DE102020124242A1

DE102020124242A1 - Verfahren und Werkzeugmaschine zur Bearbeitung einer Holzwerkstoffplatte

Info

Publication number: DE102020124242A1
Application number: DE102020124242.5A
Authority: DE
Inventors: Bernd Butzer
Original assignee: Multi Cut Systems GmbH
Current assignee: Multi Cut Systems GmbH
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2022-03-17
Also published as: EP4103373A1; EP4103373C0; EP4103373B1; WO2022058082A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Holzwerkstoffplatte (20) mittels einer Werkzeugmaschine (10), umfassend die folgenden Schritte: Einbringen einer Aussparung (21) in die Holzwerkstoffplatte (20) beabstandet von den Seitenkanten der Holzwerkstoffplatte (20), Einsetzen eines Vertiefungswerkzeugs (31, 32) in die Aussparung (21), Einbringen einer Vertiefung (41) in eine Seitenwand (22) der Aussparung (21) mittels des Vertiefungswerkzeugs (31, 32), und Aufteilen der Holzwerkstoffplatte (20) in Möbelplatten (40), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schritt des Aufteilens der Holzwerkstoffplatte (20) in Möbelplatten (40) einen ersten Teilschritt und einen zweiten Teilschritt umfasst, wobei der erste Teilschritt das Einbringen wenigstens eines ersten Trennschnitts (TS1) in die Holzwerkstoffplatte (20) umfasst, der eine mit einem Verbindungsmittel (50) zu versehende Verbindungsschmalfläche (42) einer Möbelplatte (40) erzeugt, wobei der zweite Teilschritt das Einbringen wenigstens eines zweiten Trennschnitts (TS2) in die Holzwerkstoffplatte (20) umfasst, der eine verbindungsfreie Schmalfläche (43) der Möbelplatte (40) erzeugt, und wobei das Verfahren ferner einen Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels (50) in der Vertiefung (41) umfasst, wobei der Anbringungsschritt zwischen dem ersten Teilschritt und dem zweiten Teilschritt durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) zur Verwendung in einem solchen Verfahren sowie eine Werkzeugmaschine (10), die eine solche Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) umfasst und dazu geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Holzwerkstoffplatte mittels einer Werkzeugmaschine, sowie eine Werkzeugmaschine zum Ausführen des Verfahrens.
Aus der DE 10 2012 110 453 B4 ist ein Verfahren zur Bearbeitung einer Holzwerkstoffplatte mittels einer Werkzeugmaschine bekannt, umfassend die folgenden Schritte:

- Einbringen einer Aussparung in die Holzwerkstoffplatte beabstandet von den Seitenkanten der Holzwerkstoffplatte;
- Einsetzen eines Vertiefungswerkzeugs in die Aussparung;
- Einbringen einer Vertiefung in eine Seitenwand der Aussparung mittels des Vertiefungswerkzeugs; und
- Aufteilen der Holzwerkstoffplatte in Möbelplatten.

Bei dem in der DE 10 2012 110 453 B4 vorgeschlagenen Verfahren wird eine Aussparung in die Holzwerkstoffplatte eingebracht, um mit dem Vertiefungswerkzeug eine Vertiefung parallel zu der Plattenebene in die Seitenwand der Aussparung einbringen zu können. Dabei ist das Vertiefungswerkzeug ein Bohrer, und die Vertiefung, die in eine Seitenwand der Aussparung eingebracht wird, folglich beschränkt auf eine im Wesentlichen zylindrische Bohrung. Das Aufteilen der Holzwerkstoffplatte in Möbelplatten erfolgt in einem separaten Schritt auf derselben Werkzeugmaschine und kann vor dem Einbringen der Aussparung oder nach dem Einbringen der Vertiefung durchgeführt werden. Mit diesem vorgeschlagenen Verfahren erfolgen die Schritte des Anbringens von Stirnbohrungen und des Aufteilens der Holzwerkstoffplatte integriert auf einer Maschine, und ein separater Bohrprozess auf einer anderen Maschine wird nicht benötigt. Somit entfällt insbesondere der Personalaufwand für ein früher vorgesehenes Transportieren der Möbelplatten zu einer separaten Maschine, auf der beispielsweise Stirnbohrungen in die Platten eingebracht wurden.
Das Anbringen von Verbindungsmitteln in die Vertiefungen in den Schmalflächen der Möbelplatten erfolgt bislang jedoch weiterhin entweder manuell oder automatisiert auf einer separaten Maschine. Das manuelle Anbringen der Verbindungsmittel oder der Transport der Möbelplatten mit den bereits eingebrachten Vertiefungen zu einer separaten Maschine ist aufwendig und erfordert mehr Zeit und zusätzlichen Personalaufwand.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzuentwickeln, dass es das Anbringen von Verbindungsmitteln in die Vertiefungen in den Verbindungsschmalflächen der Möbelplatten integriert und die Taktzeit und den Personalaufwand reduziert. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass der Schritt des Aufteilens der Holzwerkstoffplatte in Möbelplatten einen ersten Teilschritt und einen zweiten Teilschritt umfasst, wobei der erste Teilschritt das Einbringen wenigstens eines ersten Trennschnitts in die Holzwerkstoffplatte umfasst, der eine mit einem Verbindungsmittel zu versehende Verbindungsschmalfläche einer Möbelplatte erzeugt, wobei der zweite Teilschritt das Einbringen wenigstens eines zweiten Trennschnitts in die Holzwerkstoffplatte umfasst, der eine verbindungsfreie Schmalfläche der Möbelplatte erzeugt, und wobei das Verfahren ferner einen Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels in der Vertiefung umfasst, wobei der Anbringungsschritt zwischen dem ersten Teilschritt und dem zweiten Teilschritt durchgeführt wird.
Der erfindungsgemäße Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels in die Vertiefung erfolgt auf derselben Werkzeugmaschine wie die Schritte des gattungsgemäßen Verfahrens. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer separaten Maschine zum Eintreiben von Verbindungsmitteln in die Vertiefungen in den Verbindungsschmalflächen der Möbelplatten und der zeitliche Aufwand für diesen Transport entfällt ebenfalls. Zusätzliches Personal zum Transport der Möbelplatten zu dieser Maschine wird folglich nicht benötigt. Allerdings setzt dies die erfindungsgemäße Abfolge der Verfahrensschritte voraus und erfordert insbesondere, dass der gattungsgemäße Verfahrensschritt des Aufteilens der Holzwerkstoffplatte in Möbelplatten in einen ersten Teilschritt und in einen zweiten Teilschritt aufgeteilt wird. Dabei erfolgt der erste Teilschritt, der mit einem Verbindungsmittel zu versehende Verbindungsschmalflächen der Möbelplatte erzeugt, zeitlich vor dem Anbringungsschritt. Andernfalls würden die im Anbringungsschritt angebrachten Verbindungsmittel in dem ersten Teilschritt aufgrund des ersten Trennschnitts zur Erzeugung der Verbindungsschmalfläche zerstört werden. Der zweite Teilschritt, der verbindungsfreie Schmalflächen der Möbelplatte erzeugt, erfolgt zeitlich nach dem Anbringungsschritt. Die Durchführung des ersten Teilschritts vor dem Anbringungsschritt verhindert, dass ein in der Vertiefung angebrachtes Verbindungsmittel in dem ersten Teilschritt durch den ersten Trennschnitt zerstört wird. Ferner ermöglicht die Durchführung des zweiten Teilschritts nach dem Anbringungsschritt, dass die Holzwerkstoffplatte während des ersten Teilschritts und des Anbringungsschritts fest an der Werkzeugmaschine fixiert ist und ein Verrutschen oder Kippen sicher vermieden werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind wenigstens einige der Möbelplatten, vorzugsweise alle Möbelplatten rechteckig, wobei der erste Teilschritt das Einbringen von zwei ersten Trennschnitten zum Erzeugen von zwei gegenüberliegenden ersten Verbindungsschmalflächen der rechteckigen Möbelplatte umfasst, und wobei der zweite Teilschritt das Einbringen von zwei zweiten Trennschnitten zum Erzeugen von zwei gegenüberliegenden zweiten verbindungsfreien Schmalflächen der rechteckigen Möbelplatte umfasst, die zu den ersten Verbindungsschmalflächen orthogonal sind.
Üblicherweise sind Kastenmöbel und die dazugehörigen Möbelplatten, wie z.B. Seiten, Wangen, Regalböden oder Wände von Möbelstücken rechteckig. An diesen rechteckigen Möbelplatten können die Verbindungsmittel an den entsprechenden gegenüberliegenden Verbindungschmalflächen angebracht werden. Ferner wird durch die rechteckige Gestalt der Möbelplatten der Ausnutzungsgrad der Holzwerkstoffplatte erhöht. Nach dem ersten Teilschritt sind zwei gegenüberliegende erste Verbindungsschmalflächen erzeugt. An den dazu orthogonalen Seiten ist die Möbelplatte noch mit der Holzwerkstoffplatte verbunden und somit fest an dem Maschinentisch fixiert. Während des Anbringungsschritts des Anbringens des Verbindungsmittels, was mit erheblichen Kräften auf die Verbindungsschmalfläche einhergehen kann, wird die Möbelplatte daher fest in Position gehalten.
Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel ein Runddübel und die Vertiefung eine zylindrische Bohrung und/oder das Verbindungsmittel ein Flachdübel und die Vertiefung eine Nut.
Bei der Verwendung eines Bohrers zur Einbringen einer Vertiefung in eine Seitenwand der Aussparung wird eine zylindrische Bohrung erzeugt. In diese Bohrung wird ein Runddübel als Verbindungsmittel angebracht. Es können ebenfalls mehrere Bohrungen erzeugt und somit mehrere Runddübel an einer Verbindungsschmalfläche angebracht werden. Dies ermöglicht es, die Möbelplatte an der Verbindungsschmalfläche über den/die angebrachten Runddübel mit einer weiteren Möbelplatte zu verbinden. Bei der Verwendung einer Flachdübelfräse zur Einbringen einer Vertiefung in eine Seitenwand der Aussparung wird eine Nut oder eine T-Nut erzeugt. In diese Nut wird ein Flachdübel (z.B. ein Lamello®-Dübel, ein FixChip®-Dübel oder ein Lamello® Clamex P Verbinder) als Verbindungsmittel angebracht. Es können ebenfalls mehrere Nuten erzeugt und somit mehrere Flachdübel an einer Verbindungsschmalfläche angebracht werden. Dies ermöglicht es, die Möbelplatte an der Verbindungsschmalfläche über die angebrachten Flachdübel mit einer weiteren Möbelplatte zu verbinden. Es können in einer Verbindungsschmalfläche sowohl eine oder mehrere zylindrische Bohrungen als auch eine oder mehrere Nuten erzeugt werden. Dabei sind die Anordnung und die Anzahl von zylindrischen Bohrungen und Nuten in einer Verbindungsschmalfläche nicht beschränkt und können für den jeweiligen Verwendungsfall flexibel angepasst werden.
Der erste Trennschnitt kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung derart durchgeführt werden, dass die Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte in einem Winkel von 45° bis 90° relativ zu einer Hauptfläche in der Plattenebene der Holzwerkstoffplatte geneigt ist.
Die Verwendung der Möbelplatte kann erfordern, dass die Verbindungsschmalfläche nicht senkrecht zu der Hauptfläche in der Plattenebene ausgerichtet ist. Beispielsweise kann eine Eckverbindung von zwei Möbelplatten eine Gehrungsverbindung mit Verbindungsschmalflächen erfordern, die nicht senkrecht zu der Hauptfläche in der Plattenebene ausgerichtet sind. Oftmals sind beispielsweise bei der Verbindung von einer Seitenwand und einer Rückwand eines Möbelschrankes die Verbindungsschmalflächen um 45° relativ zu der Hauptfläche in der Plattenebene geneigt. Bei einer solchen Verbindung spricht man von einer Gehrungsverbindung. Andererseits sind die Verbindungsschmalflächen bei der Verbindung einer Bodenplatte mit der Rückwand des Möbelschrankes häufig um 90° relativ zu der Plattenebene angeordnet. Die Durchführung des Trennschnitts zur Erzeugung der Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte in einem Winkel von 45° bis 90° erhöht somit die Gestaltungsfreiheit der Möbelplatten und die Flexibilität ihrer Verwendung. Eine Gehrungsverbindung von Möbelplatten kann dadurch effizient realisiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vertiefung orthogonal zu der Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte eingebracht.
Durch die Ausrichtung der Vertiefung orthogonal zu der Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte wird insbesondere die Ausrichtung der Möbelplatten und die Montage des gesamten Möbelstücks vereinfacht. Ferner können seitliche Kräfte auf das Vertiefungswerkzeug beim Einbringen der Vertiefung in die Seitenwand der Aussparung reduziert werden. Die positionelle und dimensionale Genauigkeit der Vertiefung wird dadurch erhöht und eine Passgenauigkeit mit einer weiteren Möbelplatte über die Verbindungsschmalfläche wird somit verbessert.
Der erfindungsgemäße erste Teilschritt und der Schritt des Einbringens einer Aussparung in die Holzwerkstoffplatte können nacheinander durchgeführt werden.
Wenn der erste Teilschritt und der Schritt des Einbringens einer Aussparung in die Holzwerkstoffplatte nacheinander durchgeführt werden, können für die einzelnen Schritte verschiedene Werkzeuge verwendet werden. So kann beispielsweise für den ersten Trennschnitt eine Säge verwendet werden und für das Einbringen der Aussparung kann eine Fräse verwendet werden. Der erste Teilschritt kann dabei vor oder nach dem Einbringen der Aussparung durchgeführt werden. Ferner kann aufgrund des verwendeten Materials der Holzwerkstoffplatte die Verwendung von verschiedenen Werkzeugen bevorzugt werden, da dadurch z.B. der Werkzeugverschleiß verringert oder die Qualität des Trennschnitts verbessert werden kann. Durch das Einbringen einer Aussparung (auch oft als Tasche bezeichnet) in die Holzwerkstoffplatte kann ein Vertiefungswerkzeug in die Aussparung zur Erzeugung der Vertiefung eingesetzt werden.
Alternativ ist es aber auch möglich, dass der erste Teilschritt und der Schritt des Einbringens einer Aussparung in die Holzwerkstoffplatte in einem Arbeitsgang mit einem Fräswerkzeug durchgeführt werden.
Das Fräswerkzeug führt den ersten Trennschnitt durch und erzeugt dabei die Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte. In einem Bereich, in dem eine Aussparung vorgesehen ist, fährt das Fräswerkzeug hierbei eine schlaufenförmige Linie benachbart zu der Verbindungsschmalfläche ab und erzeugt dadurch die Aussparung in der Holzwerkstoffplatte. Mit der Durchführung des ersten Teilschritts und dem Einbringen der Aussparung in die Holzwerkstoffplatte in einem Arbeitsgang wird gleichzeitig eine saubere Verbindungsschmalfläche erzeugt und ein anschließendes Einsetzen eines Vertiefungswerkzeugs in die Aussparung ermöglicht. Da beide Schritte in einem Arbeitsgang mit einem Fräswerkzeug durchgeführt werden, werden keine weiteren Werkzeuge und kein Werkzeugwechsel benötigt, und die benötigte Zeit für die Durchführung der Schritte wird reduziert.
Hierbei ist vorgesehen, dass die Aussparung an den wenigstens einen ersten Trennschnitt derart angrenzt, dass die Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte die Seitenwand der Aussparung umfasst, in der die Vertiefung eingebracht wird, oder dass die Seitenwand der Aussparung von dem wenigstens einen ersten Trennschnitt um einen vorbestimmten Pufferabstand beabstandet ist.
Wenn die Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte die Seitenwand der Aussparung umfasst, muss bei dem wenigstens einen ersten Trennschnitt in diesem Bereich kein Material der Holzwerkstoffplatte mehr getrennt werden, da dieser Teil der Schmalfläche durch die Aussparung bereits freigelegt wurde. Wenn hingegen die Seitenwand der Aussparung von dem wenigstens einen ersten Trennschnitt um einen vorbestimmten Pufferabstand beabstandet ist, wird bei dem wenigstens einen ersten Trennschnitt über die gesamte Länge der Verbindungsschmalfläche Material der Holzwerkstoffplatte getrennt, wodurch eine saubere und gleichmäßige Schnittkante erreicht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Pufferabstand weniger oder gleich 5 mm.
Ein Pufferabstand von weniger oder gleich 5 mm gewährleistet einerseits das Erreichen einer sauberen und gleichmäßigen Schnittkante und reduziert andererseits die Menge an anfallendem Abfall, der durch ungenutzte Bereiche in der Holzwerkstoffplatte zwischen den Möbelplatten entsteht.
Ferner wird erfindungsgemäß eine Verbindungsmittel-Anbringungseinheit zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, wobei die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit folgendes umfasst: ein Magazin zum Aufnehmen von einer Mehrzahl von Verbindungsmitteln, einen Tank zum Aufnehmen von wenigstens einer Flüssigkeit, eine Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung zur Einbringung der wenigstens einen Flüssigkeit aus dem Tank in die Vertiefung und/oder auf das Verbindungsmittel, und eine Eintreibvorrichtung zum Eintreiben des Verbindungsmittels in die Vertiefung, wobei die Eintreibvorrichtung in einem im Betrieb der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit unteren Bereich vorgesehen ist.
Bei dem Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels in der Vertiefung bewegt sich die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit zunächst in eine vorbestimmte Position in der Aussparung, die benachbart zu der zuvor eingebrachten Vertiefung ist. Die anzubringenden Verbindungsmittel befinden sich dabei in einem integrierten Magazin. Beim Anbringen mehrerer Verbindungsmittel muss die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit daher nicht jeweils aus der vorbestimmten Position heraus bewegt werden und manuell mit einem neuen Verbindungsmittel versehen werden, wodurch der Automatisierungsgrad des Verfahrens erhöht und die Prozesszeit reduziert wird. Mittels der Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung wird die in dem Tank aufgenommene wenigstens eine Flüssigkeit aus dem Tank in die Vertiefung eingebracht und/oder auf das Verbindungsmittel appliziert. Die Flüssigkeit muss daher nicht separat von außen zugeführt werden, sondern kann direkt aus dem Tank von der Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung in die Vertiefung eingebracht und/oder auf das Verbindungsmittel appliziert werden. Dies erhöht ebenfalls den Automatisierungsgrad des Verfahrens und reduziert die Prozesszeit. Anschließend wird das Verbindungsmittel mittels der Eintreibvorrichtung in die Vertiefung eingetrieben. Die Eintreibvorrichtung ist dabei in einem unteren Bereich der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit vorgesehen. Die in der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit integrierte Eintreibvorrichtung treibt das Verbindungsmittel automatisiert und mit einer hohen Genauigkeit in die Vertiefung ein, so dass auf ein manuelles Eintreiben oder den Transport der Möbelplatten auf eine weitere Maschine zum Eintreiben eines Verbindungsmittels verzichtet werden kann. Neben den translatorischen Bewegungsfreiheitsgraden über den Werkzeugträger und den Schlitten kann die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit zusätzlich noch weitere rotatorische Freiheitsgrade aufweisen (z.B. auf einer 5-Achs-Werkzeugmaschine), wodurch die Bewegungsfreiheit der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit verbessert wird. Beim Eintreiben von formschlüssigen Verbindungsmitteln, wie z.B. dem Lamello® Clamex P Verbindungsmittel, in eine zuvor erzeugte T-Nut (d.h. eine mit T-förmiger Gestalt im Querschnitt), erfolgt das Eintreiben über eine Drehbewegung der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit und/oder über ein rotatorisches Eintreiben über die Eintreibvorrichtung. In diesem Fall handelt es sich um eine form- bzw. kraftschlüssige Verbindung, weshalb auf z.B. einen zusätzlich einzubringenden Klebstoff verzichtet werden kann. Der zur Verfügung stehende Platz in der Aussparung für die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit ist jedoch nach unten hin durch die Werkzeugmaschine begrenzt. Durch die Anordnung der Eintreibvorrichtung in einem unteren Bereich kann die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit problemlos von oben in die Aussparung bewegt werden, um Verbindungsmittel anzubringen.
Die erfindungsgemäße Verbindungsmittel-Anbringungseinheit ermöglicht, dass der Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels auf derselben Werkzeugmaschine wie die anderen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte durchgeführt werden kann. Die Notwendigkeit einer separaten Maschine zum Eintreiben von Verbindungsmitteln in die Vertiefungen in den Verbindungsschmalflächen der Möbelplatten und der zeitliche Aufwand für den Transport zu einer solchen Maschine entfällt. Zusätzliches Personal zum Transport der Möbelplatten zu dieser Maschine wird folglich nicht benötigt.
Die wenigstens eine Flüssigkeit umfasst dabei vorzugsweise Wasser und/oder einen Klebstoff.
Wird Wasser in die Vertiefung eingebracht und/oder auf das Verbindungsmittel appliziert, erweitert sich das Volumen und das Material „quillt“ an diesen Stellen auf. Wenn das Verbindungsmittel nach der Applikation des Wassers und vor dem Aufquellen in die Vertiefung eingetrieben wird, entsteht durch die anschließende Erweiterung des Volumens des Verbindungsmittels und die Verkleinerung des Volumens der Vertiefung ein Presssitz und das Verbindungsmittel wird fest in seiner Position in der Vertiefung gehalten. Wird zusätzlich oder stattdessen ein Klebstoff in die Vertiefung eingebracht und/oder auf das Verbindungsmittel appliziert, wird das Verbindungsmittel zusätzlich oder stattdessen durch die dadurch entstehende Adhäsionskraft fest in seiner Position in der Vertiefung gehalten. Die Verbindungsmittel können auch vorgeleimt sein. Es ist jedoch zu beachten, dass bei der Verwendung von so genannten vorgeleimten Verbindungsmitteln das Einbringen von Wasser üblicherweise notwendig ist. Die Verbindungsmittel sind dabei schon im Vorfeld mit Klebstoff versehen, welcher durch den Kontakt mit Wasser aktiviert wird. Solche vorgeleimten Verbindungsmittel vereinfachen das Anbringen der Verbindungsmittel, reduzieren die Komplexität der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit und reduzieren die Wartungsintensivität.
Erfindungsgemäß kann die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit ferner eine Schnittstelle zur mechanischen sowie zur pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Verbindung mit der Werkzeugmaschine umfassen.
Mit der Schnittstelle, die die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit mit der Werkzeugmaschine verbindet, kann mechanische, pneumatische, hydraulische und/oder elektrische Energie bedarfsgerecht an die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit übertragen werden. Die universelle Schnittstelle ermöglicht zudem ein Auswechseln der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit und die Verwendung der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit auf einer weiteren Werkzeugmaschine.
Ferner wird eine Werkzeugmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, umfassend einen Maschinentisch, an dem eine Holzwerkstoffplatte fixierbar ist, ein Fräswerkzeug zum Einbringen einer Aussparung in die Holzwerkstoffplatte, und ein Vertiefungswerkzeug, das in die Aussparung einsetzbar ist und dazu ausgelegt ist, in eine Seitenwand der Aussparung eine Vertiefung herzustellen. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner die erfindungsgemäße Verbindungsmittel-Anbringungseinheit umfasst.
Die Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Durchführung aller erfindungsgemäßen Verfahrensschritte, ohne dass die Holzwerkstoffplatte bzw. die aus ihr gewonnene Möbelplatte auf einer anderen Maschine weiterbearbeitet werden muss. Folglich entfällt der zeitliche Aufwand für den Transport zu einer anderen Maschine zum Eintreiben der Verbindungsmittel sowie der dafür zusätzliche Personalaufwand. Daher ist die Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung fähig, fertige Möbelplatten von hoher Qualität mit bereits angebrachten Verbindungsmitteln ohne jegliche Umrüstvorgänge oder weitere Maschinen und mit einem geringen personellen und zeitlichen Aufwand herzustellen.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ferner einen entlang des Maschinentischs verfahrbaren Werkzeugträger mit einem darauf verfahrbaren Schlitten, und eine auf dem Schlitten angeordnete Antriebseinheit mit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung, wobei die Werkzeugaufnahmevorrichtung zur mechanischen sowie zur pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Verbindung mit dem Fräswerkzeug und/oder dem Vertiefungswerkzeug und/oder der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit ausgelegt ist.
Die Werkzeugaufnahmevorrichtung dient als eine universelle Schnittstelle (z.B. für eine HSK-Werkzeugaufnahme vom Typ 63F) zwischen dem Fräswerkzeug und/oder dem Vertiefungswerkzeug und/oder der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit und der Werkzeugmaschine. Das Werkzeug wird vorzugsweise über die Werkzeugaufnahmevorrichtung mit der Antriebseinheit (z.B. einer Elektrospindel) der Werkzeugmaschine verbunden und kann dadurch in jeder Position angeordnet werden, um die Holzwerkstoffplatte zu bearbeiten. Neben den translatorischen Bewegungsfreiheitsgraden über den Werkzeugträger und den Schlitten kann das Werkzeug zusätzlich noch weitere rotatorische Freiheitsgrade aufweisen (z.B. auf einer 5-Achs-Werkzeugmaschine), wodurch die Bewegungsfreiheit und die Anordnung des Werkzeugs zur Bearbeitung der Holzwerkstoffplatten weiter verbessert wird. Über die Werkzeugaufnahmevorrichtung können die Werkzeuge mit der Werkzeugmaschine verbunden werden. Darüber hinaus kann über diese Schnittstelle mechanische sowie pneumatische, hydraulische und/oder elektrische Energie zwischen der Werkzeugmaschine und dem Werkzeug übertragen werden. Der Schlitten mit der Antriebseinheit und der Werkzeugaufnahmevorrichtung ermöglichen, dass die Holzwerkstoffplatte auf einer Werkzeugmaschine mit verschiedenen Werkzeugen schnell und flexibel bearbeitet werden kann, ohne dass die Holzwerkstoffplatte oder die aus ihr hergestellten Möbelplatten zu einer anderen Maschine transportiert werden müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Werkzeugmaschine zudem eine elektronische Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, die Werkzeugmaschine zur automatischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu veranlassen.
Die elektronische Steuereinheit steuert die Werkzeugmaschine mit Befehlen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und kann die Befehle bedarfsgerecht anpassen. Die elektronische Steuereinheit ermöglicht durch eine geeignete softwareseitige Aktualisierung zudem, dass eine Werkzeugmaschine mit der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit nachgerüstet werden kann, um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren als nicht einschränkende Beispiele erläutert. Hierin zeigen:

1A eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
1B eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
2A eine schematische Draufsicht auf eine zu bearbeitende Holzwerkstoffplatte,
2B eine vergrößerte detaillierte Draufsicht von 2A im Bereich einer Vertiefung für einen Runddübel,
2C eine vergrößerte detaillierte Draufsicht von 2A im Bereich einer Vertiefung für einen Flachdübel,
3 eine schematische bereichsweise Seitenansicht der Holzwerkstoffplatte während des Verfahrensschritts des Einbringens einer Vertiefung,
4 eine schematische bereichsweise Seitenansicht der Holzwerkstoffplatte während des erfindungsgemäßen Anbringungsschritts des Anbringens des Verbindungsmittels in der Vertiefung,
5 eine schematische bereichsweise Seitenansicht einer Möbelplatte mit einer geneigten Verbindungsschmalfläche zur Verwendung für eine Gehrungsverbindung, und
6 eine schematische Ansicht einer Verbindungsmittel-Anbringungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.

1A zeigt eine schematische Seitenansicht und 1B zeigt eine schematische Draufsicht einer Werkzeugmaschine 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Werkzeugmaschine 10 umfasst einen Maschinentisch 11, eine Führung 12, einen Werkzeugträger 13, einen Schlitten 14 sowie eine elektronische Steuereinheit (nicht dargestellt), die alle Werkzeuge und weiteren Komponenten der Werkzeugmaschine 10 steuert. Auf dem Maschinentisch 11 können eine oder mehrere Holzwerkstoffplatten 20 nebeneinander angeordnet und bearbeitet werden.
Der Maschinentisch 11 umfasst ferner eine Fixiervorrichtung, die in der dargestellten Ausführungsform einen Vakuumtisch 15 umfasst, zum Fixieren der Holzwerkstoffplatte 20 an der Werkzeugmaschine 10. An der Oberfläche des Vakuumtischs 15 befindet sich eine Vielzahl von Feldern 151, die jeweils einen Sauganschluss 152 sowie Dichtleisten 153 umfassen. Die einzelnen Felder 151 sind über die Dichtleisten 153 voneinander getrennt und abgedichtet. Dadurch kann in jedem Feld 151 ein Unterdruck erzeugt werden, mittels dessen die Holzwerkstoffplatte 20 an der Werkzeugmaschine 10 fixiert werden kann.
Ferner sind die Felder 151 getrennt voneinander mittels der elektronischen Steuereinheit ansteuerbar, so dass lediglich an denjenigen Feldern 151 ein Unterdruck erzeugt wird, über denen sich die Holzwerkstoffplatte 20 befindet. Hierzu sind einzeln steuerbare Ventile (nicht dargestellt) an den Sauganschlüssen 152 vorgesehen.
Zwischen dem Vakuumtisch 15 und der Holzwerkstoffplatte 20 kann eine dazwischenliegende Platte (z.B. eine luftdurchlässige Opferplatte, nicht dargestellt) angeordnet sein, um den Vakuumtisch 15 während der Bearbeitung der Holzwerkstoffplatte 20 zu schützen. Die Luftdurchlässigkeit der dazwischenliegende Opferplatte ermöglicht eine Fixierung der Holzwerkstoffplatte 20 an der Werkzeugmaschine 10 bei einem gleichzeitigen Schutz des Vakuumtischs 15.
Die Führung 12 ist entlang einer Richtung (in 1A und 1B mit einem horizontalen Doppelpfeil dargestellt) des Maschinentischs 11 verfahrbar gelagert und ist mit einem Werkzeugträger 13 verbunden. An dem Werkzeugträger 13 ist ein im Wesentlichen senkrecht (in 1B mit einem vertikalen Doppelpfeil dargestellt) zu der Führung 12 entlang des Werkzeugträgers 13 verfahrbarer Schlitten 14 angeordnet. Der Schlitten 14 ist außerdem in der Höhe relativ zu dem Maschinentisch 11 verfahrbar gelagert (in 1A mit einem vertikalen Doppelpfeil dargestellt) und umfasst eine Antriebseinheit (z.B. eine Elektrospindel) mit einer kopfseitig angeordneten Werkzeugaufnahmevorrichtung zur Aufnahme und/oder zur Energieversorgung von Werkzeugen sowie von diversen Bearbeitungseinheiten. In der 1B sind ein Fräswerkzeug 30, eine Flachdübelfräse 31, ein Horizontalbohrer 32 und eine Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 schematisch direkt an dem Schlitten 14 angeordnet dargestellt. Die Flachdübelfräse 31 und der Bohrer 32 werden nachfolgend auch als Vertiefungswerkzeug 31, 32 bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die Antriebseinheit an dem Schlitten 14 auch lediglich ein Werkzeug aufnehmen und über die Werkzeugaufnahmevorrichtung mit Energie versorgen kann und die Werkzeuge bedarfsgerecht in ein Werkzeugmagazin (nicht dargestellt) ablegen und daraus entnehmen kann. Mittels der in dem Schlitten 14 aufgenommenen und mit Energie versorgten Werkzeuge kann die Holzwerkstoffplatte 20 auf der Werkzeugmaschine 10 in einer automatisierten Form bearbeitet werden und Möbelplatten 40 hergestellt werden. Durch die Verfahrbarkeit der Führung 12 und des Werkzeugträgers 13 entlang einer Richtung des Maschinentischs 11 und die Verfahrbarkeit des Schlittens 14 entlang des Werkzeugträgers 13 sowie in der Höhe kann der Schlitten 14 mit dem darin aufgenommenen Werkzeug jeden Punkt einer Holzwerkstoffplatte auf dem Maschinentisch 11 erreichen.
Nachfolgend werden anhand der 2A - 5 Ausführungsformen der Bearbeitung einer Holzwerkstoffplatte 20 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
2A zeigt schematisch eine Holzwerkstoffplatte 20, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet wird, wobei die Konturen von kleineren Möbelplatten 40, die aus der Holzwerkstoffplatte 20 hergestellt werden sollen, mit verschiedenen Größen dargestellt sind. Üblicherweise sind die Möbelplatten 40 im Wesentlichen rechteckig, wobei jedoch auch andere Formen denkbar sind. 2A zeigt insbesondere die Bearbeitung der Holzwerkstoffplatte 20 in einem linken unteren Bereich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, was im Folgenden näher beschrieben wird. In dem rechten unteren Bereich der Holzwerkstoffplatte 20 in der 2A ist exemplarisch eine zukünftige Möbelplatte dargestellt, die kreissegmentförmige Vertiefungen zur Aufnahme von Lamello®-Plättchen als Verbindungsmittel aufweist. In der mittleren oberen zukünftigen Möbelplatte in 2A ist ebenfalls exemplarisch eine Möbelplatte mit vertikalen Bohrungen in der Hauptfläche dargestellt, die mit einem Vertikalbohrer (nicht dargestellt) gebohrt werden können.
Beabstandet von den Seitenkanten der Holzwerkstoffplatte 20 wird eine Aussparung 21 (auch oft als „Tasche“ bezeichnet) mit dem Fräswerkzeug 30 in die Holzwerkstoffplatte 20 eingebracht. In einem ersten Teilschritt werden mit einem ersten Trennschnitt TS1 zwei gegenüberliegende mit Verbindungsmitteln zu versehende Verbindungsschmalflächen 42 erzeugt. In der 2B ist eine vergrößerte detaillierte Draufsicht im Bereich nahe der rechten unteren Ecke der Möbelplatte 40 von 2A dargestellt. Dabei zeigt 2B eine erfindungsgemäße Ausführungsform, in welcher der erste Trennschnitt TS1 und das Fräsen der Aussparung 21 in die Holzwerkstoffplatte 20 in einem Arbeitsgang mit einem Fräswerkzeug 30 durchgeführt werden, was durch Pfeile in 2B angedeutet ist. Benachbart zu einem Bereich, in dem ein Verbindungsmittel in die Möbelplatte 40 eingebracht werden soll, unterbricht das Fräswerkzeug 30 die anfänglich begonnene Erzeugung der geradlinigen Verbindungsschmalfläche 42 und verfährt in einer schlaufenförmigen Weise und erzeugt dadurch die Aussparung 21 in der Holzwerkstoffplatte 20. Unmittelbar nachdem die Aussparung 21 erzeugt ist, verfährt das Fräswerkzeug 30 weiter entlang des ersten Trennschnitts TS1, um den Rest der Verbindungsschmalfläche 42 zu erzeugen.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird in 2C gezeigt, die eine vergrößerte detaillierte Draufsicht im Bereich nahe der rechten unteren Ecke einer Möbelplatte 40 zeigt. Im Unterschied zur 2B handelt es sich bei der Vertiefung 41 jedoch um eine Nut für einen Flachdübel. Auch in der in 2C dargestellten Ausführungsform werden der erste Trennschnitt TS1 und das Fräsen der Aussparung 21 in die Holzwerkstoffplatte 20 in einem Arbeitsgang mit einem Fräswerkzeug 30 durchgeführt. Die Aussparung 21 erstreckt sich dabei weniger weit weg von der Verbindungsschmalfläche 42, da die Flachdübelfräse 31 zum Fräsen der Nut weniger Platz benötigt. Dadurch können die zukünftigen Möbelplatten 40 auf der Holzwerkstoffplatte 20 näher aneinander angeordnet werden, wodurch die Ausnutzung der Holzwerkstoffplatte 20 verbessert wird. Darüber hinaus gestaltet sich die Auslegung der Flachdübelfräse 31 in diesem Fall einfacher und es wird lediglich eine 3-Achs-Maschine zur Durchführung des Verfahrens benötigt.
Wie in 3 dargestellt ist, wird in diese Aussparung 21 ein Vertiefungswerkzeug 31, 32 eingesetzt und eine Vertiefung 41 in eine Seitenwand 22 der Aussparung 21 eingebracht. Wenn als Verbindungsmittel ein Runddübel verwendet werden soll, wird als Vertiefungswerkzeug ein Bohrer 31 verwendet und eine Bohrung in die Seitenwand 22 der Aussparung 21 eingebracht. Wenn als Verbindungsmittel ein Flachdübel verwendet werden soll, wird als Vertiefungswerkzeug eine Flachdübelfräse 32 verwendet und eine Nut in die Seitenwand 22 der Aussparung 21 eingebracht. Ferner ist in der 3 die Schnittstelle 311, 321 des Vertiefungswerkzeugs 31, 32 zur Verbindung mit der Werkzeugmaschine 10 dargestellt. Die Schnittstelle 311, 321 des Vertiefungswerkzeugs 31, 32 dient einerseits zum Aufnehmen des Vertiefungswerkzeugs 31, 32 in der Werkzeugaufnahmevorrichtung (z.B. in einem HSK-Spannfutter) an der Antriebseinheit des Schlittens und andererseits zum Empfangen von Energie von der Antriebseinheit (z.B. eine Elektrospindel). Ferner ermöglicht die Schnittstelle 311, 321, dass der Schlitten auch lediglich ein Werkzeug aufnehmen und mit Energie versorgen kann und die Werkzeuge bedarfsgerecht in ein Werkzeugmagazin (nicht dargestellt) ablegen und daraus entnehmen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet darüber hinaus das Anbringen eines Verbindungsmittels in die Vertiefung 41, was nachfolgend anhand der in 4 dargestellten schematischen Seitenansicht der Holzwerkstoffplatte während des Anbringungsschritts näher beschrieben wird. Der Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels findet auf derselben Werkzeugmaschine 10 statt, wodurch die Notwendigkeit einer separaten Maschine zum Eintreiben von Verbindungsmitteln und somit der zusätzliche Personal- und Zeitaufwand für den Transport der Möbelplatten 40 zu einer solchen Maschine entfallen. Erfindungsgemäß erfolgt der Anbringungsschritt des Anbringens der Verbindungsmittel zeitlich nach dem ersten Teilschritt, der zwei gegenüberliegende mit Verbindungsmitteln zu versehende Verbindungsschmalflächen 42 der Möbelplatte 40 freilegt. Die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 ist über eine Schnittstelle 331 in der Werkzeugaufnahmevorrichtung (z.B. in einem HSK-Spannfutter) des Schlittens aufgenommen und empfängt darüber Energie von der Antriebseinheit (z.B. einer Elektrospindel). Die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 wird in eine vorbestimmte Position in der Aussparung 21 bewegt. Die einzutreibenden Verbindungsmittel 50 befinden sich zunächst in einem in der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 integrierten Magazin 332 und werden bedarfsmäßig aus dem Magazin 332 bereitgestellt. Wenn eine Bohrung als Vertiefung 41 in die Seitenwand 22 der Aussparung 21 eingebracht wird, wird als Verbindungsmittel 50 ein Runddübel verwendet. Wenn eine Nut als Vertiefung 41 in die Seitenwand 22 der Aussparung 21 eingebracht wird, wird als Verbindungsmittel 50 ein Flachdübel verwendet. Die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 umfasst ferner einer Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung (nicht dargestellt in 4), mit der die in einem Tank (nicht dargestellt in 4) aufgenommene wenigstens eine Flüssigkeit (z.B. Wasser und/oder Klebstoff) aus dem Tank in die Vertiefung 41 eingebracht und/oder auf das Verbindungsmittel 50 appliziert wird. Anschließend wird das Verbindungsmittel 50 mit der Eintreibvorrichtung (nicht dargestellt) in die Vertiefung 41 eingetrieben, was durch einen horizontalen Pfeil in der 4 dargestellt ist. Das Eintreiben des Verbindungsmittels 50 kann einerseits durch ein Festhalten des Verbindungsmittels 50 von der Eintreibvorrichtung und ein anschließendes Verfahren der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 in Richtung der Vertiefung 41 stattfinden. Ebenfalls denkbar ist, dass das Verbindungsmittel 50 in die Vertiefung 41 eingebracht wird, in dem die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 an einer festen Position verharrt und lediglich die Eintreibvorrichtung das Verbindungsmittel 50 in der Vertiefung 41 anbringt, beispielsweise durch Ausstoßen mittels eines Bolzens, der durch ein Getriebe aus der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 heraus bewegt wird und wieder eingezogen werden kann. Die Eintreibvorrichtung ist dabei in einem unteren Bereich der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 vorgesehen. Nach dem Anbringungsschritt wird die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 wieder aus der Aussparung 21 heraus bewegt und gegebenenfalls in eine weitere Aussparung 21 zum Anbringen von einem weiteren Verbindungsmittel 50 bewegt oder in einem Werkzeugmagazin (nicht dargestellt) abgelegt. Während des Anbringungsschritts des Anbringens des Verbindungsmittels 50 wird die Möbelplatte 40 einerseits auf der luftdurchlässigen Opferplatte 16 von der dem Fixiervorrichtung Vakuumtisch 15 fixiert. Die Möbelplatte 40 wird während des Anbringungsschritts zusätzlich über die Verbindung mit der Holzwerkstoffplatte 20 fixiert, da der zweite Teilschritt und somit die Erzeugung der verbindungsfreien Schmalflächen 43 über den zweiten Trennschnitt TS2 erfindungsgemäß erst nach dem Anbringungsschritt erfolgt. Anders ausgedrückt ist die zukünftige Möbelplatte 40 zu diesem Zeitpunkt noch Teil der Holzwerkstoffplatte 20, denn sie ist mit Ausnahme der bereits freigelegten Verbindungsschmalfläche 42 noch einstückig mit der Holzwerkstoffplatte 20.
Anschließend erfolgt, wie in der 2A gezeigt ist, der zweite Teilschritt, in dem mit einem zweiten Trennschnitt TS2 zwei gegenüberliegende verbindungsfreie Schmalflächen 43 der Möbelplatte 40 erzeugt werden, wodurch die Holzwerkstoffplatte 20 in Möbelplatten 40 aufgeteilt wird. Da somit die Möbelplatte 40 während des Anbringungsschritts noch mit der Holzwerkstoffplatte 20 verbunden ist und der zweite Teilschritt, durch den die Möbelplatte erst vollständig aus der größeren Holzwerkstoffplatte herausgelöst wird, erst danach durchgeführt wird, wird durch diese zusätzliche Fixierung ein Verrutschen oder Kippen der Möbelplatte 40 verhindert.
In den 3 und 4 sind die Bewegungsrichtungen des Vertiefungswerkzeugs 31, 32 bzw. der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 in einer horizontalen Richtung und einer vertikalen Richtung mit Doppelpfeilen dargestellt. Darüber hinaus ist mit der vertikalen Strichpunkt-Linie in den 3 und 4 die Drehachse des Vertiefungswerkzeugs 31, 32 bzw. der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 dargestellt. Das Vertiefungswerkzeug 31, 32 und die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 sind um diese Achse drehbar. Dadurch kann beispielsweise die in 2A in dem linken unteren Bereich angeordnete Möbelplatte 40 bearbeitet werden und unmittelbar danach kann durch eine Rotation um die Drehachse mit der Bearbeitung der in dem unteren mittleren Bereich angeordneten Möbelplatte fortgefahren werden. In der 2A dreht sich dabei das Vertiefungswerkzeug 31, 32 oder die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 nach der Bearbeitung der linken unteren Möbelplatte 40 um ca. 180°. Für die Rotation können das Vertiefungswerkzeug 31, 32 oder die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 auch kurzzeitig aus der Aussparung 21 herausbewegt und anschließend wieder eingesetzt werden. Zwischen der linken Verbindungsschmalfläche der unteren mittleren Möbelplatte und den Aussparungen 21 in 2A sind dabei Pufferabstände vorgesehen, um eine saubere und gleichmäßige Schnittkante an der linke Verbindungsschmalfläche dieser benachbarten Möbelplatte zu erzielen.
5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Möbelplatte 40 mit einer um einen Winkel α geneigten Verbindungsschmalfläche 42 und einem zu der geneigten Verbindungsschmalfläche 42 orthogonal eingetriebenen Verbindungsmittel 50, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Diese Art von Möbelplatten 40 wird insbesondere verwendet, um eine Gehrungsverbindung bei z.B. einer Eckverbindung von zwei Möbelplatten eines Möbelstücks herzustellen. Im Wesentlichen erfolgen die einzelnen Verfahrensschritte hierbei ähnlich wie in den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen. Jedoch wird in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform der erste Trennschnitt derart durchgeführt, dass die Verbindungsschmalfläche 42 der Möbelplatte 40 um einen Winkel α von ca. 45° relativ zu einer Hauptfläche in der Plattenebene der Holzwerkstoffplatte geneigt ist. Denkbar ist jedoch auch, dass der Winkel α ≥ 45° beträgt, z.B. 60°, oder dass der Winkel α ≤ 45° beträgt, z.B. 30°. Die Vertiefung 41 wird im Wesentlichen orthogonal zu der geneigten Verbindungsschmalfläche 42 der Möbelplatte 40 eingebracht. In dem Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels 50 in der Vertiefung 41 wird das Verbindungsmittel 50 daher ebenfalls orthogonal zu der geneigten Verbindungsschmalfläche 42 eingetrieben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit zunächst mit den ersten Trennschnitten TS1 die Verbindungsschmalflächen 42 freigelegt und Aussparungen 21 in vorbestimmte Bereiche der Holzwerkstoffplatte 20 gefräst (siehe 2A). Dabei bleibt die zukünftige Möbelplatte 40 zunächst an den beiden anderen gegenüberliegenden Seiten mit der Holzwerkstoffplatte 20 verbunden. Die zu erzeugende Möbelplatte 40 wird damit fest an der Holzwerkstoffplatte 20 gehalten und es wird verhindert, dass die hohen wirkenden Kräfte während des anschließenden Fräsens bzw. Bohrens der Vertiefungen 41 und des Einsetzens der Verbindungsmittel 50 in die Vertiefungen 41 die Möbelplatte 40 aus ihrer Position verschieben. Erst nachdem die Verbindungsmittel 50 in die Vertiefungen 41 eingesetzt wurden werden mit den zweiten Trennschnitten TS2 die verbindungsfreien Schmalflächen 43 freigelegt, z.B. mittels Fräsen oder Sägen, und die Möbelplatte 40 somit komplett von der Holzwerkstoffplatte 20 getrennt.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 verfügt über eine Schnittstelle 331. Über diese Schnittstelle 331 kann die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 in einer Werkzeugaufnahmevorrichtung des Schlittens aufgenommen werden. Wenn die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 in der Werkzeugaufnahmevorrichtung aufgenommen ist, kann sie durch Bewegungen der Führung und/oder des Werkzeugträgers derart verfahren werden, dass sie jede in eine Holzwerkstoffplatte 20 eingebrachte Aussparung („Tasche“) erreicht. Eine nach der Verwendung folgende Trennung der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 und der Werkzeugaufnahme ist mittels der Schnittstelle 331 ebenfalls möglich. Beispielsweise kann die Schnittstelle 331 eine HSK(Hohlschaftkegel)-Schnittstelle umfassen, z.B. eine HSK-Schnittstelle vom Typ 63 F. Neben der Verbindung der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 mit der Werkzeugmaschine dient die Schnittstelle 331 ebenfalls der Aufnahme von mechanischer, pneumatischer, hydraulischer und/oder elektrischer Energie von der Werkzeugmaschine.
Die in 6 gezeigte Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 umfasst ferner ein Magazin 332 zum Aufnehmen von einer Mehrzahl von Verbindungsmitteln 50. Je nach Form der Vertiefung in der Verbindungsschmalfläche der Möbelplatte können z.B. Runddübel oder Flachdübel (z.B. so genannte Lamello®-Dübel) in dem Magazin 332 aufgenommen werden. In der in 6 gezeigten Ausführungsform sind die Verbindungsmittel 50 Runddübel. Die Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 umfasst ferner einen Tank 333 zum Aufnehmen von wenigstens einer Flüssigkeit, wie z.B. Wasser und/oder Klebstoff. In der 6 dargestellten Ausführungsform ist der Tank 333 direkt an der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Tank 333 nicht direkt an der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 angebracht ist, sondern räumlich davon getrennt (z.B. an dem Schlitten 14) angeordnet ist und über eine Hydraulikschnittstelle mit der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 verbunden ist. In einem unteren Bereich der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit 33 sind eine Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung 334 sowie eine Eintreibvorrichtung 335 angeordnet. In dem erfindungsgemäßen Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels 50 wird mit der Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung 334 die in dem Tank 333 aufgenommene Flüssigkeit in die Vertiefung eingebracht und/oder auf das Verbindungsmittel 50 aufgebracht. Hierzu kann die Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung 334 an dem stromabwärtigsten Bereich eine Düse umfassen, mit der die Flüssigkeit ausgetragen wird. Mit der Eintreibvorrichtung wird das Verbindungsmittel 50 in die Vertiefung eingetrieben.
In der vorstehenden Beschreibung der Figuren wurde der Fall betrachtet, dass es sich bei der Fixiervorrichtung um einen Vakuumtisch 15 handelt. Der Vakuumtisch 15 kann über eine zentrale elektrische Steuereinheit gesteuert (z.B. eingeschaltet, ausgeschaltet und druckgeregelt) werden, so dass der Bearbeitungsprozess automatisiert ablaufen kann. Im Sinne der Erfindung kann es sich bei der Fixiervorrichtung jedoch auch um andere Systeme zur Fixierung der Holzwerkstoffplatte 20 an dem Maschinentisch 11 handeln. Dies können beispielsweise mechanische Klemmen sein.
Die hierin beschriebenen Verbindungsmittel 50 können beispielsweise aus Holz bestehen. Denkbar ist jedoch auch, dass Verbindungsmittel 50 aus z.B. Kunststoff oder Metall verwendet werden.
In der obigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass die Werkzeugmaschine 10 lediglich eine Antriebseinheit (z.B. eine Elektrospindel) zur Energieversorgung von Werkzeugen umfasst. Es ist jedoch auch denkbar, dass mehrere Elektrospindeln vorgesehen sind und mehrere Werkzeuge simultan betrieben werden können.
Vorstehend wurde der Fall betrachtet, dass die aus der Holzwerkstoffplatte 20 zu gewinnenden kleineren Platten Möbelplatten sind. Allerdings ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Unter „Möbelplatten“ im Sinne der Erfindung sind jegliche Holzplatten zu verstehen, die zur Herstellung einer Holzkonstruktion aus einer Holzwerkstoffplatte zu gewinnen und mit Verbindungsmitteln auszustatten sind.
Neben der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Schritt des Aufteilens der Holzwerkstoffplatte in Möbelplatten am Ende des Verfahrens durchgeführt wurde, ist ebenfalls denkbar, dass dieser Schritt auch zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird. In einem ersten Schritt werden dabei die Außenkonturen der Möbelplatten aus der Holzwerkstoffplatte geschnitten. Anschließend werden die Möbelplatten von der Holzwerkstoffplatte gelöst auf dem Maschinentisch fixiert. Darauf folgend werden die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte durchgeführt, um die fertigen Möbelplatten herzustellen.
Ebenso wurde vorstehend im Fall von rechteckigen Möbelplatten die im Kastenmöbelbereich übliche Situation betrachtet, bei der Verbindungsmittel an zwei gegenüberliegenden Schmalflächen angebracht werden. Grundsätzlich erlaubt die Erfindung jedoch auch die Anbringung von Verbindungsmitteln an zwei oder mehr aneinander angrenzenden Schmalflächen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012110453 B4 [0002, 0003]

Claims

Verfahren zur Bearbeitung einer Holzwerkstoffplatte (20) mittels einer Werkzeugmaschine (10), umfassend die folgenden Schritte: Einbringen einer Aussparung (21) in die Holzwerkstoffplatte (20) beabstandet von den Seitenkanten der Holzwerkstoffplatte (20); Einsetzen eines Vertiefungswerkzeugs (31, 32) in die Aussparung (21); Einbringen einer Vertiefung (41) in eine Seitenwand (22) der Aussparung (21) mittels des Vertiefungswerkzeugs (31, 32); und Aufteilen der Holzwerkstoffplatte (20) in Möbelplatten (40); dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufteilens der Holzwerkstoffplatte (20) in Möbelplatten (40) einen ersten Teilschritt und einen zweiten Teilschritt umfasst, wobei der erste Teilschritt das Einbringen wenigstens eines ersten Trennschnitts (TS1) in die Holzwerkstoffplatte (20) umfasst, der eine mit einem Verbindungsmittel (50) zu versehende Verbindungsschmalfläche (42) einer Möbelplatte (40) erzeugt, wobei der zweite Teilschritt das Einbringen wenigstens eines zweiten Trennschnitts (TS2) in die Holzwerkstoffplatte (20) umfasst, der eine verbindungsfreie Schmalfläche (43) der Möbelplatte (40) erzeugt, und wobei das Verfahren ferner einen Anbringungsschritt des Anbringens des Verbindungsmittels (50) in der Vertiefung (41) umfasst, wobei der Anbringungsschritt zwischen dem ersten Teilschritt und dem zweiten Teilschritt durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der Möbelplatten (40), vorzugsweise alle Möbelplatten (40) rechteckig sind, wobei der erste Teilschritt das Einbringen von zwei ersten Trennschnitten (TS1) zum Erzeugen von zwei gegenüberliegenden ersten Verbindungsschmalflächen (42) der rechteckigen Möbelplatte (40) umfasst, und wobei der zweite Teilschritt das Einbringen von zwei zweiten Trennschnitten (TS2) zum Erzeugen von zwei gegenüberliegenden zweiten verbindungsfreien Schmalflächen (43) der rechteckigen Möbelplatte (40) umfasst, die zu den ersten Verbindungsschmalflächen (42) orthogonal sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (50) ein Runddübel und die Vertiefung (41) eine zylindrische Bohrung ist, und/oder dass das Verbindungsmittel (50) ein Flachdübel und die Vertiefung (41) eine Nut ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trennschnitt (TS1) derart durchgeführt wird, dass die Verbindungsschmalfläche (42) der Möbelplatte (40) in einem Winkel von 45° bis 90° relativ zu einer Hauptfläche in der Plattenebene der Holzwerkstoffplatte (20) geneigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (41) orthogonal zu der Verbindungsschmalfläche (42) der Möbelplatte (40) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilschritt und der Schritt des Einbringens einer Aussparung (21) in die Holzwerkstoffplatte (20) nacheinander durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilschritt und der Schritt des Einbringens einer Aussparung (21) in die Holzwerkstoffplatte (20) in einem Arbeitsgang mit einem Fräswerkzeug (30) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (21) an den wenigstens einen ersten Trennschnitt (TS1) derart angrenzt, dass die Verbindungsschmalfläche (42) der Möbelplatte (40) die Seitenwand (22) der Aussparung (21) umfasst, in der die Vertiefung (41) eingebracht wird, oder dass die Seitenwand (22) der Aussparung (21) von dem wenigstens einen ersten Trennschnitt (TS1) um einen vorbestimmten Pufferabstand beabstandet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferabstand weniger oder gleich 5 mm beträgt.
Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: ein Magazin (332) zum Aufnehmen von einer Mehrzahl von Verbindungsmitteln (50); einen Tank (333) zum Aufnehmen von wenigstens einer Flüssigkeit; eine Flüssigkeits-Applikationsvorrichtung (334) zur Einbringung der wenigstens einen Flüssigkeit aus dem Tank (333) in die Vertiefung (41) und/oder auf das Verbindungsmittel (50); und eine Eintreibvorrichtung (335) zum Eintreiben des Verbindungsmittels (50) in die Vertiefung (41), wobei die Eintreibvorrichtung (335) in einem im Betrieb der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) unteren Bereich vorgesehen ist.
Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die wenigstens eine Flüssigkeit Wasser und/oder einen Klebstoff umfasst.
Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, ferner umfassend eine Schnittstelle (331) zur mechanischen sowie zur pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Verbindung mit der Werkzeugmaschine (10).
Werkzeugmaschine (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend einen Maschinentisch (11), an dem eine Holzwerkstoffplatte (20) fixierbar ist; ein Fräswerkzeug (30) zum Einbringen einer Aussparung (21) in die Holzwerkstoffplatte (20); und ein Vertiefungswerkzeug (31, 32), das in die Aussparung (21) einsetzbar ist und dazu ausgelegt ist, in eine Seitenwand (22) der Aussparung (21) eine Vertiefung (41) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) ferner eine Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 umfasst.
Werkzeugmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend: einen entlang des Maschinentischs (11) verfahrbaren Werkzeugträger (13) mit einem darauf verfahrbaren Schlitten (14); und eine auf dem Schlitten (14) angeordnete Antriebseinheit mit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung, wobei die Werkzeugaufnahmevorrichtung zur mechanischen sowie zur pneumatischen, hydraulischen und/oder elektrischen Verbindung mit dem Fräswerkzeug (30) und/oder dem Vertiefungswerkzeug (31, 32) und/oder der Verbindungsmittel-Anbringungseinheit (33) ausgelegt ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektronische Steuereinheit umfasst, die dazu ausgelegt ist, die Werkzeugmaschine (10) zur automatischen Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zu veranlassen.