DE1204382B - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Werkstuecken, insbesondere von Werkstuecken aus Holz, mittels eines Bindemittels - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Werkstücken, insbesondere von Werkstücken aus Holz, mittels eines Bindemittels Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Längsverbinden von an ihren Stimenden mit Keilverzinkung oder einer ähnlichen Ausbildung versehenen Werkstücken, insbesondere Werkstücken aus Holz mittels eines Bindemittels, bei dem die Werkstücke zum Verbinden mit ihren mit Bindemittel versehenen bearbeiteten Stimenden vor--übergehend gegeneinandergepreßt werden.
• Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, die taktweise derart arbeiten, daß die Werkstücke, die z#ra Verbinden, z. B. Verleimen, auf getrennt vonemander angeordnete Auflagetische aufgelegt werden, durch eine gegenseitige Bewegung der Auflagetische gegeneinander bewegt und hierbei zur Erzeugung des Verleimdruckes gegeneinandergepreßt werden. Während der Ausübung des Preßdruckes und auch beim Abbinden befinden sich dabei die Werkstücke in Ruhe, so daß keine ununterbrochene Vorschubbewegung stattfinden kann.
• Es ist weiterhin eine Maschine zum Herstellen der Mittellage von Tischlerplatten aus Leisten bekannt, bei der an sich in der Vorschubrichtung der Leisten verjüngender Auflagetisch mit einer Leimangabevorrichtung für die Längsseiten und einer solchen für die Stirnseiten der Leisten versehen ist und Vorschub-und Preßvorrichtungen angeordnet sind, die die Leisten fortlaufend an den Stimseiten miteinander verbinden. Hierbei ist jedoch das wesentliche die Breitenverleimung, d. h. die Verleimung an den Längsseiten der Leisten, während die Leisten an ihren Stimenden nur stumpf gestoßen und im wesentlichen nur deshalb an diesen Enden mit Lehn versehen werden, um zwischen den Stirnenden der Leisten ausgeprägte Fugen zu vermeiden, die sich sonst später nach dem Furnieren der Mittellage abzeichnen würden. Eine echte Verbindung der Leisten an ihren Stirnenden ist dabei, da Hirnholz keine tragende Verleimung ergibt, nicht möglich.
• Außerdem wird bei dieser bekannten Maschine ein ständig wirkender, aber nur geringer Längspreßdruck dadurch erzeugt, daß die Vorschubwalzen durch ihre gegenüber den Einzugsrollen geringere Umlaufgeschwindigkeit beim Vorschub der Werkstücke ständig eine geringe Stauung erzeugen. Auf diese Weise kann nur ein sehr geringer, nicht regelbarer Längspreßdruck über die gesamte Länge der Leiste aufgebracht werden, der zur Herstellung einer tragenden Verbindung der Werkstücke an ihren Stirnenden nicht geeignet ist.
• Demgegenüber sollen durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die ausschließlich zum Längsverbinden von nur in einer Reihe hintereinander angeordneten Werkstücken dient, die an ihren Stirnenden -mit Keilverzinkung oder einer ähnlichen, eine große Bindemittelfläche gewährleistenden Ausbildung versehen sind. Dabei sollen durch das Bindemittel, das auf die annähernd parallel zur Längsachse der Werkstücke, bei Holz also annähernd parallel zur Faserlängsrichtung, verlaufenden Flächen aufgetragen wird, tragende Verbindungen mit hohen Festigkeitswerten erzeugt werden, die erfordern, daß die Werkstücke unter Überwindung der z. B. durch die Keilverzinkung gegebenen Vorspannung unter hohem Druck ineinandergepreßt werden.
• Demgemäß besteht die Erfindung bei einem Verfahren zum Längsverbinden von an ihren Stirnenden mit Keilverzinkung oder einer ähnlichen Ausbildung versehenen Werkstücken mittels eines Bindemittels, insbesondere von Werkstücken aus Holz, bei dem die Werkstücke zum Verbinden mit ihren mit Bindemittel versehenen bearbeiteten Stirnenden vorübergehend gegeneinandergepreßt werden, darin, daß den Werkstücken eine regelbare ununterbrochene Vorschubbewegung übermittelt und zur Herstellung der Verbindung oder mehrerer gleichzeitiger Verbindungen die Vorschubbewegung des in der Vorschubrichtung jeweils vorderen Werkstückes gegenüber der Vorschubbewegung des oder der auf dieses folgenden Werkstücke vorübergehend nur jeweils für den Augenblick der Verbindung bzw. Verbindungen verzögert wird. Die Vorschubbewegung des jeweils vorderen Werkstückes kann dabei durch ein elastisches Mittel verzögert werden, das bei einer bestimmten Vorschubstellung der Verbindungsstelle oder -stellen, vorzugsweise auf elektrischem Wege selbsttätig ein-und ausgeschaltet wird.
• Eine besonders zweckmäßige Ausführungsforin ergibt sich, wenn die elektrische Steuerung auf Grund der Kapazitätsmessung an einer beleimten Verbindungsstelle erfolgt. Dabei kann die jeweils letzte Verbindungsstelle in an sich bekannter Weise zur Verkürzung der Abbindezeit des Bindemittels beim Vorschub der Werkstücke einen Heizabschnitt und anschließend vor der Weiterbearbeitung der verbundenen Werkstücke gegebenenfalls einen Kühlabschnitt durchlaufen.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich, wenn das Druckelement ein mit Druckmittel _ gefällter Druckzylinder oder ein Druckkissen ist, dessen beim Vorschub der Werkstücke entstehender Gegendruck in seinem Größtwert einstellbar ist.
• Bei dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden einerseits keine Unterbrechungen der Vorschubbewegung der Werkstücke und andererseits während des Vorschubes der Werkstücke auch keine ständige geringe Stauung, sondern Längspreßdrücke erzeugt, die während des Vorschubes intennittierend immer nur dann auf die Werkstücke aufgebracht werden, wenn diese an einer Stoßstelle oder auch gleichzeitig an mehreren Stoßstellen miteinander verbunden werden. Zu diesem Zweck wird bei stetiger Vorschubbewegung der Werkstücke zwar ebenfalls von einer Verzögerung der Bewegung Gebrauch gemacht, aber im Gegensatz zu der bekannten Maschine in der Weise, daß das in der Vorschubrichtung jeweils vordere Werkstück gegenüber der Vorschubbewegung des bzw. der auf dieses folgenden Werkstücke vorübergehend, d. h. nur während der Zeit der Herstellung der Verbindung, verzögert wird. Auf diese Weise können durch das Verfahren nach der Erfindung auf jede Verbindungsstelle oder gegebenenfalls auch gleichzeitig auf mehrere hintereinanderliegende Stoßstellen große, in ihrer Stärke auf die jeweilige Dimension der Werkstücke abstimmbare Längspreßdrücke erzeugt werden.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in der Zeichnung lediglich als Beispiel dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Gemäß der Zeichnung ist auf dem tragenden festen Gestell 1 ein aus Walzen gebildetes Vorschubsystem 2 angebracht, das die zu verleimenden Werkstücke 3, z. B. Werkstücke aus Holz, in die Vorrichtung bzw. Maschine einführt und gleichzeitig mit einem Druck in Vorschubrichtung versieht, der für das Zusammenpressen der Verbindungen, z. B. Keilzinken-Verbindungen, genügt. In der Vorschubrichtung hinter der Vorschubvorrichtung ist in einigem Abstand von dieser ein Gegendruckschlitten 4 angeordnet. Dieser ist zur jeweiligen Verbindung mit einem Werkstück 3 mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druckkissen 9 versehen, dem eine durch ein Federelement 21 belastete Gegenplatte 20 zugeordnet ist.
• In der zu dem Druckkissen 9 führenden Druckmittelleitung ist ein Steuerventil 8 angeordnet, das z. B. als Magnetventil ausgebildet ist. In dem das Magnetventil enthaltenden Stromkreis ist ein Schalter 7 mit Spannungssehutz angeordnet.
• In der Zone des höchsten Druckes sind zwischen dem Vorschubsystem 2 und dem Gegendruckschlitten 4 zwei Kondensatorplatten 5 angeordnet, die in einem Hochfrequenz-Steuerstromkreis a, b liegen. In diesem Stromkreis ist ein Stromrelais 6 angeordnet. Hinter dem Schalter7 ist ein Unterbrecherschalter 11 angebracht, der durch den Druck eines Druckmittels betätigt wird, das in einem dem Gegendruckschlitten 4 zugeordneten Druckkissen 10 enthalten ist. In dem Hochfrequenz-Steuerstromkreis ist ferner ein Drehkondensator 12 angeordnet, der zur Einregelung des kapazitiven Stromes für verschiedenartige Werkstücke, insbesondere für Holz mit verschiedener Feuchtigkeit, dient.
• Schließlich ist in der Vorschubrichtung hinter dem Gegendruckschlitten 4 in an sich bekannter Weise ein Heizabschnitt 13 angeordnet, mittels dessen die Abbindezeit des Bindemittels der jeweils durchlaufcnden Verbindungsstelle verkürzt werden kann.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist derart, daß, wenn beim stetigen Vorschub der Werkstücke 3 eine Verbindungsstelle, die mit einem Bindemittel, z. B. Leim versehen ist, dessen Dielektrizitätskonstante größer ist als die des Werkstückes zwischen die Kondensatorplatten 5 gelangt das in dem Hochfrequenz-Steuerstromkreis a, b enthaltene Verstärkersystem mit dem Stromrelais6 anspricht und den mit Spannungsschutz versehenen Schalter 7 schleißt. Dadurch gibt das Magnetventil 8 den Weg für das flüssige oder gasförmige Druckmittel in das Druckkissen 9 des Gegendruckschlittens 4 frei. Dieses an sich bekannte Druckkissen drückt das in Vorschubrichtung wandernde Werkstück fest auf den Gegendruckschlitten 4 auf. Dieser bewegt sich nun auch in Vorschubrichtung, wodurch in dem der Vorschubrichtung entgegenwirkenden Druckelement 10, das als Druckpolster aus elastischem Werkstoff, z. B. Vollgummi oder als mechanische Druck- oder Zugfeder, gegebenenfalls aber auch als pneumatisch oder hydraulisch wirkender Druckzylinder oder Preßschlauch ausgebildet sein kann, ein durch den Unterbrecherschalter 11 regelbarer Druck entgegen der Vorschubrichtung erzeugt wird und die Werkstücke3 an ihren Stimenden gegeneinandergepreßt werden. Wenn dabei der im Unterbrecherschalter 11 eingestellte Druck erreicht wird, unterbricht dieser Schalter die stromführende Leitung zum Magnetventil 8, so daß das Druckmittel in dem Druckkissen 9 des Gegendruckschlittens 4 entweicht und der in dem Druckkissen 10 aufgespeicherte Druck den Gegendruckschlitten in seine Anfangsstellung zurückschiebt. Der Unterbrecherschalter 11, der als Elektro-Hydraulikschalter, als Elektro-Pneumatikschalter oder als mechanischer Zugschalter ausgebildet sein kann, ist mit dem Stromrelais 6 verbunden und schaltet nach Wegfall des Laststromes und Rückgang des Gegendruckes wieder ein.
• Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich, wenn die nächste Verbindungsstelle der Werkstücke zwischen die Kondensatorplatten 5 gelangt.
• Wie bereits erwähnt, können die Werkstücke zur Verkürzung des Abbindeweges anschließend an den Preßvorgang einen Heizabschnitt 13 durchlaufen, der mit Kontaktheizung, Infrarotheizung oder Kombinationen dieser Heizarten ausgestattet sein kann. In der Zeichnung ist die Möglichkeit einer Hochfrequenz-Heizung schematisch dargestellt. Hierbei sind die Elektroden 14 an den Klemmen c und d mit dem Hochfrequenzerzeuger verbunden. Die Heizung wirkt beim Betrieb ununterbrochen. Bei der Hochfrequenz-Heizung wird die Leimfuge durch die höhere Dielektrizitätskonstante des Bindemittels bevorzugt.
• Hinter dem Heizabschnitt 13 kann noch ein Kühlabschnitt 15 angeordnet sein, in dem eine Abküh- lung des Werkstückes 3 vor der Weiterverarbeitung durch Berührung mit dem Maschinengestell 1 und durch Konvektion herbeigeführt werden kann.
• Am hinteren Ende der Maschine kann schließlich eine Klemmvorrichtung 16 angeordnet sein, die bei der Verbindung von Werkstücken verwendet wird, die keine hohen Zusammenpreßdrücke erfordern, wie z. B. Leisten aus Holz mit kleinem Querschnitt. Bei dieser Art des Pressens liegt die Druckzone zwischen der Klemmvorrichtung 16 und dem Vorschubsystem 2. Der Gegendruckschlitten 4 mit den Kondensatorplatten 5, dem Verstärker und Stromrelais 6, dem Spannungssehutzschalter 7, dem Magnetventil 8, den Druckkissen 9 und 10, dem Unterbrecherschalter 11 und dem Drehkondensator 12 kann dabei abgeschaltet bleiben.
• Die Klemmvorrichtung 16 besteht aus einem Bügel 17, der fest mit dem Gestell 1 verbunden ist, einer Gewindespindel mit Handrad 18 und einem Klemmschuh mit zwei Rollen 19. Der Gegendruck in Längsrichtung kommt dadurch zustande, daß der Klemmschuh 19 mit der Gewindespindel 18 über den Bügel 17 das Werkstück 3 fest auf das Gestell 1 drückt und eine Reibung erzeugt.
• Statt einer Gewindespindel 18 könnten in der Klemmvorrichtung 16 auch Preßzylinder und Preßschläuche mit hydraulischen oder pneumatischen Druckmedien verwendet werden, ebenso Klemmschuhe ohne Rollen.

Claims (2)

1. Patentansprüche-1. Verfahren zum Längsverbinden von an ihren Stirnenden mit Keilverzinkung oder einer ähnlichen Ausbildung versehenen Werkstücken mittels eines Bindemittels, insbesondere von Werkstücken aus Holz, bei dem die Werkstücke zum Verbinden mit ihren mit Bindemittel versehenen bearbeiteten Stimenden vorübergehend gegeneinandergepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den Werkstücken eine regelbare ununterbrochene Vorschubbewegung übermittelt und zur Herstellung der Verbindung oder mehrerer gleichzeitiger Verbindungen die Vorschubbewegung des in der Vorschubrichtung jeweils vorderen Werkstückes gegenüber der Vorschubbewegung des oder der auf dieses folgenden Werkstücke vorübergehend nur jeweils für den Augenblick der Verbindung bzw. Verbindungen verzögert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung des jeweils vorderen Werkstückes durch ein elastisches Mittel verzögert wird, das bei einer bestimmten Vorschubstellung der Verbindungsstelle, vorzugsweise elektrisch, selbsttätig ein-und ausgeschaltet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerung auf Grund der Kapazitätsmessung an der beleimten Verbindungsstelle erfolgt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils letzte Verbindungsstelle der Werkstücke in an sich bekannter Weise zur Verkürzung der Abbindezeit des Bindemittels beim Vorschub der Werkstücke einen Heizabschnitt und anschließend vor der Weiterbearbeitung der verbundenen Werkstücke gegenbenenfalls einen Kühlabschnitt durchläuft. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorschubrichtung vor einem z. B. aus Walzen gebildeten Vorschubsystem (2) ein Gegendruckschlitten (4) angeordnet ist, der mit dem jeweils vorderen Werkstück (3) verbindbar ist und beim Vorschub mit diesem Werkstück entgegen der Wirkung eines vorzugsweise elastisch nachgiebigen Zug- oder Druckelementes verzögert vorschiebbar ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein vor dem Gegendruckschlitten (4) angeordnetes, der Vorschubrichtung entgegenwirkendes Druckelement (10) in Gestalt eines Druckpolsters aus elastischem Werkstoff, z. B. Vollgummi. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement ein mit Druckmittel gefüllter Druckzylinder oder ein Druckkistsen (10) ist, dessen beim Vorschub der Werkstücke entstehender Gegendruck in seinem Größtwert einstellbar ist. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendurchschlitten (4) zur jeweiligen Verbindung mit dem Werkstück (3) mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druckkissen (9) versehen ist, dessen Gegenplatte (20) durch ein Federelement (21) belastet ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelleitung des Druckkissens (9) ein in an sich bekannter Weise als Magnetventil ausgebildetes Steuerventil (8) angeordnet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem über das Magnetventil (8) führenden Stromkreis ein Schalter (7) mit Spannungsschutz angeordnet ist, der in Abhängigkeit von der Kapazität an der beim Vorschub zwischen zwei Kondensatorplatten (5) eines Hochfrequenz-Steuerstromkreises (a, b) gelangenden Verbindungsstelle der Werkstücke über ein Stromrelais (6) betätigt werden kann. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hochfrequenz-Steuerstromkreis (a, b) in an sich bekannter Weise ein Drehkondensator (12) zur Einregelung des kapazitiven Stromes für verschiedene Werkstücke, insbesondere für Holz mit verschiedener Feuchtigkeit, angeordnet ist. 12. Vorrichtung nach Ansprach 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Schalter (7) ein Unterbrecherschalter (11) angeordnet ist, der durch den Druck des in dem Druckkissen (10) für den Gegendruckschlitten (4) enthaltenen Druckmittels bei dessen Höchstwert betätigt, den Stromkreis über das Magnetventil (8) zum Lösen der Verbindung des Gegendruckschlittens mit dem Werkstück (3) unterbrechen k - 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorschubrichtung vor dem Gegendruckschlitten(4) in an sich bekannter Weise ein Heizabschnitt (13) zur Verkürzung der Abbindezeit des Bindemittels der jeweilig durchlaufenden Verbindungsstelle angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 599 188, 938 568, 1003429, österreichische Patentschrift Nr. 184 991.