, d. h. in der Anlage, die für die Herstellung der Kantenstreifen bestimmt ist, ein zuvor hergestellter und aufgewickelter Kantenstrang in Rollenform zur Verfügung gestellt wird und in der Herstellungsanlage mit einer Abwickelvorrichtung abgewickelt und mit der Quertrenneinrichtung in Kantenstreifen getrennt wird. Die erfindungsgemäßen Modulboxen können folglich auch dann zum Einsatz kommen, wenn die Kantenstreifen nicht unmittelbar nach der Extrusion hergestellt werden, sondern das zuvor als Rollenware (z. B. auf einer Mutterrolle) zur Verfügung gestellte Kantenbandmaterial wird danach in entsprechende Streifen geschnitten und in den erfindungsgemäßen Modulkassetten verpackt.
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Den Modulkassetten kommt folglich besondere Bedeutung zu, denn sie dienen der Verpackung beim Hersteller, dem Transport und der Handhabung beim Verarbeiter, und zwar jeweils in automatisierten Prozessen mit reduziertem Personalaufwand.
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Bevorzugt ist die Modulkassette kastenförmig mit einem Innenraum mit Innenlänge, Innenbreite und Innenhöhe ausgebildet, wobei die Innenbreite und die Innenlänge einen im Transportzustand bevorzugt horizontalen Boden definieren bzw. aufspannen, wobei die Kantenstreifen bezogen auf den Boden bevorzugt stehend in den Modulkassetten angeordnet werden, sodass die Länge der Kantenstreifen entlang der Innenlänge der Modulkassette und die Breite der Kantenstreifen entlang der Innenhöhe (bzw. Innentiefe) der Modulkassette verläuft und eine Vielzahl von Kantenstreifen entlang der Innenbreite der Modulkassette gestapelt werden.
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Bevorzugt kann die Innenhöhe der Modulkassette in etwa der Breite der zuvor verpackten Kantenstreifen oder - für eine mehrlagige Befüllung - einem ganzzahligen Vielfachen der Breite der Kantenstreifen entsprechen. Die Modulkassette kann sich z. B. aus einem Modulkasten und einem Moduldeckel zusammensetzen, wobei der Modulkasten eine dem Boden gegenüberliegende Öffnung aufweist, die mit dem Moduldeckel lösbar verschlossen wird. Der Moduldeckel kann innenseitig mit einem oder mit mehreren Ausgleichsmitteln, z. B. elastischen Ausgleichsmitteln versehen sein. Dieses ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Breite der Kantenstreifen geringer als die Innenhöhe der Modulkassette ist, sodass über die elastischen Mittel ein Ausgleich und folglich eine sichere Fixierung erfolgt.
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Die Befüllung der Modulbox kann über eine der Schmalseiten oder auch über eine (große) Seitenfläche, z. B. über die oberseitige Öffnung des Modulkastens erfolgen, sodass entweder nacheinander über die Schmalfläche Streifen zugeführt oder ein gesamter Streifenstapel bei entferntem Deckel eingesetzt werden kann.
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Die Abmessungen der Modulkassetten sind standardisiert und sie orientieren sich entweder am Europaletten-Format, am Logistikformat des Verarbeiters oder an der gewünschten Teilelänge. Die Modulboxhöhe bzw. -tiefe orientiert sich bevorzugt an der Breite der einzubringenden Kantenstreifen. Sie kann aber auch unabhängig von der Breite des Füllgutes bei Einsatz einer Standard-Modulkassette durch die entsprechende Ausführung des Deckels mit den elastischen Ausgleichselementen ausgeglichen werden.
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Stets sind die Modulkassetten als Mehrwegsysteme ausgelegt und z. B. aus Kunststoff hergestellt. Durch den Einsatz der wiederverwendbaren Modulkassetten wird Abfall für Transportverpackungen vermieden. Zur Vermeidung von elektrostatischen Aufladungen können die Modulkassetten elektrisch ableitend ausgeführt sein, z. B. durch elektrisch leitfähigen Kunststoff. Dadurch wird außerdem eine Staubablagerung auf der Kassette und/oder auf den Kantenstreifen reduziert.
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Die Modulboxen weisen jeweils eine Entnahmeöffnung auf, die z. B. in einer der Schmalflächen angeordnet sein kann, sodass die Streifen einzeln nacheinander über eine Schmalfläche ausgezogen werden, und zwar beim Verarbeiter in oder im Bereich mit der Bekantungsanlage. In der Modulkassette kann ein entlang der Breitenrichtung der Modulkassette verschiebbarer Anlagebalken geführt sein, mit dem die gestapelten Kantenstreifen in Richtung zu der Entnahmeöffnung beaufschlagbar sind. Die Verschiebung des Anlagebalkens muss jedoch nicht mit einer in die Modulkassette integrierten Mechanik und auch nicht mit Federelementen oder dergleichen realisiert werden, sondern bevorzugt erfolgt die Verschiebung des Anlagebalkens durch eine externe Betätigungseinrichtung, die insbesondere in der Verarbeitungsanlage für die Entnahme der Kantenstreifen vorgesehen ist. Dazu kann die Modulkassette einen oder mehrere Betätigungsdurchbrüche aufweisen, die sich mit ihrer Längserstreckung bevorzugt jeweils in der Breitenrichtung der Modulkassette erstrecken, wobei die Betätigungseinrichtung durch die Betätigungsdurchbrüche hindurchführbar ist, um z. B. den Anlagebalken innerhalb der Modulkassette zu betätigen. Damit gelingt innerhalb der Modulkassette eine einwandfreie Kantenleistenpositionierung über die externe Betätigungseinrichtung und ohne dass in der Modulkassette weitere Positionierungsmittel, z. B. Federn oder dergleichen erforderlich sind.
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Die Modulkassette weist zumindest eine Entnahmeöffnung für die Entnahme und gegebenenfalls die Beladung der Kantenstreifen auf, welche bevorzugt an bzw. in einer Stirnfläche der Modulkassette angeordnet ist. Zusätzlich kann die Modulkassette einen weiteren Durchbruch, nämlich einen Auszugsdurchbruch aufweisen, durch den eine Separier- und/oder Auszugsvorrichtung hindurchführbar ist. Denn die Modulkassette wird beim Verarbeiter zur Entnahme der Kantenstreifen an eine geeignete Entnahmevorrichtung angeschlossen, die eine Separier- und/oder Auszugsvorrichtung aufweist, die durch den Auszugsdurchbruch in die Modulkassette eingreifen und damit die Entnahme unterstützen bzw. realisieren kann. Die Modulkassette kann im Innenraum eine Auszugshilfe aufweisen, z. B. eine Walze, bevorzugt in der Nähe der Entnahmeöffnung. Besonders bevorzugt wird an diese Walze ein externer Antrieb der Auszugsvorrichtung angeschlossen. Im Zuge des Andockens der Modulbox in die Entnahmevorrichtung beim Verarbeiter wird folglich ein Antrieb an die Auszugshilfe, z. B. an die Walze angedockt, sodass anschließend eine automatisierte Separierung und ein automatisierter Auszug der Kantenstreifen nacheinander aus der Modulkassette realisierbar ist.
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Bevorzugt werden die Modulkassetten in liegender Orientierung auf einem geeigneten Transportmittel, z. B. auf einer Palette gestapelt. Dazu können die Modulkassetten jeweils mit einem oder mit mehreren Sicherungsdurchbrüchen versehen sein, durch welche eine oder mehrere Ladungssicherungen, z. B. Sicherungsstäbe, für mehrere gestapelte Modulkassetten hindurchführbar sind. Auf diese Weise gelingt eine einfache Sicherung für eine Turmverpackung, z. B. für eine Palettennutzung. Die Modulkassetten werden folglich bevorzugt übereinander auf einer Palette gestapelt, wobei eine Außenbreite und Außenlänge der Modulkassette der Palettenbreite und Palettenlänge entspricht. Bevorzugt beträgt die Außenbreite einer Modulkassette 60 mm bis 120 mm und die Außenlänge einer Modulkassette 100 mm bis 200 mm.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass Modulkassetten mit unterschiedlicher Höhe für den Transport von Kantenstreifen mit unterschiedlicher Breite zur Verfügung gestellt werden. Dennoch besteht die Möglichkeit, dass mehrere Modulkassetten, die eine unterschiedliche Höhe aufweisen können, übereinander gestapelt werden, da bevorzugt die Außenbreite und die Außenlänge identisch sind.
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Es besteht die Möglichkeit, in einer Modulkassette stets Kantenstreifen aus demselben Herstellungsprozess bzw. von derselben Rolle zu verpacken, sodass in einer Modulkassette Kantenstreifen identischer Breite und auch mit identischem Dekor und z. B. identischer Länge versehen sind. Alternativ liegt es jedoch auch im Rahmen der Erfindung, in der Herstellungsanlage mit der Quertrenneinrichtung nacheinander Kantenstreifen unterschiedlicher Länge zu schneiden und in einer Modulkassette Kantenstreifen unterschiedlicher Länge in einer zuvor definierten Reihenfolge zu verpacken, sodass bereits bei der Herstellung und Verpackung gezielt Kundenwünsche für die Verarbeitung berücksichtigt werden können. Gleiches gilt für den Einsatz von Kantenstreifen mit unterschiedlichem Oberflächendekor. Denn in bevorzugter Weiterbildung können in einer Konfektioniervorrichtung Kantenstreifen mit unterschiedlichem Oberflächendekor zur Verfügung gestellt und in einer definierten Reihenfolge in einer Modulkassette verpackt werden.
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Gegenstand der Erfindung ist nicht nur das beschriebene Verfahren, sondern auch eine Modulkassette für die Handhabung von Kantenstreifen in einem solchen Verfahren. Die erfindungswesentliche Modulkassette wird folglich auch separat unter Schutz gestellt. Sie kann in der beschriebenen Weise aus einem Modulkasten und einem Moduldeckel zusammengesetzt sein. Die Modulkassette kann einen Umlaufrahmen als Stapelhilfe für die bereits beschriebene Turmverpackung aufweisen. Dieser Umlaufrahmen kann am Modulkasten und/oder am Moduldeckel angeordnet sein.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Modulkassette mit zumindest einem elektronischen Informationsmittel für eine kontaktlose Informationsübertragung versehen. Dabei kann es sich z. B. um einen RFID-Chip handeln. Das Informationsmittel dient der Speicherung von Informationen zu dem Modultyp und/oder zu der Befüllung der Modulkassette. Bevorzugt ist folglich jede Modulboxkassette mit einem System zur passiven und/oder aktiven, kontaktlosen Informationsübertragung, insbesondere für die Kennzeichnung, Positionserkennung, Feuchtemessung, Temperaturmessung bzw. Verfolgung ausgerüstet. Das Informationsmittel kann fest an der Modulkassette befestigt sein oder austauschbar in einem geeigneten Fach der Modulkassette angeordnet sein. Durch solche Maßnahmen lassen sich der Herstellungs-, Transport- und Verpackungsprozess automatisieren, sodass das System den Anforderungen der Industrie 4.0 genügt.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Herstellungs- und Verpackungsanlage für die Herstellung und Verpackung von Kantenstreifen in einem Verfahren der beschriebenen Art. In der Herstellungsanlage wird ein Kantenstrang zur Verfügung gestellt und mit einer Quertrenneinrichtung wird aus dem Kantenstrang eine Vielzahl von Kantenstreifen als Stangenware erzeugt. Ferner ist Gegenstand dieser Herstellungs- und Verpackungsanlage eine Verpackungsanlage, die sich räumlich unmittelbar an die Herstellungsanlage anschließt oder sogar in die Herstellungsanlage integriert ist. In dieser Verpackungsanlage werden die Kantenstreifen mit einer Beladeeinrichtung automatisiert in den Modulkassetten verpackt.
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Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Verarbeitungsanlage für die Verarbeitung von Kantenstreifen in einem Verfahren der beschriebenen Art. Die Verarbeitung meint die Verarbeitung der Kantenstreifen im Zuge der Schmalflächenbeschichtung von plattenförmigen Bauteilen, sodass sie Teil einer solchen Verarbeitungsanlage insbesondere eine Kantenbandbekantungsanlage zur Bekantung von Möbelplatten oder anderen plattenförmigen Bauteilen sein kann. Gegenstand dieser Verarbeitungsanlage ist eine Entnahmeeinrichtung, mit welcher aus der jeweiligen Modulkassette nacheinander die Kantenstreifen (automatisiert und maschinell) entnehmbar und einer Bekantungsmaschine zuführbar sind. Mit der Bekantungsmaschine sind die Kantenstreifen nacheinander an einem Bauteil, z. B. an einer Möbelplatte befestigbar.
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Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass sowohl in der Herstellungs- und Verpackungsanlage als auch beim Transport sowie in der Verarbeitungsanlage einheitliche Modulkassetten zum Einsatz kommen.
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Dass erfindungsgemäßen System, das auf dem Einsatz von Stangenware i. V. m. standardisierten Modulkassetten basiert, gewährleistet eine Automatisierung der Kantenbandverpackung, einschließlich des Ablängens und der Modulboxbefüllung, und zwar auch für eine Mehrfachstrangproduktion. Sowohl bei der Kantenbandfertigung und Verpackung als auch bei der Kantenbandverarbeitung lässt sich der Personalaufwand reduzieren und damit die Herstellung besonders wirtschaftlich ausgestalten. In der Kantenbandproduktion, d. h. in der Herstellungsanlage lässt sich der Platzbedarf durch den Verzicht auf Rollenwickler reduzieren, und zwar auch bei der Mehrfachstrangproduktion. Optional besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine optionale Rollenwicklung in die Anlage zu integrieren, sodass die Möglichkeit der Rollenwicklung alternativ verbleibt.
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Die Verpackung von Kantenleisten als Stangenware vereinfacht zum einen die Automatisierung und zum anderen wird eine höhere Verpackungsdichte realisiert. Außerdem reduziert die Verpackung als Stangenware die Schrottquote, da bei Kantenbandfehlstellen in der laufenden Produktion nur Einzellängen verschrottet werden müssen, während bei der Rollenverpackung gegebenenfalls die gesamte Teilrolle als Ausschuss anfällt.
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Außerdem wird die Qualität der Produkte erhöht, da keine Verformung der Kantenbänder durch die Rollenwicklung (Säbelform, Vorspannung, Verzug) auftritt. Es werden Verspannungen oder Deformationen der Kantenbänder durch die Rollenwicklung auf dem Kern vermieden. Darüber hinaus fallen keine zusätzlichen Verpackungsmaterialien (Kerne, Pappen, Bänder, Einzeletiketten, Kartonagen) an. Auch ein Personaleinsatz zur Verpackungsvorbereitung und Bereitstellung und Verpackung ist nicht erforderlich, sodass auch körperlich belastende, monotone Verpackungstätigkeiten vermieden werden.
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Besonders vorteilhaft ist, dass durch System integration, Produktionsplanung und Verarbeitungsplanung einwandfrei auf Kundenwünsche unmittelbar bei der Herstellung und/oder Verpackung reagiert werden kann.
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Große Vorteile werden nicht nur bei der Herstellung und Verpackung und beim Transport, sondern insbesondere auch beim Verarbeiter der Kantenbänder erzielt. Der manuelle Aufwand und die Wechselintervalle bei der Verpackung und der Verarbeitung verringern sich durch die erfindungsgemäßen Modulkassetten deutlich. Die Länge der Kantenleisten kann nach Kundenvorgaben vorgegeben werden, da durch die vorprogrammierte, vernetzte Produktion der Möbelplatten die Bedarfsmengen und die verlustfreie Länge der Kantenleisten genau geplant werden können. Eine Bestückung der Modulkassetten mit unterschiedlichen Kantenstreifenlängen ist in kundendefinierter Reihenfolge möglich. Auch eine gemischte Dekorkanten-Beladung der Module nach Kundenwunsch ist möglich. Die Modulkassetten gewährleisten einen optimalen mechanischen Schutz der Kantenbänder bei Transport, Lagerung und Produktion und die Möglichkeit, alle relevanten Daten der Module wie z. B. Produktkennzeichnung, Produktdaten, Lagerort, Menge, Lagerbedingungen usw. in Echtzeit zu erfassen. Die Verfolgbarkeit und Kennzeichnung der Modulkassetten durch z. B. GPS oder RFID-Systeme ist in der Kantenbandherstellung, beim Transport und bei der Verarbeitung durch den Kunden durchgängig realisierbar. Insbesondere gelingt eine automatisierte Entnahme der Kantenstreifen beim Verarbeiter und damit eine automatisierte Beschickung der Bekantungsmaschine. Dabei ist eine metergenaue Bestandsüberwachung in Produktion und Lager möglich.
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Die Erfindung umfasst das Verpackungskonzept sowie die Ausführung und den Einsatz der Automatisierungstechnik bei Produktion, Transport, Logistik und Verarbeitung von Kantenbändern als Stangenware auf der Basis der erfindungsgemäßen Modulkassetten bzw. Modulboxkassetten. Ein typischer Prozessablauf kann mehrere oder alle folgenden Prozessschritte in der beschriebenen Reihenfolge oder auch in abweichender Reihenfolge umfassen:
- - automatisiertes Ablängen der Kantenbandstreifen (bevorzugt gemäß Kundenvorgabe),
- - automatisiertes Befüllen der Modulkassetten, einschließlich der Kantenstreifenfixierung und Verschließen der Kassetten (in horizontaler oder vertikaler Positionierung),
- - automatisierter Wechsel der Modulkassetten bei der Kantenbandverpackung,
- - Verpackung,
- - Aktualisierung der Auftragsdaten, Mengen usw. (kontaktlos) im Kommunikationsmodul der Modulkassette,
- - Abstapeln der befüllten Modulkassetten in horizontaler oder vertikaler Richtung,
- - Ladungssicherung der Modulkassetten auf z. B. Paletten,
- - Transport der Modulkassetten zum Verarbeiter (Kunden),
- - automatisierte Lagerorganisation der Modulkassetten (Logistiksystem) beim Verarbeiter,
- - autonome Zuführung der Modulkassetten an die Kantenbandverarbeitungsanlage gemäß Produktionsplan,
- - automatisierte Positionierung und Kopplung der Modulkassette am Kantenbandzuführungssystem der Verarbeitungsanlage in vertikaler oder horizontaler Ausrichtung,
- - automatisierte Separierung und Zuführung der Kantenstreifen zur Einzugsvorrichtung der Plattenbekantungseinheit,
- - automatische Nachführung der Kantenstreifenpositionierung zur Streifenentnahme in der Modulboxkassette,
- - automatisierter Wechsel der leeren Modulboxkassetten.
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Dabei wird der Zustand der Modulkassetten in allen Prozessschritten bevorzugt kontaktlos erfasst und dokumentiert, sodass eine gute Überwachung bzw. Rückverfolgbarkeit in der Produktion gewährleistet ist.
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Falls erforderlich wird in der Kantenbandverarbeitungsanlage auch eine Modulkassette für einen Fehlerteileausgleich mit einer zusätzlichen Kantenstreifenversorgung angekoppelt. Je nach Bauweise können an der Kantenbandverarbeitungsanlage zusätzlich auch Kantenbandrollen in bekannter Art und Weise zugeführt werden. Die leeren Modulkassetten gehen als Mehrwegverpackung an den Kantenbandhersteller zurück.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, die lediglich Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Herstellungs- und Verpackungsanlage in einer stark vereinfachten, schematischen Darstellung,
- 2 eine optionale Konfektionierungseinrichtung für die Anlage nach 1,
- 3 eine erfindungsgemäße Modulkassette in einer Draufsicht (geöffnet ohne Deckel),
- 4 die Modulkassette nach 3 in einer Seitenansicht,
- 5 einen Deckel für die Modulkassette nach 3 und 4,
- 6 den Deckel nach 5 in einer Seitenansicht,
- 7 eine für den Transport bestimmte Palette mit einem Modulkassettenstapel,
- 8 eine Verarbeitungsanlage für die Verarbeitung von Kantenstreifen auf der Basis von Modulkassetten in einer vereinfachten, schematischen Draufsicht,
- 9 eine Verarbeitungsanlage nach 8 in einer abgewandelten Ausführungsform.
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Die Figuren zeigen einerseits eine Anlage H zur Herstellung und Verpackung von Kantenstreifen 1 (1 und 2) und andererseits eine Anlage V zur Verarbeitung von Kantenstreifen 1 (8 und 9). Die Anlagen H, V sind für den Einsatz standardisierter Modulkassetten 2 eingerichtet, d. h. die Herstellung, Verpackung und der Transport und die Verarbeitung der Kantenstreifen 1 basieren auf dem Einsatz solcher standardisierter Modulkassetten 2, die in den 3 bis 7 dargestellt sind.
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Gemäß 1 wird zunächst in der Herstellungsanlage ein endloser oder quasi endloser Kantenstrang 3 zur Verfügung gestellt, z. B. in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess mit einer Extrusionsvorrichtung 4 durch Extrusion. Dabei besteht die Möglichkeit, den Kantenstrang mit der Extrusionsvorrichtung 4 unmittelbar in der gewünschten Breite herzustellen. In 1 ist beispielhaft eine Ausführungsform dargestellt, bei der in der Extrusionsvorrichtung (z. B. mit einer Breitschlitzdüse) ein streifenförmiges Vorprodukt mit großer Breite (z. B. mehr als 100 mm) hergestellt wird. Dieses extrudierte Vorprodukt wird in bekannter Weise mithilfe einer Längstrenneinrichtung 5 in mehrere Kantentränge der gewünschten Breite aufgetrennt wird. Der bzw. die Kantenstränge werden mit einer Querteileinrichtung 6 in eine Vielzahl von Kantenstreifen 1 mit jeweils einer vorgegebenen Länge aufgetrennt, sodass hinter der Quertrenneinrichtung 6 nacheinander eine Vielzahl von Kantenstreifen 1 als Stangenware zur Verfügung stehen. Solche Kantenstreifen 1 weisen in der Regel eine Länge von weniger als 300 cm, z. B. weniger als 200 cm auf.
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In die Herstellungsanlage H ist eine Verpackungsanlage integriert, in der eine Vielzahl von wiederverwendbaren Modulkassetten aus z. B. Kunststoff zur Verfügung gestellt werden. Die einzelnen Modulkassetten 2 werden erfindungsgemäß nacheinander mit jeweils einer Vielzahl von Kantenstreifen 1 befüllt. Dazu wird eine Beladeeinrichtung 7 für eine automatisierte Befüllung der Modulkassetten 2 mit den Kantenstreifen 1 zur Verfügung gestellt. Dabei können die einzelnen Kantenstreifen 1 nacheinander in die Modulkassette 2 eingebracht werden. Alternativ kann jedoch zunächst auch mit einer Stapelvorrichtung ein Stapel von Kantenstreifen 1 erzeugt werden, sodass die Kantenstreifen gebündelt in Stapelform der Modulkassette 2 zugeführt werden. Einzelheiten sind in den Figuren nicht dargestellt. Dabei ist in 1 angedeutet, dass zusätzlich zu den Modulkassetten 2, die für den späteren Transport und die Verarbeitung beim Kunden bestimmt sind, optional Vorratsmodule 2' und/oder Ausschussmodule 2'' vorgesehen sein können. Die Vorratsmodule 2' dienen einer Zwischenlagerung größerer Mengen und/oder einer späteren Konfektionierung für eine gezielte Befüllung der Modulkassetten 2. Die Ausschussmodule 2'' dienen der Aufnahme von Ausschussware. Denn im Zuge der Herstellung kann eine Qualitätskontrolle erfolgen, z. B. mit automatisierten Scanvorrichtungen, Kameraeinrichtungen oder dergleichen, die bei Produktabweichungen die entsprechenden Stangensegmente ausschleust, sodass diese in den Ausschussmodulen 2'' gesammelt werden.
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Es kann eine automatisierte Fehlerdetektierung, eine automatisierte Ablängung, eine automatisierte Längensortierung, eine automatisierte Befüllung der jeweiligen Kassetten oder Boxen, ein automatisierter Kassetten- bzw. Boxenwechsel und ein automatisiertes Aussortieren von Fehlerteilen realisiert werden.
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In 1 ist dabei eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Modulkassetten 2 in vertikaler Orientierung befüllt werden. Es wird ferner ein Logistikmodul 8 zur Verfügung gestellt, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die einzelnen Modulkassetten 2 in stehender, vertikaler Orientierung auf dem Logistikmodul 8 angeordnet sind.
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Optional können die Modulkassetten 2 jedoch auch in horizontaler bzw. liegender Orientierung befüllt und/oder transportiert werden, z. B. auf einer Palette 8. Dazu wird z. B. auf 7 verwiesen.
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Jedenfalls lassen sich eine Vielzahl von Modulkassetten 2 mithilfe eines speziellen Logistikmoduls 8 oder auch auf herkömmlichen Paletten 8' zu einer von der Herstellungsanlage H räumlich getrennten Verarbeitungsanlage V transportieren. Eine solche Verarbeitungsanlage V ist in den 8 und 9 dargestellt. Die Kantenstreifen 1 werden in der Verarbeitungsanlage V nacheinander mit einer Entnahmeeinrichtung 9 automatisiert aus der jeweiligen Modulkassette 2 entnommen und einer Bekantungsmaschine 10 zugeführt und darin an dem Bauteil 11, z. B. an der Möbelplatte, befestigt. Darauf wird im Einzelnen noch eingegangen.
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Von besonderer Bedeutung sind erfindungsgemäß die Modulkassetten 2, die sowohl im Zuge der Verpackung als auch für den Transport und die Verarbeitung zum Einsatz kommen. Sie sind in den 3 bis 7 dargestellt.
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Die Modulkassette 2 setzt sich aus einem (oberseitig) offenen Modulkasten 12 und einem die oberseitige Öffnung lösbar verschließenden Moduldeckel 13 zusammen. Der geöffnete Modulkasten ist in 3 dargestellt. Der Moduldeckel 13 ist in den 5 und 6 dargestellt. Die Modulkassette 2 ist kastenförmig mit einem Innenraum ausgebildet, die eine Innenlänge L, Innenbreite B und Innenhöhe H aufweist, wobei die Innenbreite und die Innenlänge einen Boden 14 definieren bzw. aufspannen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Boden 14 im Transportzustand nach 7 horizontal orientiert. Er kann jedoch optional im Transportzustand auch vertikal orientiert sein (1). Jedenfalls sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kantenstreifen 1 bezogen auf den Boden 14 stehend in der Modulkassette angeordnet, sodass die Länge der Kantenstreifen entlang der Innenlänge L der Modulkassette 2 und die Breite der Kantenstreifen entlang der Innenhöhe H (bzw. Innentiefe) der Modulkassette 2 verläuft. Folglich sind eine Vielzahl von Kantenstreifen 1 entlang der Innenbreite B der Modulkassette 2 gestapelt angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Innenhöhe H der Modulkassette 2 in etwa der Breite der zuvor verpackten Kantenstreifen, d. h. die Modulkassette 2 ist speziell an eine bestimmte Breite der Kantenstreifen angepasst. Für unterschiedliche Kantenbreiten werden Modulkassetten 2 mit unterschiedlicher Höhe zur Verfügung gestellt. Diese sind gemäß 7 übereinander stapelbar.
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Nach dem Befüllen einer Modulbox 2 wird diese mit dem Deckel 13 verschlossen. Über geeignete Klemmmittel bzw. Rastmittel 15 erfolgt eine einwandfreie Fixierung des Deckels 13 an dem Kasten 12. In den 5 und 6 ist dabei außerdem angedeutet, dass der Deckel 13 innenseitig mit Ausgleichsmitteln 16, z. B. elastischen Schaumpolsterstreifen versehen sein kann, die einer Kantenleistenfixierung dienen. Die Klemmelemente 15 für die Deckelarretierung sind ebenfalls angedeutet. Ferner ist die Modulkassette 2 mit einem Umlaufrahmen 17 als Stapelhilfe versehen. In der Modulkassette (z. B. im Modulkasten 12 und/oder im Deckel 13) können Sicherungsdurchbrüche 18 vorgesehen sein, durch welche Sicherungsstäbe 19 als Ladungssicherungen hindurchführbar sind, sodass gemäß 7 eine Ladungssicherung der aufeinander gestapelten Modulkassetten im Sinne einer Turmverpackung erfolgen kann.
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Die Modulkassette 2 weist eine (nicht dargestellte) Entnahmeöffnung für die Entnahme und gegebenenfalls für die Beladung der Kantenstreifen 1 auf. Die Beladung kann z. B. über die geöffnete Modulbox 2 erfolgen oder auch über die Entnahmeöffnung. Bevorzugt ist die Entnahmeöffnung an einer Stirnfläche der Modulkassette angeordnet, sodass die Streifen nacheinander einzeln über die Entnahmeöffnung ausziehbar sind. Dazu kann die Modulkassette 2 außerdem einen Auszugsdurchbruch 20 aufweisen, durch den eine nicht dargestellte Separier- und/oder Auszugsvorrichtung hindurchführbar ist. Ferner kann die Modulkassette im Innenraum eine Auszugshilfe, z. B. eine Walze 21, aufweisen. An diese kann z. B. ein externer Antrieb einer Auszugsvorrichtung angeschlossen werden. Die Modulkassette 2 selbst muss folglich keinen Antrieb zum Ausschleusen der Kantenleisten aufweisen, sondern die Modulkassette 2 wird an eine geeignete Vorrichtung für ein automatisiertes Ausziehen angedockt. Ferner ist erkennbar, dass in der Modulkassette 2 ein entlang der Breitenrichtung der Modulkassette 2 verschiebbar Anlagebalken 23 geführt ist, mit dem die Kantenstreifen 1 in Richtung zu der Entnahmeöffnung beaufschlagt werden. Dazu sind im Boden 14 mehrere Betätigungsdurchbrüche 24 angeordnet, durch welche eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung hindurchgreifen kann, um den Anlagebalken zu betätigen bzw. zu verschieben.
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Die in den 3 bis 7 dargestellten Modulkassetten 2 können z. B. in der Anlage nach 1 eingesetzt werden. Ist eine Modulkassette befüllt, so wird diese automatisch durch Nachführen einer leeren Modulkassette ohne Unterbrechung ersetzt. Die Entnahme bzw. der Tausch der Modulkassette 2 sowie das Ablegen der befüllten Modulkassette erfolgt automatisiert über entsprechende (nicht dargestellten) Greifsysteme, sodass der gesamte Verpackungsprozess in der Kantenbandfertigung ohne manuelle Eingriffe ablaufen kann. Die Modulkassette 2 kann ein Fach 25 oder einen Raum für ein geeignetes Informationsmittel, insbesondere ein elektronisches Informationsmittel für eine kontaktlose Informationsübertragung aufweisen. Damit kann z. B. eine Kennzeichnung, eine Positionserkennung, eine Feuchtemessung, eine Temperaturmessung bzw. Temperaturverfolgung realisiert werden, z. B. mithilfe eines RFID-Chips. Die Modulkassetten verfügen über standardisierte Durchbrüche, Anschläge und Sensorik, die einerseits der Positionierung und Fixierung der Modulkassetten beim automatisierten Handling und andererseits dem Eingreifen der Separier- und Auszugsvorrichtung der Kantenstreifen an der Kantenbandverarbeitungsanlage V dienen.
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Bei entsprechender Auslegung der Modulboxtiefe ist auch eine mehrlagige Befüllung möglich, wobei die einzelnen Lagen z. B. durch einen Zwischenboden getrennt sein können. Hierbei dient ein Zwischenboden als Trenn- und Fixierungshilfe. Durch diese Option wird die Wechselrate der Modulkassetten halbiert. Einzelheiten sind nicht dargestellt.
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In 2 ist im Übrigen eine optionale Konfektionierungseinrichtung 22 dargestellt. Denn es besteht nicht nur die Möglichkeit, mit der Quertrenneinrichtung nacheinander Kantenstreifen unterschiedlicher Länge zu schneiden und in der Verpackungseinrichtung unmittelbar in einer Modulkassette in einer zuvor definierten Reihenfolge zu verpacken, um auf Kundenwünsche zu reagieren. Vielmehr besteht optional auch die Möglichkeit, in einer Konfektioniereinrichtung Kantenstreifen mit unterschiedlichem Oberflächendekor zur Verfügung zu stellen und in einer definierten Reihenfolge in einer Modulkassette 2 zu verpacken. So werden die zuvor in den Vorratsmodulen 2' gesammelten Kantenstreifen auf einem Logistikmodul 8 zur Verfügung gestellt. In den einzelnen Vorratsmodulen 2' können z. B. Kantenstreifen mit unterschiedlichem Oberflächendekor vorgesehen sein, sodass diese wahlweise aus den Vorratsmodulen entnommen und in der gewünschten Reihenfolge den Modulkassetten 2 zugeführt werden können. Anschließend können die selektiv gefüllten Modulkassetten 2 wieder auf einem Transport- und Logistikmodul 8 zusammengefasst werden (vgl. 2).
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Die Kantenstreifen werden als Stangenware mit den beschriebenen Modulkassetten 2 zum Verarbeiter (d. h. in der Regel zum Kunden des Kantenbandherstellers) transportiert. Dort erfolgt gemäß 8 und 9 in einer Verarbeitungsanlage V eine Verarbeitung der Kantenstreifen, d. h. die Kantenstreifen werden an den Schmalflächen einer Möbelplatte 11 oder eines anderen plattenförmigen Bauteils befestigt. Dazu weist die Verarbeitungsanlage eine Entnahmeeinrichtung 9 auf, mit der aus der jeweiligen Modulkassette 2 nacheinander die Kantenstreifen 1 entnommen und automatisiert einer Bekantungsmaschine 10 zugeführt werden. In der Bekantungsmaschine 10 werden die einzelnen Kantenstreifen 1 nacheinander an den Bauteilen 11 befestigt. Dabei zeigt 8 eine Ausführungsform, bei der die Modulkassetten 2 in vertikaler Orientierung an die Entnahmevorrichtung 9 angeschlossen werden. Es ist angedeutet, dass nebeneinander mehrere Modulkassetten 2 angeschlossen sind, die jeweils mit unterschiedlichen Kantenstreifen 1 befüllt sein können, z. B. mit unterschiedlichem Dekor oder auch mit unterschiedlicher Kantenbandbreite. Insofern können auch Modulkassetten 2 mit unterschiedlicher Höhe angeschlossen werden. Die Entnahmeeinrichtung 9 ist räumlich unmittelbar mit der Bekantungsmaschine 10 gekoppelt kann, d. h. die Kantenstreifen 1 werden entnommen und unmittelbar der Bekantungsmaschine 10 zugeführt.
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9 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei der die Modulkassetten 2 in horizontaler Orientierung an die Entnahmeeinrichtung 9 angeschlossen sind.
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Zur Positionierung bzw. zum Andocken der Modulkassetten an der Entnahmevorrichtung 9 bzw. in der Verarbeitungsanlage V können die gleichen Positionierungshilfen, Durchbrüche und/oder Sensoren an den Modulkassetten dienen, die auch bei der Verpackung zum Einsatz kommen. Die Kantenzuführungssysteme an der Bekantungseinrichtung sind so ausgeführt, dass sie durch Lösen der Deckelverriegelung der Box zunächst die Fixierung der Kantenstreifen aufheben und dann durch den Kantenbandtransport jeweils ein Kantenstreifen separieren und in die Maschinenzuführung einziehen. Die Kantenstreifen werden entsprechend der Kantenstreifenentnahme durch geeignete Führungselemente zur Einzugsvorrichtung nachgeführt.
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Auch bei der Entnahme können die Anlagebalken 23 als Querriegel in den Modulkassetten zum Einsatz kommen, indem sie die gestapelten Kantenbänder gegen die Entnahmeseite drücken. Der Querriegel 23 wird durch eine pneumatische oder mechanische Steuerung dem Füllgrad der Modulkassette entsprechend nachgeführt, sodass die Kantenstreifen 1 in der Modulkassette 2 nicht verkanten können und immer durch die Maschinenzuführungselemente greifbar bleiben.
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Der Einsatz der Modulkassetten 2 in der industriellen Möbelkantenverarbeitung eignet sich besonders für Bauteillängen bis zu 200 cm, besonders bevorzugt bis zu 150 cm. Es können hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten von mehr als 40 m/min bei hoher Produktstandardisierung, bei großen Produktionsvolumen und bei gegebener Prozessvernetzung (Industrie 4.0) und Automatisierung (Smart Factory) realisiert werden.
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Der Einsatz der intelligenten und/oder vernetzten Modulkassetten 2 bei der Herstellung und Verarbeitung von Kantenbändern verbessert die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit innerhalb der Produktionskette. Der Personalbedarf wird reduziert. Die Lagerhaltung und Logistik werden verbessert. Der Ressourceneinsatz bei innerbetrieblichen Transporten und die Abfallmengen werden reduziert. Besonders wichtig ist, dass über die Modulkassetten der Automatisierungsgrad stark erhöht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017125039 B3 [0005]
- DE 102015213358 A1 [0006]
- DE 3003555 A1 [0007]
- DE 7517104 U1 [0007]
- DE 1214859 B [0007]
- DE 1973433 [0007]
- DE 2551382 B2 [0007]
- DE 7320854 [0007]
- DE 102016224488 A1 [0008]
- EP 1666393 B1 [0009]
- EP 1860593 B1 [0010]
- EP 2505322 B1 [0010]
- EP 1346805 A2 [0010]
- DE 102013106330 A1 [0010]
