DE1728089A1

DE1728089A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung vorgefertigter Holzrahmen

Info

Publication number: DE1728089A1
Application number: DE19681728089
Authority: DE
Inventors: James Hurn; Deane Donald Raymond; King Charles Richard
Original assignee: KING CHARLES RICHARD
Current assignee: KING CHARLES RICHARD
Priority date: 1967-08-23
Filing date: 1968-08-23
Publication date: 1972-04-20
Also published as: GB1223854A; CA920781A; DE1728089B2; SE366493B; US3564702A; FR1579193A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung vorgefertigter Holzrahmen

Holzrahmen werden für die verschiedensten Zwecke verwendet. Dafür gibt es Maschinen mit unauswechselbaren Teilen, die große Serien von im wesentlichen gleichen Rahmen herstellen können. Die Verwendung von Holzrahmen auf Bauten gewinnt zunehmend an Bedeutung, wobei in diesem Bereich eine Standartisierung schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist. Aus diesem Grunde ist es für eine vorgefertigte Rahmen herstellende Maschine wünschenswert, daß sie sich innerhalb bestimmter Grenzen an die Produktion anpassen kann. Die Grenzen sind durch die maximale Länge und Breite der Rahmen, die die Maschine fassen kann, festgelegt, und zwar im wesentlichen in einer unendlichen Zahl von Variationsmöglichkeiten für die Rahmen. Zum Beispiel differieren die Holzrahmen für

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Häuser sehr stark voneinander und können von beliebigem Querschnitt sein. Die Elemente, die sich zwischen der Kopf- und Fußleiste erstrecken und der Einfachheit halber hier als Verbindungsleisten benannt werden sollen, können nicht nur in der Länge von Kahmen zu Rahmen verschieden, sondern auch innerhalb eines Rahmens unterschiedlich zentriert sein. Außerdem können sie einen unterschiedlichen Querschnitt haben. Die Herstellung eines solchen individuellen Rahmens geschieht gewöhnlich von Hand und wird allgemein als (α Einzelfertigung bezeichnet. ι

i. J

Wenn für eine Einzelfertigung Einspannvorrichtungenj&sr.* wendet werden, wird viel Zeit und Mühe für das Einspan-

nen selbst aufgebracht.

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Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren u# sUsmiäfeiim (b richtung zur Herstellung von Holzrahmen¹- -Äi isöha-ßfpüi^ aeb womit viele Arbeitsvorgänge, die vorher von Hand durch-

^; 9WS b ll

geführt wurden, mechanisch auszuführen sind,■und zwar durch aufeinanderfolgende programmgesteuerte Verfahrensschritte, z. B. durch die Steu
Bandes und eines in ReihenfoI|I
chariismus. Weiterhin ist es Aufgabe der oder mehrere Abmessungen der Rahmen unter Einhaltung

einer großen Genauigkeit leicht verändern zu können.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die nachstehenden aufeinanderfolgenden Verfahrensschitte:

a) Anordnung von Kopf- und Fußleisten parallel zuiinander und Vernagelung mit einer sich quer dazwischen erstreckenden Verbindungsleiste an einer Markierungslinie,

b) Verschieben der Kopf- und Fußleisten in Längsrichtung mit Transportmitteln über eine vorbestimmte Entfernung zur angegebenen Markierungslinie,

c) Festklemmen der Kopf- und Fußleisten,nachdem sie in Längsrichtung bewegt wurden,

d) Einsetzen einer zweiten Verbindungsleiste zwischen den Kopf- und Fußleisten an der Markierungslinie,

e) Festklemmen der zweiten Verbindungsleiste in dieser Stellung,

f) Vernagelung der Kopf- und Fußleisten an den gegenüberliegenden Enden der Verbindungsleiste miteinander,

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g) Lösen der die Kopf- und Fußleisten sowie dje Verbindungsleisten festklemmenden Klemmvorrichtungen und anschließende Weiterbeförderung der Kopf- und Fußleisten in Längsrichtung mit den Transportmitteln bis zu einem weiteren vorbestimmten Abstand zur Markierungslinie.

Die Entfernung, über welche die Kopf- und Fußleisten in Längsrichtung zwischen den aufeinanderfolgenden Nagelungsoperationen bewegt werden, bestimmt die Entfernung zwischen den aufeinanderfolgenden Verbindungsleisten, und solche Längsbewegung wird vorzugsweise durch einen linearen Steuermechanismus bewirkt, wie z. B. eine Zahnstange mit einem Ritzel oder einem hydraulisch betätigten Kolben oder ähnliche Vorrichtungen, wie z. B. eine Leitspindel, deren Drehungen durch einen Stellungsanzeige- und Kontrollmechanismus gesteuert werden, welcher entsprechend programmiert ist.

Bei dem Verfahrensabschnitt Nagelung können die Kopf- und Fußleisten durch Vernageln mit den Verbindungsleisten oder durch andere mechanische äquivalente Befestigungen gesichert werden. Zum Beispiel können Dübel, Klammern, Holzschrauben, zackige Platten oder gewellte Streifen,seitlich von den Verbindungen eingesetzt, für

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diesen Zweck gebraucht werden. Die Nagelung kann durch fest angeordnete automatische Schlaggeräte durchgeführt werden oder auch durch Handgeräte. Eine Nagelung von Hand ist aber ebenso möglich. Soweit die Nagelung immer auf der vorgegebenen Linie erfolgt, macht die Versorgung der automatisch arbeitenden Nagelvorrichtungen keine Schwierigkeiten, während die Zwischenräume zwischen den Verbindungsleisten von dem Abstand abhängig sind, über welchen die Kopf- und Fußleisten vorgerückt sind, nachdem die Nagelung jeder Verbindungsleiste erfolgt ist.

Bei der Anwendung eines Transportsystems unter Verwendung einer Leitspindel werden die Kopf- und Fußleisten mit großer Genauigkeit über verschiedene Abstände während der aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte transportiert, sofern es die Konstruktion des Rahmens so erfordern sollte.

Die aufeinanderfolgenden Schritte des Verfahrens werden zweckmäßig durch ein vorprogrammiertes Steuersystem bestimmt, welches vorteilhaft so angeordnet sein kann, daß einige oder alle der nacheinander ablaufenden Verfahrensschritte von einem Operator, ζ. Β. mittels eines Druckknopfes, eingeleitet werden müssen. Das erfordert

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ein Verfahren zur Sicherung, daß die unmittelbar vorausgegangenen Verfahrensschritte oder Stufen korrekt durchgeführt wurden·

Das pro-grammierte Steuersystem, das so programmiert sein kann, daß es eine Reihe von unterschiedlichen Rahmen in Reihenfolge herstellen kann, sollte so aufgebaut sein, daß es z. B. über eine Anzeigevorrichtung die Quantität und die Abmessungen der Holzteile, die erforderlich sind, um sie in die Maschine einzusetzen, feststellen könnte» Der Steuermechanismus würde dann die Maschine anhalten, sobald das Neueinsetzen fällig wäre, und der Operator würde den Antrieb der Maschine wieder in Bewegung setzen, sobald sichergestellt ist, daß das Einsetzen korrekt vollendet worden ist.

Die Holzeinsetzteile können auf genaue Längen vorgeschnitten sein, könnten in mehreren Trichtern gestapelt und automatisch in die Maschine gefüttert werden. Mit der Maschine könnte eine Säge zum Zurechtschneiden der Teile auf genaue Länge verbunden sein* Sofern jedoch der Aufwand und die Kosten der Anlage reduziert werden sollen, oder wenn eine Vielzahl voneinander unterschiedlicher. Teile nacheinander gebraucht werden sollen, kann auch die rahmeaherstellende Maschine neben

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oder in Verbindung mit einer Säge aufgestellt werden bzw. arbeiten. In diesem Falle kann die vorprogrammierte Steuerung so programmiert sein, daß sie dem Operator der Sägemaschine die Menge und Abmessung der zu fertigenden Holzteile im voraus anzeigt und ebenso, wann ein entsprechendes Teil in die Maschine eingesetzt werden muß. Weiterhin kann gleichzeitig die richtige Schnittlänge gesteuert werden.

Durch die Verwendung von hydraulisch betätigten Befestigungsvorrichtungen, die einen Teil eines pneumatischen oder hydraulischen Regelkreises bilden, können die aufeinanderfolgenden Befestigungsvorgänge leicht von dem vorprogrammierten Steuersystem ausgeführt werden. Außerdem können solche Befestigungsvorrichtungen ohne Justierung Veränderungen im Querschnitt der zu bearbeitenden Holzteile aufnehmen. Es können auch elektromagnetisch betriebene Befestigungsmittel verwendet werden.

Die Beschreibung soll anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine vorgefertigte Holzrahmen herstellende Maschine,

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Fig. 2 den Querschnitt entlang der Li-nie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 die Seitenansicht der Maschine • gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 4 und 5 Querschnitte entlang der linie IV-IV bzw. V-V der Fig. 1,

Fig. 6 und 7 in vergrößertem Maßstab Einzelheiten in Richtung der Pfeile VI bzw. VII der Fig. 1,

Fig. Öa bis 8h Skizzen, die die Arbeitsfolge der Maschine veranschaulichen und

Fig. 9 die Ansicht eines vorgefertigten Holzrahmens.

In Fig. 9 ist ein Holzrahmen zur Verwendung in Gebäuden dargestellt. Der gezeigte Rahmen besteht aus oberen und unteren länglichen Kopf- und Fußleisten mit den Bezugsziffern 10 bzw. 11. Senkrechte Teile 1, 2, 3, 4, 5, 6, nachstehend als Verbindungsleisten bezeichnet, sind zwischen den Leisten 10 bzw. 11 befestigt.

Die Länge der Leisten 10 und 11 kann von einem Rahmen zum andern unterschiedlich sein, ebenso auch die Länge der Verbindungsleisten 1, 2, 3, 4, 5 und 6. Jede Anzahl

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Verbindungsleisten kann zwischen den Leisten 10 und vorgesehen sein, und die Abstände dt, du, dv, dw, dx zwischen den angrenzenden Verbindungsleisten können sowohl untereinander als auch von Rahmen zu Rahmen variieren. In den Zeichnungen stellt dv den Zwischenraum zwischen den Leisten 10 und 11 dar.

Die Herstellung von einzeln angefertigten Rahmen wurde bisher manuell durchgeführt, und die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, worin viele Arbeitsvorgänge, die zur Herstellung eines solchen einzel angefertigten Rahmens erforderlich sind, mechanisch durchgeführt werden und die aufeinanderfolgenden Schritte des Arbeitsganges durch Programmiermechanismen einer Steuerung unterworfen sind, z. B. Mechanismen zur Steuerung der Stellung und Aufeinanderfolge, die von vorprogrammierten Lochstreifen oder Aufnahmebändern beherrscht werden. Solche Steuervorrichtungen sind bereits bekannt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden in der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren 1 bis Ö dargestellten Maschine näher erläutert.

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Wie insbesondere aus den Figuren 1, 2 und 3 ersichtlich, hat die Maschine eine feste Grundplatte 20, auf deren Oberseite transversale Gleitschienen 21 und 22 angeordnet sind, die zum Gleiten über die Grundplatte einen Ständer 23 tragen. An einer Seite der Grundplatte ist ein Ständer 24 befestigt, der in gleicher Weise wie der Ständer 23 ausgestaltet ist, jedoch nicht beweglich ist. Die Bewegung des Ständers 23 in Richtung auf den festen Ständer 24 oder davon entfernt wird mittels einer Justierschraube 25 bewirkt, die durch ein Handrad 26 drehbar i3t, wobei das Gewinde der Schraube 25 in eine im Ständer 23 angeordnete Gewindemuffe eingreift.

Jeder Ständer 23 und 24 trägt einen Balken 27, der in Längsrichtung der Maschine über deren gesamte Länge reicht und der jegliche Querschnittsform aufweisen kann, jedoch, wie in dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, ein Teil eines Kanalee ist. Werkzeugschlitten 30 sind auf Rollen 20, die in den in den Kanälen befestigten Schienen 29 laufen, gleitbar. Die Längsbewegung der Schlitten 30 wird von Pührungsschrauben 31 gesteuert, die mittels Kegelräder 32a, 32b, 32c und 32d und einer guerwelle 33 synchron drehbar sind.

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Das Kegelrad 32b ist auf der ^uerwelle 33 gleitbar angeordnet. Zum Gleiten muß eine Verschlußmutter 34 gelöst werden, die, wenn sie angezogen ist, das Kegelrad 32b mit der Welle 33 verkeilt. Diese Anordnung erlaubt eine Anpassung des Antriebs an die mit dem gleitenden Ständer 23 verbundene Leitspindel, da der gleitende Ständer 23 in Richtung zum Ständer 24 oder von diesen weg justiert worden ist. Es kann entweder die mit dem feststehenden Ständer 24 verbundene Leitspindel oder die yuerwelle 33 angetrieben werden. Zur besseren Übersicht ist die yuerwelle dargestellt worden, wie sie von der aus einem Getriebegehäuse heraustretenden Antriebswelle 35 angetrieben wird.

Die Schlitten 30 haben vordere und hintere Klemmvorrichtungen 36 und 37, von denen jede vier Rollen 2ß trägt. Die Klemmvorrichtungen 36 und 37 werden durch doppelte Zugstangen 3Ö auf Abstand voneinander gehalten.

Die vordere Klemmvorrichtung 36 trägt, wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt ist, gewinkelte Arme 40, die eine vertikale Führungswalze 41 tragen , welche um eine horizontale Achse drehbar ist. Sine horizontale Führungswalze 42 ist um eine vertikale Achse drehbar. Horizontal wirkende Zwingen, die im allgemeinen r.it 3 bezeich-

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net sind, sind ebenfalls auf der Klemmvorrichtung 36 angeordnet. Die Zwingen B werden hydraulisch betrieben und haben einen bei Bl gezeigten Kolben, der zur Führungswalze 42 hin oder davon weg bewegt werden kann.

Am vorderen Ende der Kanäle 26 sind Klemmvorrichtungen 50 und 51 (Fig. 1 und 4) befestigt, die weitere vertikale und horizontale Führungswalzen 41 bzw. 42 tragen. Die Klemmvorrichtung 50 trägt hydraulisch betriebene Zwingen A mit Kolben Al, die zu den horizontalen Führungswalzen 42 hin oder von diesen weg bewegt werden können.

Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich, sind zwei Klemmvorrichtungen 52 und 53 auf jedem der Kanäle 27 in deren Mitte angeordnet. Diese Klemmvorrichtungen sind in größeren Einzelheiten in Fig. 6 im Falle der Klemmvorrichtung 52 und in Fig. 7 hinsichtlich beider Klemmvorrichtungen dargestellt. Die Klemmvorrichtungen 52 und 53 tragen vertikale Führungswalzen 41· Beide Klemmvorrichtungen 52 und 53 tragen senkrecht wirkende flüssigkeitsbetriebene Klemmvorrichtungen D mit Kolben Dl, die unter hydraulischer Steuerung zu den vertikalen Führungswalzen 41 hin oder von diesen weg bewegbar sind.

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Die Klemmvorrichtungen 52 und 53 sind zu beiden Seiten einer gedachten Markierungslinie angeordnet, die in Fig. 1 mit X-X bezeichnet ist. Auf dieser Linie wird die Nagelung ausgeführt, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Die Klemmvorrichtung 52 auf der oben liegenden Seite der Markierungslinie X-X trägt eine horizontal wirkende hydraulisch betriebene Klemmvorrichtung C mit einem Kolben Cl, der zu der horizontalen Führungswalze 42 hin oder von dieser weg bewegbar ist, die von einer auf den Kanalteiin 27 befestigten Klammer 60 getragen wird.

Auf der Klemmvorrichtung 60 sind außerdem hydraulisch betriebene Zwingen E befestigt, die, wie weiter unten beschrieben werden wird, horizontal und längs zur Maschine wirken.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist ferner ein vertikaler Anschlag 61 auf der Klemmvorrichtung 60 angeordnet, dessen obere Höhe die gleiche ist wie die der Walze und der, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, von einer Walze gebildet wird. Diese Walze ist um eine Achse drehbar und, obgleich sie in der gleichen Ebene wie die Achse der Walzen 41 liegt, im rechten Winkel zu

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dieser angeordnet. Die vertikalen Anschläge 6l befinden sich an der Markierungslinie X-X.

Ein Endanschlag H, der unter Steuerung einer hydraulisch betriebenen Zylindervorrichtung Hl, die von einer an dem Kanal 22 befestigten Klemmvorrichtung 63 getragen wird, aus der in ausgezogenen Linien in Fig. 6 gezeigten Stellung in die in gepunkteten Linien gezeigte Stellung bewegt werden kann, ist um eine parallel zu der den vertikalen Anschlag. 61 bildenden Walzenachse liegende Achse schwenkbar. Aus Ffg^6 ist zu erkennen, daß eine gleiche Anordnung, jedoch auf" der" gegenüberIiegenden Seite, von dem Kanalteil 27 getragen wird, das mit dem beweglichen Ständer 23 \pf der gegenüberliegenden Seite der Maschine in Verbindung steht. ;*

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Die hintere Klemmvorrichtung 37 jedes Werkzeugschlittens 30 trägt eine vertikale Führungswalze 41 und darüber hinaus eine vertikal wirkende hydraulisch betriebene Klemmvorrichtung F mit einem Kolben Fl,. wie in Fig. 2 gezeigt, der unter hydraulischer Steuerung zu der vertikalen Führungswalze 41 hin oder von dieser weg bewegt werden kann.

In bezug auf Fig. 1 ist an jeder Seite der Maschine auf

der unteren Seite der Markierungslinie X-X eine Klemm-209817/0186

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vorrichtung 70 (Fig. 1 und 2) auf den Kanälen 27 angeordnet, die eine vertikale Führungswalze 41 und eine hydraulisch betriebene Klemmvorrichtung G trägt, die einen Kolben hat, der unter hydraulischer Steuerung zu der von der Klemmvorrichtung 70 getragenen Walze 41 hin oder von dieser weg bewegbar ist.

Wie aus dem Vorhergehenden zu erkennen ist, sind die hydraulisch betriebenen Klemmvorrichtungen B und F an den beweglichen Werkzeugschlitten 30 befestigt und bewegen sich hiermit, während alle übrigen hydraulisch betriebenen Klemmvorrichtungen entsprechend den ihnen zugeordneten Kanälen 27 befestigt sind, die ihrerseits entsprechend den ihnen zugeordneten Ständern 23 und in Längsrichtung befestigt sind. Die Werkzeugschlitten sind unter Steuerung von Leitspindeln 31» die, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, entgegengesetztes Gewinde haben müssen, bewegbar. Während der Bewegung des Ständers 23 zusammen mit dem ihm zugeordneten Kanal 27 sind die verschiedenen Zwingen ebenso wie die an der Seite der I-ilaschine angeordneten Bndanschläge H unter der Steuerung der Leitspindel 25, die zur Einstellung der Breite der Maschine durch ein Handrad 26 drehbar ist, zu dem Ständer mit seinem zugehörigen Kanal 27 und verschiedener Klemmvorrichtungen und Endanschlägen H hin oder davon

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weg beweglich. Wenn die Arbeitsbreite der Maschine eingestellt ist, muß die Verschlußmutter 34 des Kegelrades 32b mit dem ihm zugeordneten beweglichen Ständer 23 gelöst werden, so daß das konische Getriebe die Keilwelle 33 entlanggleiten und auf der Welle wieder angezogen werden kann, damit der Antrieb der Leitspindel 31 mit dem zugehörigen beweglichen Ständer 23 erhalten werden kann.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung soll anhand der Zeichnungen 8a, 8b, 8c und 8d beschrieben werden, die nur einige Bestandteile veranschaulichen, die die aufeinanderfolgenden Stadien des Arbeitsvorganges betreffen. Wenn nötig, wird auf die anderen Zeichnungen Bezug genommen.

Die horizontalen Führungswalzen 42 an jeder Seite der Maschine sind ausgerichtet und bilden Einzäunungen, die in Figur 8 bei 100 im Diagramm dargestellt sind.

Zu Beginn des Arbeitsganges zum Herstellen eines Rahmens werden die Kopf- bzw. Fußleisten 10 und 11, die vorher auf die betreffende Länge zugeschnitten worden sind, gegen die Einzäunungen 100 und von Hand auf die Markierungslinie X-X zu bpwegt, bis sie an die Endan-

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schlage H stoßen, die vorher unter der Steuerung der pneumatischen Zylinder Hl angehoben worden sind. Die Endanschläge Hl haben Nasen H2, wie in Fig. 6 gezeigt, die an den Enden der Leisten eingreifen und die Weiterbewegung der Leisten 10 und 11 (Fig. 3a) verhindern.

Wenn die Maschine vorher nicht in der Breite eingestellt worden ist, wird dies nun in der vorbeschriebenen Weise durch Drehung des Handrades 26 durchgeführt, so daß der Abstand zwischen den Leisten 10 und 11 dem gewünschten Abstand (dy in Fig. 9) entspricht. Nachdem dies geschehen ist, wird die Maschine in Betrieb genommen, und die nachfolgend beschriebenen Schritte können automatisch gesteuert werden.

Alle Zwingen A, C, D und G werden so betätigt, daß die Kolben der Zwingen A, C und D in die Leisten 10 und 11 eingreifen. Gleichzeitig (wie in Fig. Ob gezeigt) wird eine erste Verbindungsleiste eingelegt, so daß sie an den Anschlägen 61 anliegt und sich quer zwischen den Kopf- und Fußleisten 10 und 11 erstreckt. Die Endzwingen E werden dann so betätigt, daß sie an der Verbindungsleiste 1 angreifen und sie gegen die Anschläge H drücken, wonach die bei 102 gezeigten Nägel durch die Leisten und in die erste Verbindungsleiste 1 getrieben werden können (Fig. Ob).

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Das Nageln kann entweder 'von Hand, rait einer Nagelpistole oder mit automatischen Nagelpistolen geschehen. Genagelt wird auf der Markierungslinie X-X im Raum zwischen den Klemmvorrichtungen 52 und 53 (Fig. 7) Automatische Nagelpistolen können entweder auf den Kanälen 27 oder auf den Ständern 23, 24 angeordnet sein und im Raum zwischen den Klemmvorrichtungen 52 und 53 wirksam werden.

Die vorher auf die richtige Länge zugeschnittenen Verbindungsleisten können von einem Trichter zugeführt werden, der sich über der Maschine befindet.

Solange die Zwingen B und F außer Eingriff mit den Leisten stehen, wird die Leitspindel 31 betätigt, um die Werkzeugschlitten 30 zu bewegen, so daß die Zwingen B auf die Zwingen A zu bewegt werden und anhalten. Die Zwingen B und F werden dann betätigt, so daß die Zwingen B in die Leisten 10 und 11 eingreifen.

Nach der Nagelung werden die Zwingen A, C, D und G so betätigt, daß die Zwingen A, C und D von den Leisten gelöst werden,und die Zylinder Hl werden so betätigt, daß die Endanschläge H in die Stellung verschwenkt werden, die in ausgezogenen Linien in Fig. 6 gezeigt ist,

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so daß sie die Vorwärtsbewegung der Leisten 10 und 11 nicht mehr behindert. In diesem Stadium sind die Zwingen E ebenfalls gelöst (Fig. 8c).

Die Leisten stehen nun nur mit den Zwingen des ■Werkzeugschlittens in Verbindung, und bei Drehung der Leit- M spindel 31 bewegen sich die Werkzeugschlitten in Längsrichtung des Kanals 27, so daß die Leisten 10 und 11 zusammen mit den vorher genagelten Verbindungsleisten 1 vorwärtsbewegt werden {Fig. Öd). Die Entfernung, die die Kopf- und Fußleisten unter Steuerung der Leitspindel vorwärtsbewegt wird, entspricht dem Interval zwischen der ersten Verbindungsleiste 1 und der nächstfolgenden Verbindungsleiste 2. Die Verbindungsleiste 1 wird dabei von der Markierungslinie X-X über diese Entfernung (dx in Fig. 9) bewegt.

Bei der Vorwärtsbewegung laufen die Kopf- und Fußleisten auf den vertikalen Führungswalzen 41 und gegen die horizontalen Führungswalzen 42.

Wenn die Kopf- und Fußleisten 10 und 11 zusammen mit der ersten Verbindungsleiste 1 über eine dx entsprechende Entfernung bewegt worden sind, werden die Leitspindeln 31 angehalten, und die festen Zwingen A, C und D greifen in die Leisten (Fig. 8e).

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Sobald die festen Zwingen die Kopf- und Fußleisten halten, können die Zwingen B und F des Werkzeugschlittens gelöst und die Leitspindeln 31 so betätigt werden, daß sie den Werkzeugschlitten 30 in Richtung auf die festen Zwingen A zurückfahren (Fig. Sf).

Nachdem die Vorwärtsbewegung der -Leisten beendet ist, werden die Endanschläge H angehoben. Durch die Vorwärtsbewegung der Leisten 10 und 11 können die Endanschläge H jedoch nicht ganz angehoben werden, da ihre Nasen H2 die Seiten der Leisten streifen würden.

Wenn die Endanschläge H angehoben worden sind, wird eine zweite Verbindungsleiste 2 auf die vertikalen Anschläge 6l an der Markierungslinie X-X zwischen den Leisten 10 und 11 und gegen die Endanschläge H gelegt (Fig. Öd und Öe). Die in Längsrichtung liegenden Endzwingen E halten die Verbindungsleiste 2 gegen die Endanschläge H, und in dieser Stellung kann das Nageln der zweiten Verbindungsleiste 2 durchgeführt werden.

Wenn der Arbeitsvorgang genügend fortgeschritten ist, haben die Leisten 10 und 11 eine gewisse Entfernung von den Nagelzwingen D zurückgelegt und erfordern eine Stütze. Diese wird durch die Z..in^en G erreicht, die im allgemeinen mit den Ua^elzwi men D <,uGa;nmen.nrl>ei Lon.

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Wenn der Rahmen fast fertiggestellt ist, d. h. wenn die Verbindungsleiste 6 (Fig. 9) eingesetzt wird, greifen die Zwingen A, B und C nicht länger an den Leisten 10 und 11 an, die anstatt von den Zwingen F, G und den Zwingen D auf der nach unten gerichteten Seite der Markierungslinie gehalten werden. Diese Zwingen werden dazu benutzt, die Leisten festzuklemmen und zu bewegen.

Die Arbeitsfolge nach dem Nageln der ersten Verbindungsleiste wiederholt sich, außer, daß die Entfernung, die die Leisten zurücklegen, nachdem jede Verbindungsleiste genagelt wurde, sich verändern kann, um den gewünschten Intervallen zwischen bestimmten Pfosten zu entsprechen. Solche Veränderungen werden durch die Überwachung der Drehung der Leitspindel 31 erreicht, die die Bewegung der Werkzeugschlitten 30 steuert.

Eine typische Arbeitsfolge nach dem Nageln der ersten Verbindungsleiste (Fig. Ob) kann wie folgt sein:

a) Die Anschläge H sind ausgefahren; E ist gelöst; B, F sind festgeklemmt; A, B-, C, D, G gelöst (Fig. Bc).

b) Leibspindeln 33. bewegen B, F über erforderliche Entfernung (Fig. Öd)-.

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c) Anschläge H sind eingefahren; A, B, C, D, G festgeklemmt (Fig. Se).

d) B, F gelöst; nächste Verbindungs-leiste auf die Markierungslinie X-X gelegt; E festgeklemmt, Nagelung (Fig. Öf).

e) Leitspindeln 31 bewegen B, F über die erforderliche Entfernung zwischen Zentrierungen zurück.

a) E gelöst; Anschläge H ausgefahren; B, F festgeklemmt; A, B, C, D, G gelöst (Fig. Ög).

b) Leitspindeln 31 bewegen D, F über die erforderliche Entfernung vorwärts (Fig. 3h).

e) Anschläge H eingefahren; A, B, ϋ, D, G festgeklemmt .

d) B, F gelöst; nächste Verbindungsleiste 3 auf die Markierungslinie X-X gelegt; E festgeklemmt; Nagelung.

e) Leitspindeln 31 bewegen B, F über die erforderliche Entfernung zwischen den Zentrierungen zurück,

und so weiter, indem die Schritte a), b), c), d) und e) wiederholt werden, bis alle erforderlichen Verbindungs-

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leisten eingesetzt worden sind.

In Fig. 9 sind ferner Streben 9, 19 gezeigt, die anschließend während der weiteren Herstellung des Rahmens, z. B. Anbringen von Verkleidungen am Rahmen, Einsetzen von Türen und Fenstern oder andere Arbeiten,

M je nach Bedarf, eingesetzt werden. M

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind auf oder neben der Markierungslinie X-X automatisch gesteuerte Markierungsvorrichtungen angeordnet, die das Holz mit den Informationen versehene die bei den folgenden Arbeitsvorgängen von Mutzen sein sollen, z. B₃ wo die Streben 9, 19 angeordnet oder wo Verkleidungen verwendet werden sollen„

Die folgenden Arbeitsvorgänge sind durch einen vorprogrammierten Steuermechanismus einer Reihensteuerung unterworfen, da die verschiedenen Vorgänge in jedem Zyklus bis zur Nagelung der einzelnen Verbindungsleisten wiederholt werden. Die einzige Ausnahme ist, daß die Intervalle dt, du, dv, dw, dx voneinander unterschiedlich sein können. Diese Veränderung kann jedoch dadurch erreicht werden, daß ein programme erter Steuermechanismus verwendet wird, der die Drehunr der Leitspindel überwacht..

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Anstelle von zwei Werkzeugschlitten 30, die jeweils von Leitspindeln 31 beherrscht werden, können die Werkzeugschlitten fest miteinander verbunden sein, um einen einzigen Werkzeugschlitten zu bilden, der von einer einzigen Leitspindel beherrscht wird. Im allgemeinen wird jedoch die gezeigte Anordnung vorgesehen,da sie der Bedienung ermöglicht, sich in die Mitte der Maschine zu stellen, von wo aus sie verschiedene Arbeitsvorgänge, insbesondere das Einsetzen der Verbindungsleisten, überwachen kann. Außerdem hat das System mit einem einzigen Werkzeugschlitten Schwierigkeiten und Beschränkungen hinsichtlich des Bereiches der Breiteneinstellung zur Folge.

Infolgedessen können die durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung erzielten Hauptvorteile wie folgt zusammengefaßt werden:

a) Durch das Merkmal, daß die Kopf- und Fußleisten fortschreitend an einer feststehenden Nagelstelle vorbeigeführt werden, kann gegenüber den Systemen, in denen die Leisten stationär gehalten werden und ein oberhalb angeordneter beweglicher Trichter und ein Nagelmechanismus t'as Einlegen der Verbindungs-

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leisten bzw. Nageln ausführen, eine Einsparung an Raum und Gewicht erzielt werden.

b) Durch die Anordnung eines beweglichen Werkzeugschlittens und einer Leitspindelsteuerung kann eine Veränderung im Abstand der Verbindungsleisten entweder eines einzigen Rahmens oder von aufeinanderfolgenden, in Bearbeitung befindlichen Rahmen leicht und genau durchgeführt werden. Ein großer Bereich an Variationen der Abstände (dt, dx usw.) steht zur Verfügung.

c) Ein breiter Variationsbereich besteht auch in der Arbeitsbreite (dy), während die Anwendung von hydraulisch betriebenen Klemmvorrichtungen die Verwendung von Holz verschiedener yuerschnittsgröße ermöglicht.

d) Die Folge der Arbeitsvorgänge ist durch eine vorprogrammierte Stellung und einen Mechanismus zur Steuerung der Reihenfolge steuerbar, und in diesem Fall kann die Arbeitsweise der Maschine von nur einer einzigen Person überwacht werden.

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Dieser letzte Punkt ist von großer Bedeutung, wenn man berücksichtigt, daß ein Haus mit Holzrahmen dreißig oder mehr Rahmen erfordert, die sich voneinander unterscheiden. Wenn die Rahmen manuell hergestellt werden, verbraucht die Aufgabe des Anbringens von Beschlägen und Kenntlichmachung des Holzes Zeit und Arbeitskraft, wobei die Beschläge von allen Seiten zugänglich sein müssen.

Durch die vorliegende Erfindung können Rahmen fortlaufend hergestellt werden, wodurch Zeit, Arbeitskraft und Raum eingespart werden. Arbeit, die nach dem manuellen Verfahren 100 Stunden benötigte, ist mit einer erfindungsgemäßen Maschine nach Ö Stunden fertiggestellt worden.

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Claims

- 27 Patentansprüche

1.jVerfahren zur Herstellung von vorgefertigten Holzrahmen, gekennzeichnet durch folgende VerfahrensschritteJ

a) Anordnung von Kopf- und Fußleisten parallel zueinander und Vernagelung mit einer sich quer dazwischen erstreckenden Verbindungsleiste an einer Markierungslinxe, .

b) Verschieben der Kopf- und Fußleisten in Längsrichtung mit Transportmitteln über eine vorbestimmte Entfernung zur angegebenen Markierungslinxe,

c) Festklemmen der Kopf- und Fußleisten, nachdem sie in Längsrichtung bewegt wurden,

d) Einsetzen einer zweiten Verbindungsleiste zwischen den . Kopf- und Fußleisten an der Markierungslinxe,

e) Festklemmen der zweiten Verbindungsleiste in dieser Stellung,

f) Vernagelung der Kopf- und Fußleisten an den gegenüberliegenden Enden der Verbindungsleiste miteinander,

g) Lösen der die Kopf- und Fußleisten sowie die Verbxnduna

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leisten festklemmenden Klemmvorrichtungen und anschließende Weiterbeförderung der Kopf- und Fußleisten in Längsrichtung mit den Transportmitteln bis zu einem weiteren vorbestimmten Abstand zur Markierungslinie.

2. Verfahren zur Herstellung von Holzrahmen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritteι

a) Anordnung eines Paares von Kopf- und Fußleisten ρ ar al JeL zueinander an Führungselementen, die auf einem feststehenden Maschinenbett angeordnet sind,

b) Festklemmen der Kopf- und Fußleisten an den Führungselementen mittels feststehender Klemmvorrichtungen,

c) Festklemmen einer ersten Verbindungsleiste quer zwische den Kopf- und Fußleisten an einer Markierungslinie und Vernagelung der Kopf- und Fußleisten mit der Verbindung leiste,

d) Festklemmen der Kopf- und Fußleisten mit auf einem

in Längsrichtung über das Maschinenbett verschiebbaren Schlitten mittels Steuerung durch Leispindeln,

e) Lösen der Kopf- und Fußleisten von den feststehenden Klemmvorrichtungen,

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f) Betätigung der Leitspindeln zur Verschiebung des Schlittens über einen vorbestimmten Abstand, so daß die erste an den Kopf- und Fußleisten befestigte Verbindungs leiste entsprechend des zurückgelegten Weges des Schlittens von der Markierungslinie entfernt wird,

g) Andrücken der Kopf- und Fußleisten gegen die feststehenden Führungselemente durch die feststehenden Klemmvorrichtungen,

h) Lösen der Schlittenklemmen von den Kopf- und Fußleisten,

i) Einsetzen einer zweiten Verbindungsleiste zwischen den Kopf- und Fußleisten an der Markierungslinie und Verklemmen der zweiten Verbindungsleiste, so daß sie sich nicht gegen die feststehenden Führungselemente verschieben kann,

j) Vernagelung der Kopf- und Fußleisten mit der zweiten Verbindungsleiste. .

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung die die Kopf-^ und Fußleisten in Längsrichtung zwischen den aufeinanderfolgenden Vernagelungsvorgängen zurücklegen, der gewünschten Entfernung zwischen den Verbindungsleisten eines einzelnen gefertigten Rahmens entspricht*

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4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

die Betätigung der feststehenden Klemmvorrichtungen und der verschiebbaren Klemmvorrichtungen durch hydraulische Mittel, wobei die hydraulischen Mittel und die Drehungen der Leitspindel durch eine Stellungs- und Reihenfolgesteuerung mit Hilfe von vorprogrammierten Lochstreifen oder anderen aufzeichnenden Bändern gesteuert werden·

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß auf einem feststehenden Maschinenbett zwei parallel verlaufende Reihen von feststehenden Führungen und damit zusammenwirkend hydraulisch betätigte Klemmvorrichtungen angeordnet sind, die ein Paar Holzleisten halten bzw. gegen die Führungsreihen drücken und damit deren Verschiebung in Längsrichtung verhindern, daß in Längsrichtung über das Maschinenbett hinwegführende Iransportmittel angeordnet sind, die hydraulisch betätigte Klemmvorrichtungen tragen und zum Halten bzw* Führen der genannten Holzleisten dienen, wobei eine lineare Steuervorrichtung zur Steuerung der Transportmittelbewegung in Längsrichtung vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die fest angeordneten Führungen als Rollen ausgebildet sind, die hauptsächlich um vertikal angeordnete Achsen rotieren.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß in einer Linie angeordnete Rollen um im wesentlichen horizontal angeordnete Achsen rotieren und zum Transport der genannten Holzleisten in Längsrichtung dienen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Steuervorrichtung aus einer mit den

Transportmitteln verbundenen Leitspindel besteht, wobei gm

die Drehungen der Leitspindel die Bewegung der Transportmittel in Längsrichtung bewirken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß an dem Maschinenbett ein fester und ein beweglicher Ständer befestigt sind, wobei die Entfernung zwischen beiden Ständern durch den beweglichen Ständer einstellbar ist.

Io. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, ™

daß jeder Ständer einen Träger hat, der sich in Längsrichtung der Maschine erstreckt und an den entsprechenden parallel zueinanderstehenden Ständern befestigt sind.

11.Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger eine der genannten festen Führungsreihen "trägt und daß die feststehenden Klemmvorrichtungen mit den feststehenden Führungen zusammenwirken, .wobei die Transportmittel auf den genannten Trägern in Längsrichtung gleitbar angeordnet sind.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportmittel als Schlitten ausgebildet sind, wobei jeder Schlitten mit einem Träger verbunden ist, und jeder Schlitten zur Verschiebung in Längsrichtung von seinem Träger geführt ist und daß jeder Schlitten eine hydraulisch betätigte Klemmvorrichtung enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten mit einer Leitspindel verbunden ist, deren Drehungen zur Verschiebung des Schlittens in Längsrichtung gegenüber seinem mit ihm verbundenen Träger führen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Schlitten verbundenen Leitspindeln miteinander verbunden sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger ein Paar feststehende nach unten wirkende hydraulisch betätigte Klemmvorrichtungen trägt, die mit Abstand voneinander und zu beiden Seiten der Nagelungsstelle angeordnet sind und zum Festhalten der Kopf- und Fußleisten während der Vernagelung mit einer Verbindungsleiste dienen. ^

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16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständer ein schwenkbares Begrenzungselement trägt, daß unter pneumatischer Steuerung in Arbeitsstellung schwenkbar ist, wobei ein mit dem Begrenzungselement verbundenes hydraulisch betätigtes Klemmelement vorgesehen ist, das dazu dient, eine Verbindungsleiste

gegen das Begrenzungselement zu drücken und festzuhalten. ™

17. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ständer auf an dem Maschinenbett vorgesehenen Gleitern befestigt ist, die sich quer zur Maschine erstrecken.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Ständern verbundenen Träger hohl sind und Schienen enthalten, auf denen die Räder der Schlitten ^j laufen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsleisten enthaltene Trichter zum Nachschieben der Verbindungsleisten in die jeweilige Nagelstellung dienen.

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