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Die
Erfindung betrifft eine Presse zur Herstellung von Werkstücken
aus beleimten Holz- und/oder Werkstoffstapeln mit den Merkmalen
des Anspruchs 1.
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Bei
der Herstellung von schichtverleimten Bauteilen werden mehrere Holz-
oder Werkstofflamellen zunächst beleimt, dann aufeinandergeschichtet
und in geeigneten Pressen zu stabilen Trägern verpresst.
Aus diesen Schichtstapeln oder Bindern können große
tragende Bauteile mit komplexen Konstruktionen hergestellt werden,
da die Binder in beinahe beliebigen Längen und Formen hergestellt
werden können. Herkömmlicherweise werden die Binder aus
Holz oder Holzwerkstoffen produziert, es sind jedoch auch Mischkonstrukte
mit zwischen den Holzanteilen eingebrachten anderen Werkstoffen,
beispielsweise Metall oder Faserverbundwerkstoffen, realisierbar.
Werden die Binder aus Brettschichtholz gefertigt, so kommen hierbei
vorsortierte und von Fehlstellen befreite Hölzer zum Einsatz.
Durch die Verbindung der Hölzer zu Brettschichtholzelementen lässt
sich, bezogen auf identische Querschnitte, eine bis zu 80 Prozent
höhere Tragkraft als mit Vollholz erreichen. Im Vergleich
zu Vollholz sind darüber hinaus größere
Querschnitte und die Herstellung gebogener Träger möglich.
Gegenüber reinen Stahl- und Spannbetonkonstruktionen bieten
die Brettschichtholzelemente bei ähnlichem Preis bezogen
auf die Tragfähigkeit Vorteile in Bezug auf Gewicht und
chemische Widerstandsfähigkeit. Zur Herstellung von Brettschichtholzelementen
werden die Schnitthölzer oder Lamellen zunächst
einer Gütesortierung und Paketbildung unterzogen. Fakultativ
erfolgt eine Keilverzinkung der Lamellen, um größere
Spannbreiten der fertigen Brettschichtelemente realisieren zu können. Die
einzelnen Lamellen werden anschließend beleimt, gestapelt,
in eine spezielle Presse eingeführt und verpresst. Nach
Abbinden des Leimes erfolgt die Entnahme des Brettschichtholzelements
(Leimbinder, Binder) aus der Presse und die abschließende Hobelung,
Verpackung und der Abtransport der fertigen Binder.
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Taktzeitbestimmend
bei der Produktion der Leimbinder ist die Verarbeitungs- und Aushärtezeit des
jeweils verwendeten Leims. Als Klebstoffe verwendet werden üblicherweise
Kondensationsharze wie beispielsweise Melamin- oder Resorcinharze, aber
auch ein- oder mehrkomponentige, feuchtigkeitsvernetzende Polyurethan-
oder Emulsion-Polymer-Isocyanatklebstoffe. Die flüssigen
Klebstoffe härten unter Einfluss von Material- und Luftfeuchte und/oder
Umgebungs- sowie Materialtemperatur zu einer hochfesten, wasserbeständigen
und dauerhaften Klebefuge aus. Besondere Bedeutung kommt der Verarbeitungszeit
oder sog. „offenen Zeit" des Klebstoffes zu, die bei herkömmlichen Klebstoffen
zwischen 20 Minuten und zwei Stunden beträgt. Während
dieser Zeitspanne ist eine Stapelung und Ausrichtung der Lamellen,
die Einbringung der Stapel in die Presse und die Druckbeaufschlagung
der Stapel möglich. Unmittelbar an die Verarbeitungszeit schließt
sich die Aushärtezeit an, die zwischen einer und sieben
Stunden beträgt. Während dieser Zeit muss der
Leimbinder im druckbeaufschlagten Zustand in der Presse verbleiben,
damit die Klebestellen die Anforderungen an die Anfangsfestigkeit
nach Abschluss der Aushärtezeit erfüllen. Die
Endfestigkeit wird in der Regel erst nach mehreren Stunden bis Tagen
erreicht, wobei ein Verbleib der Werkstücke in der Presse
hierbei nicht mehr obligatorisch ist. Durch die Verwendung von Einkomponentenklebstoffen werden
die Rüstzeiten bereits signifikant verkürzt und
zudem Fehlverleimungen infolge von Misch- und Dosierfehlern ausgeschlossen.
Zudem bedürfen moderne Klebstoffe keiner Temperaturzugabe
und ermöglichen somit wirtschaftliche Fertigungsabläufe.
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Verstärkt
werden jedoch Klebstoffe mit Verarbeitungszeiten von zwei bis fünf
Minuten und Aushärtezeiten zwischen acht und 15 Minuten
angeboten, die die Taktzeiten bei der Herstellung der Brettschichtholzelemente
entsprechend weiter verkürzen. Mit den kürzeren
Verarbeitungszeiten einhergehen muss allerdings eine beschleunigte
Bildung der Lamellenstapel sowie die zügigere Beschickung
der Pressen.
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Um
den Vorgaben moderner Leime gerecht zu werden und um möglichst
kurze Taktzeiten zu erreichen, schlägt beispielsweise die
EP 1 762 353 vor, die Lamellenstapel
erst in der Presse zu bilden. Die beleimten Lamellen werden hierzu über
eine Fördereinrichtung einzeln in den Pressenraum eingeführt und
nach vollständiger Befüllung verpresst. Ebenfalls eine
einzelbrettweise Beschickung der Presse schlägt die
US 4,776,919 vor. Hier werden
die einzelnen Lamellen von der Stirnseite der Presse her einzeln
in den Pressenraum eingeschossen, dieser anschließend geschlossen
und der Lamellenstapel druckbeaufschlagt.
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An
den vorgenannten Vorrichtungen ist als nachteilig anzusehen, dass
der zu verpressende Lamellenstapel erst in der Presse gebildet wird.
Daraus ergibt sich zum einen, dass der Pressenraum zunächst
vollständig entleert werden muss, bevor mit einer Neubeschickung
der Presse begonnen werden kann; zum anderen kann die abschließende
Ausrichtung der Lamellenstapel ebenfalls erst in der Presse erfolgen.
Dies verlangt allerdings die Anordnung entsprechender Ausrichtungselemente
im Pressenraum. Die Nutzung eines Teils der Aushärtezeit
des in der Presse befindlichen Leimbinders zur Vorbereitung des
nachfolgenden Lamellenstapels außerhalb der Presse ist
darüber hinaus ebenfalls nicht möglich. Bei der
Herstellung der Elemente kommt es somit zu einer Verlängerung
der Taktzeiten mit langen unproduktiven Phasen. Diese unproduktiven
Phasen können nur dadurch vermieden werden, dass wenigstens
eine zusätzliche Presse vorgesehen ist, die während
der Aushärtezeit beschickt wird. Hieraus ergibt sich jedoch
der Nachteil, dass die Anordnung einer zweiten Presse mit nicht
unerheblichen Kosten und erhöhtem logistischem Aufwand
bei der Beschickung bzw. Entleerung der Presse verbunden ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, bereits die Aushärtezeit
von in einer Presse befindlichen, aus beleimten Holz- und/oder Werkstoffstapeln
gebildeten Werkstücken unterschiedlicher Länge
zur Vorbereitung und Ausrichtung der nachfolgend zu verpressenden
Holz- und/oder Werkstoffstapel zu nutzen, wobei gleichzeitig mit
dem Einführen eines Holz- und/oder Werkstoffstapels die Entleerung
der Presse durchgeführt werden kann, um so eine signifikante
Verkürzung der Taktzeiten zu realisieren und durch optimierte
Auslastung der Presse eine schnelle und kostengünstige
Herstellung der Werkstücke zu erreichen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Presse gemäß Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
erfindungsgemäße Presse verfügt über einen
Pressenraum zur Herstellung von Werkstücken aus beleimten
Holz- und/oder Werkstoffstapeln, insbesondere zur Herstellung von
Leimbindern, durch Druckbeaufschlagung. Die Werkstoffstapel bestehen dabei
beispielsweise aus unterschiedlich langen, u. U. keilverzinkten
Holzlamellen, bevorzugt aus Qualitätsnadelhölzern.
Zusätzlich sind auch Stapel aus verklebbaren Werkstoffen,
wie beispielsweise Faserverbundwerkstoffe oder Holzwerkstoffe, oder
aber Mischstapel aus Holz oder Holzlamellen und eingefügten
Zwischenlagen aus anderen Werkstoffen denkbar, die eine Verpressung
nach dem Auftrag des Klebstoffes verlangen. Die entsprechende Druckbeaufschlagung
erfolgt dabei in Abhängigkeit von den Spezifikationen des
jeweils verwendeten Klebstoffes, mit dem die Oberflächen
der Bestandteile der verwendeten Holz- und/oder Werkstoffstapel
benetzt wurden. Je nach Aushärtezeit des Klebstoffs kann die
Druckbeaufschlagung, d. h. die Pressenschlusszeit, zwischen einigen
Minuten und mehreren Stunden liegen. Die verwendeten Pressen können
dabei in Längsrichtung entweder horizontal oder vertikal ausgerichtete
Pressenräume zum Liegend- oder Stehendpressen der Holz-
und/oder Werkstoffstapel aufweisen. Möglich ist auch die
Verwendung von Pressen mit geneigten Pressräumen, Bogenpressen
oder sog. Stern- oder Rotationspressen mit mehreren an einem drehbar
gelagerten Zylinder angeordneten Pressen.
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Die
erfindungsgemäße Presse ist dabei dadurch gekennzeichnet,
dass dem Pressenraum an einer Stirnseite vorgelagert eine Zuführvorrichtung für
beleimte Holz- oder Holzwerkstoffstapel und an der gegenüberliegenden
Stirnseite eine Ausführvorrichtung für die verpressten
Werkstücke angeordnet ist. Die Zuführvorrichtung
gewährleistet dabei, dass eine zügige Beschickung
der Anlage, also insbesondere des Pressenraumes, erfolgt. Die verwendete Presse
wird an einer der Zuführvorrichtung zugewandten Stirnseite
be- und an der davon abgewandten rückseitigen Stirnseite
durch die dort angeordnete Ausführvorrichtung entladen.
Das Werkstück kann somit durch die Presse hindurch von
einer Zuführ- zu einer Ausführvorrichtung transportiert
werden.
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Die
Zuführ- und Ausführvorrichtung werden dabei bevorzugt
simultan betätigt, wobei selbstverständlich auch
eine unabhängige, zeitversetzte bzw. konsekutive Betätigung
möglich ist, sodass der Pressenraum bereits vollständig
entleert ist, bevor ein neuer Holz- oder Werkstoffstapel eingeführt
wird. In der Regel erfolgt jedoch im Zuge der Beschickung, d. h.
der Einführung oder Einförderung eines vorbereiteten
und beleimten Holz- oder Werkstoffstapels in den Pressenraum, gleichzeitig
die Entladung bzw. Ausförderung des aus dem vorherigen
Holz- oder Werkstoffstapel gebildeten und nunmehr fertig verpressten
Werkstückes aus der Presse. Dazu weist die Zuführvorrichtung
gegebenenfalls ein Schubelement auf, das den Leimbinder aus dem
Pressenraum ausschiebt, während gleichzeitig der nachfolgend
zu verpressende Holz- oder Werkstoffstapel in den Pressenraum eingefördert
wird. Das Schubelement kann beispielsweise als an einem Bandförderer
installierter Mitnehmer ausgebildet sein. In einer einfacheren Vorrichtung
kann auch der eingeführte Holz- oder Werkstoffstapel dazu
verwendet werden, das fertige Werkstück durch Angriff an
dessen dem Holz- oder Werkstoffstapel zugewandter Stirnseite aus
der Presse zu fördern. Die der jeweiligen Presse bzw. dem
Pressenraum vorgelagerte Zuführvorrichtung verfügt
zusätzlich über wenigstens eine angetriebene Rolle
zum Einfördern der ausgerichteten Holz- oder Werkstoffstapel
in den Pressenraum. Auch die Ausführvorrichtung kann eine
oder mehrere angetriebene Pollen aufweisen, wobei hier ein Antrieb
nicht zwingend erforderlich ist.
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Für
den Transport des ausgerichteten Holz- oder Werkstoffstapels in
den Pressenraum ist die Anordnung von wenigstens zwei, besser von
drei oder vier Rollen vorzuziehen. Die Rollen sind bevorzugt an den
Mantelflächen des Werkstückes anlegbar und ermöglichen
den gleichmäßigen und gut beherrschbaren Transport
des Holz- oder Werkstoffstapels in die Presse. Des Weiteren wird
es als günstig angesehen, wenn der Holz- oder Werkstoffstapel über
die Rollen druckbeaufschlagbar ist und eine Ausrichtung somit über
die an den Oberflächen des Holz- oder Werkstoffstapels
anliegenden Rollenflächen erfolgt. Die Rolle weist dabei
bevorzugt einen unabhängigen Antrieb, beispielsweise einen
Elektromotor, auf und realisiert somit den optimalen Vorschub des
Holz- oder Werkstoffstapels in den Pressenraum. Werden mehrere Rollen
verwendet, so ist es denkbar, dass jede der Rollen über
einen eigenen Antrieb verfügt oder Rollenpaare antriebstechnisch
zusammengefasst werden. Die Vorschubgeschwindigkeit wird dabei v. a.
durch die Gestalt bzw. den Ausrichtungsbedarf des Holz- oder Werkstoffstapels
bestimmt. Der Rollenantrieb kann darüber hinaus allerdings
auch mit dem Antrieb eines bevorzugt der Zuführvorrichtung
vorgelagerten Fördersystems, beispielsweise eines Gurt- oder
Rollenförderers, gekoppelt und mit diesem synchronisiert
werden, um so die gleichmäßige Bewegung des Holz-
oder Werkstoffstapels sicherzustellen. Wird über das Einführen
des Holz- oder Werkstoffstapels in den Pressenraum das dort befindliche, fertig
verpresste Werkstück aus dem Pressenraum ausgefördert,
wird die Leistung des Rollenantriebs dieser Maximalbelastung entsprechend
ausgelegt.
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Bevorzugt
ist die Rolle in und/oder an einem Rahmenelement, über
das eine Ausrichtung der Holz- oder Werkstoffstapel durchgeführt
werden kann, angeordnet. Ist die Rolle bzw. bei Verwendung mehrerer
Rollen, sind die Rollen in das Rahmenelement integriert, erfolgt
die bündige Ausrichtung der Bestandteile des Holz- oder
Werkstoffstapels über die Rollen. Sind die Rollen dem Rahmenelement nachgeordnet,
so wird der Holz- oder Werkstoffstapel zunächst durch das
Rahmenelement ausgerichtet und anschließend eine Weiterförderung
des Stapels durch die Rolle(n) vorgenommen. Die Rollen sind dabei
in oder an speziellen Halterungen am Rahmenelement gelagert; die
Beabstandung der Rollen zum Holz- oder Werkstoffstapel kann dann
beispielsweise über eine Verschiebung der Rahmenteile oder
nur der Halterungen erfolgen. Eine Ausrichtung des Holzstapels kann
dabei auch dadurch erfolgen, dass die dem Rahmenelement vorgelagerten
Rollen den Holz- oder Werkstoffstapel erfassen und durch den starren
Rahmen fördern, wobei der Stapel bündig ausgerichtet
wird.
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Zur
Verwendung der Zuführvorrichtung mit unterschiedlich ausgerichteten
Pressentypen, beispielsweise Liegend- oder Stehendpressen aber auch
mit Rotationspressen oder Pressen mit geneigten Pressenräumen,
ist die Zuführvorrichtung bevorzugt um die Pressenlängsachse
kippbar ausgebildet.
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Eine
weitere, als besonders vorteilhaft angesehene Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Presse sieht vor, dass das
Rahmenelement um die Pressenlängsachse drehbar ist. Somit
kann der beleimte und ausgerichtete Holz- oder Werkstoffstapel, der
in das Rahmenelement eingespannt ist, vor dem Einführen
in die Presse an die Ausrichtung des Pressenraumes angepasst werden,
ohne dass es einer Verkippung oder Verschwenkung der Zuführvorrichtung
bedarf. Darüber hinaus ist durch das drehbare Rahmenelement
auch die simultane Ausrichtung und Verschwenkung des Stapels möglich.
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Vorteilhafterweise
werden die Holz- und/oder Werkstoffstapel über das Rahmenelement
druckbeaufschlagt. Somit erfolgt die bündige Ausrichtung
des Stapels durch das Rahmenelement, das an die Stapeloberflächen
angelegt wird und diese in einer Hauptachse ausrichtet. Dabei kann
ein Schenkel des Rahmens als Gegenhalt für den Stapel festgelegt werden
und der Stapel von einem diesem gegenüber angeordneten
beweglichen Schenkel druckbeaufschlagt werden. Zusätzlich
ist auch die Anordnung von hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbaren Druckelementen
im Rahmen denkbar.
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Bevorzugt
weist die Presse ein Rahmenelement auf, das als rechteckiger Rahmen,
oder aber auch nach Art eines Gatters oder Portals, mit wenigstens
zwei beweglichen Schenkeln ausgebildet ist. Durch diese Ausführung
des Rahmens kann die Zuführvorrichtung flexibel an verschiedenen
Pressen verwendet werden und in Abhängigkeit von den Dimensionen
des jeweils auszurichtenden Werkstoffstapels erweitert oder verengt
werden. Durch ein Rahmenelement mit beweglichen Schenkeln ist es zudem
auch möglich, die Holz- oder Werkstoffstapel für
gebogene oder geschwungene Werkstücke auszurichten, da
die beweglichen Schenkel in Anpassung an die Form des Werkstückes
an diese angelegt werden können. Als besonders günstig
wird in diesem Zusammenhang angesehen, wenn die Schenkel in Abhängigkeit
vom Querschnitt des Werkstückes relativ zueinander verschiebbar
angeordnet sind und die Verschiebung bevorzugt manuell oder automatisch
einstellbar ist. Die automatische Einstellung der Verschiebung kann
dabei von einem Steuerstand aus durch den Bediener der Anlage erfolgen. Beim
Einsatz einer vollautomatischen Produktionsstraße können
allerdings auch die entsprechenden vorher abgespeicherten Daten
für die (Tages-)Produktion für die Einstellung
der Verschiebung herangezogen werden, um so einen reibungslosen
Ablauf des gesamten Produktionsvorganges zu gewährleisten.
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Um
eine kontinuierliche Kontrolle der Produktion durchführen
zu können und um gleichzeitig eine lückenlose
Dokumentation der erzeugten Produkte oder einen Nachweis im Verlauf
eines Zertifizierungsverfahrens erstellen zu können, wird
als besonders empfehlenswert angesehen, wenn die Zuführvorrichtung
Erfassungsmittel für die Parameter des Holz- oder Werkstoffstapels
aufweist.
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Die
Erfassungsmittel können beispielsweise einen Weggeber für
die Aufnahme der Dimensionen des in den Pressenraum eingeförderten
Werkstoffstapels umfassen. Darüber hinaus können
beispielsweise durch optische Abtastverfahren die Jahresringlage
der Lamellen und die Qualität der Sichtfläche
erfasst werden, um bereits hier Informationen für nachgeordnete
Ausflickstationen bereitstellen zu können. Ein weiteres
Messelement ermittelt die für die Aushärtezeit
wichtigen Parameter Holz- und Umgebungsfeuchte sowie Temperatur
des Werkstoffstapels, um basierend auf diesen Werten die optimale Presszeit
zu ermitteln. Um die gewonnenen Daten optimal und in den Produktionszyklus
ohne Zeitverzögerungen integriert auswerten zu können,
weist die erfindungsgemäße Presse bevorzugt eine
Speicher- und/oder Auswerteeinheit für die ermittelten Parameter
auf, die direkt mit dem Steuerstand der Anlage verbunden ist und
entweder Informationen an den Bediener ausgibt oder die Anlage automatisch steuert
bzw. an die ermittelten Parameter anpasst.
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Um
eine noch bessere bündige Ausrichtung der Holz- oder Werkstoffstapelbestandteile
zu erreichen und um eine stabile und möglichst gut beherrschbare
Förderung des Werkstoffstapels in den Pressenraum zu gewährleisten,
weist die Zuführvorrichtung günstigerweise eine
oder mehrere Rollen auf, die als Zwillingsrolle(n) ausgebildet ist
(sind). Die Rolle(n) ist (sind) dabei bevorzugt an die Holz- oder Werkstoffstapel
anlegbar, und beaufschlagen die Holz- oder Werkstoffstapel. Zur
Förderung der Holz- oder Werkstoffstapel können
auch die als Zwillingsrolle(n) ausgebildeten Rollen einen unabhängigen Antrieb
aufweisen.
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Die
derzeit realisierbaren Leimbinder können Spannweiten von
mehr als 20 Meter aufweisen. Um die dafür notwendigen Holz-
oder Werkstoffstapel ohne eine Veränderung der Ausrichtung über
die entsprechend lange Pressraumstrecke zu führen, weist eine
besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Presse wenigstens eine weitere Zuführvorrichtung im Pressenraum
auf. Über diese Zuführvorrichtung kann gegebenenfalls
auch eine Nachjustierung der in die Presse eingeführten
Holz- oder Werkstoffstapel vor der Druckbeaufschlagung erfolgen.
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Als
empfehlenswert wird angesehen, wenn die dem Pressenraum vorgeordnete
Zuführvorrichtung vom Pressenraum beabstandet angeordnet
ist. Somit stellt die Zuführvorrichtung ein vom Pressenraum
unabhängiges Element der Pressenanordnung dar und kann,
insbesondere bei der Verwendung von mobilen Zuführwagen,
besonders einfach und ohne Demontageaufwand beispielsweise für
weitere Pressen verfügbar gemacht werden. Dadurch lässt
sich eine weitere Flexibilisierung der Produktionsabläufe und
ein optimaler Werkzeugeinsatz realisieren.
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Als
im Zusammenhang mit der vorbeschriebenen Presse günstig,
jedoch von eigenständiger erfinderischer Bedeutung, wird
eine Presse angesehen, die einen in Längsrichtung segmentierten
Pressenraum aufweist, wobei die Segmente über zentral angeordnete
Druckelemente zur Beaufschlagung der Holz- oder Werkstoffstapel
verfügen. Die erfindungsgemäße Presse
ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass das der Zuführvorrichtung
unmittelbar nachgeordnete Segment eine Vielzahl von Druckelementen aufweist.
Herkömmliche Pressen weisen in der Regel nur ein Druckelement
pro Segment auf. Um eine stabile Lage des zu verpressenden Holz-
oder Werkstoffstapels während des Pressvorganges gewährleisten
zu können, muss mindestens die Hälfte der Druckfläche
des Druckelementes an der Oberfläche der durch das jeweilige
Druckelement zu beaufschlagenden Holz- oder Werkstoffstapeloberfläche
anliegen. Ist dies nicht der Fall, kommt es zu einer ungleichmäßigen
Beaufschlagung und unregelmäßigen Ausformung des
fertigen Werkstückes.
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Aufgrund
dieser Tatsache lassen sich mit herkömmlichen Pressen nur
Werkstücke herstellen, deren Länge ein Vielfaches
der Hälfte der Segmentlänge bzw. der Auflagefläche
des Druckelements beträgt. Weist nun das erste, der Zuführvorrichtung
unmittelbar nachgeordnete Segment des Pressenraumes eine Vielzahl
von Druckelementen auf, so wird durch diese Anordnung auch eine
entsprechend unterteilte Auflagefläche auf der Längsfläche
des Holz- oder Werkstoffstapels erreicht. Die Druckbeaufschlagung
kann somit variabel erfolgen. Mit der erfindungsgemäßen
Presse können somit auch beliebige Zwischenlängen
des Holz- oder Werkstoffstapels verpresst werden und somit beispielsweise
bereits bei der Herstellung von Leimbindern auf Konstruktionsvorgaben
eingegangen werden, ohne eine aufwändige Nachbearbeitung
bzw. Anpassung der Werkstücklänge oder Umbauten
an den Pressen durchführen zu müssen.
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Als
besonders günstig wird angesehen, wenn die Presse zusätzlich
an dem der Ausführvorrichtung unmittelbar vorgeordneten
Segment wenigstens zwei Druckelemente aufweist. Durch diese zusätzliche
Segmentunterteilung mit mehreren Druckelementen kann die Längenvariabilität
der zu verpressenden Holz- oder Werkstoffstapel zusätzlich
erweitert werden.
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Unabhängig
von der Anzahl der Druckelemente je Segment verfügen diese
stets über die gleiche Druckleistung, sodass keine Stabilitätsbeeinträchtigung
der fertigen Werkstücke aufgrund von ungleichmäßiger
Druckbeaufschlagung befürchtet werden muss.
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Um
eine optimale Druckbeaufschlagung bei möglichst kurzen
Stellwegen zu realisieren, weist die Presse bevorzugt Druckelemente
auf, die als pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbare Druckzylinder
oder Spindelantriebe ausgebildet sind.
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Bevorzugt
verfügen die Druckelemente über Druckschuhe, die
auf den Holz- oder Werkstoffstapel aufsetzbar sind. Durch die aufgrund
der Druckschuhe vergrößerte Auflagefläche
wird eine bessere Druckverteilung auf den Längsflächen
der Holz- oder Werkstoffstapel erreicht und die Verformung der Auflagefläche
minimiert.
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Um
das chargenweise Verpressen kürzerer Holz- oder Werkstoffstapel
durchführen zu können, wird als empfehlenswert
erachtet, wenn der Pressenraum weitere, bevorzugt mittig im Pressenraum
angeordnete Segmente mit einer Vielzahl von Druckelementen aufweist.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender
Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen
und nicht maßstabsgetreuen Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Presse mit vorgelagerter Zuführvorrichtung,
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2 eine
bevorzugte Ausführungsform eines mit der Zuführvorrichtung
verwendbaren Rollenelements in Seitenansicht, und
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3 eine
bevorzugte Ausführungsform einer Presse mit segmentiertem
Pressenraum in Seitenansicht.
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1 zeigt
in Frontansicht eine Presse 10 zur Herstellung von aus
einem Holzlamellenstapel 21 gebildeten Leimbindern 20.
Die Presse 10 verfügt dabei über einen
Pressenraum 11 sowie diesem vorgelagert über eine
Zuführvorrichtung 30, die neben geeigneten Förderelementen 40 auch
einen rechteckigen Rahmen 31 zur Ausrichtung der beleimten
Holzlamellenstapel 21 aufweist. Die bodenseitig an der Zuführvorrichtung 30 angeordneten
Förderelemente 40 sind im Ausführungsbeispiel
der 1 als Rollengang 41 ausgebildet und vermitteln
den Transfer des Holzlamellenstapels 21 von der vorgelagerten
Beleimungsstation (nicht dargestellt) zur Zuführvorrichtung 30 sowie
weiter durch den Rahmen 31 in den Pressenraum 11.
Der Rollengang 41 verfügt über eine Vielzahl
von in Reihe angeordneten Rollen 29 und ist im Ausführungsbeispiel
fest mit dem Boden 12 des Pressenraumes 11 verbunden.
Innerhalb des Pressenraumes 11 sind dem Rollengang 41 beidseitig
zugeordnete Sättel 18 angeordnet, die die unterseits
des in den Pressenraum 11 eingeführten Holzlamellenstapels 21 anliegende
Gegendruckplatte 13 bei Beaufschlagung des Holzlamellenstapels 21 aufnehmen
und den Rollengang 41 während des Pressvorganges
entlasten. Die Sättel 18 sind beweglich gelagert
und können an die Breite des eingeführten Holzlamellenstapels 21 bzw.
der verwendeten Gegendruckplatte 13 angepasst werden.
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Der
in den Pressenraum 11 eingeführte Holzlamellenstapel 21 wird
oberseitig über eine Andruckplatte 15 durch die
hydraulisch beaufschlagbaren Hubzylinder 16 der Presse 10 druckbeaufschlagt. Der
Hubzylinder 16 ist dabei ortsfest im Pressenraum 11 angeordnet.
Die Kolben 14 sind längenvariabel und können
so an verschiedene Höhen der eingeführten Holzlamellenstapel 21 angepasst
werden. Zur weiteren Verkürzung des Abstandes zwischen Kolben 14 und
Holzlamellenstapel 21, beispielsweise bei der Herstellung
niedriger Leimbinder 20, kann eine als I- oder Doppel-T-Träger
ausgebildete Profilschiene 19 zwischen Kolben 14 und
Andruckplatte 15 angebracht werden. Darüber hinaus
ist es auch denkbar, dass die oberen Querstreben 17 des
Pressenraumes 11, an denen die Hubzylinder 16 angeordnet
sind, als verstellbare Joche ausgebildet sind, die je nach Höhe
der zu verpressenden Holzlamellenstapel 21 versetzt werden
können. Zu diesem Zweck können beispielsweise
in oder an den der Zuführvorrichtung 30 nachgeordneten
Längsstreben 45 des Pressenraumes 11 entsprechend
beabstandete Ausnehmungen angebracht sein, mit denen die passenden
Halteelemente an der Querstrebe 17 in Eingriff gebracht
werden.
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Die
Zuführvorrichtung 30 weist im Ausführungsbeispiel
zwei senkrecht zum Pressenraum 11 angeordnete Schenkel 23 auf,
die an die Längsseiten 24 des Holzlamellenstapels 21 angelegt
werden. Über die Schenkel 23 wird die bündige
Ausrichtung der Lamellen des Holzlamellenstapels 21 durchgeführt.
Die Schenkel 23 sind verschwenkbar gelagert und verfügen
an beiden Enden 25 über entsprechende Hebel 26 für
die parallelogrammartige Verschwenkung.
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Im
Bereich des Hubzylinders 16 weist die Presse 10 einen
Aktor 28 für die Verschwenkung der Schenkel 23 auf.
Dieser wirkt über die an Scheiben 34 angeordneten
Hebel 26 auf die Schenkel 23 und presst diese
an den Holzlamellenstapel 21. Da nur ein Aktor 28 für
die Verschwenkung vorgesehen ist, verfügt die Zuführvorrichtung 30 der 1 zur
synchronen Verschwenkung beider Schenkel 23 über Ketten 27 (in 1 nur
abschnittsweise gezeigt), die die rechts- und linkseitig des Pressenraumes 11 angeordneten
Schenkel 23 verbinden. Die Ketten 27 werden dazu über
die den Hebeln 26 zugeordneten Scheiben 34 geführt.
Durch Verkürzung des Aktors 28 erfolgt eine Verschwenkung
des mit dem Aktor 28 verbundenen Hebels 26, der
an der in 1 linken Scheibe 34 als
Kurbel angeordnet ist. Mit der Verschwenkung der Hebel 26 kommt
es zu einer kreisförmigen Bewegung der Scheibe 34,
verbunden mit der Zugbeaufschlagung der an der Scheibe 34 befestigten
Ketten 27. Es erfolgt dadurch die synchrone Verschwenkung
der gegenüberliegenden Schenkel 23 bis zum Anliegen
beider Schenkel 23 an den Seitenflächen des Holzlamellenstapels 21.
Durch weitere Verkürzung des Aktors 28 kann die
weitere Beaufschlagung des Holzlamellenstapels 21 und damit dessen
bündige Ausrichtung durchgeführt werden. Zur Justierung
der Schenkel 23 verfügen die Ketten 27 über
Stellschrauben 22, über die die Länge
der Ketten 27 und damit die Beabstandung der Schenkel 23 einstellbar
ist. Zum Anlegen und Beaufschlagen der Schenkel 23 ist
selbstverständlich auch die Verwendung von jeweils an den
Schenkeln 23 angeordneten, unabhängig oder gekoppelt
angetriebenen Kniehebelmechanismen, Linearantrieben o. dgl. denkbar.
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2 zeigt
ein Rollenelement 32, das anstelle der in 1 beschriebenen
Schenkel 23 beidseitig in der Zuführvorrichtung 30 verwendet
werden kann. Das Rollenelement 32 weist im Ausführungsbeispiel
der 2 vier an einer zentralen, angetriebenen Achse 33 angeordnete
Walzen 37 auf. Diese werden an den die Zuführvorrichtung 30 durchlaufenden
Holzlamellenstapel 21 angelegt und führen eine Ausrichtung
des Holzlamellenstapels 21 durch. Durch den Antrieb des
Rollenelementes 32 erfolgt gleichzeitig mit der Ausrichtung
des Holzlamellenstapels 21 dessen Transfer in den Pressenraum 11.
Um ein Abrutschen der Walzen 37 an den Längsseiten 24 des
Holzlamellenstapels 21 zu verhindern, weisen diese einen
elastischen, reibungserhöhenden Belag 35 auf,
der die Holzoberfläche nicht beschädigt. Der Antrieb
der Achse 33 erfolgt durch den Anschluss geeigneter Antriebselemente
am in 2 oberen Ende 42, entsprechend dem Ende 25 in 1.
Der Zapfen 43 am unteren Ende 44 wird in entsprechende
Lagerbuchsen (nicht dargestellt) an der Zuführvorrichtung 30 eingesetzt.
Je nach Höhe des zu verpressenden Holzlamellenstapels 21 können
Walzen 27 von der Achse entfernt oder hinzugefügt
werden. Eine Entnahme erfolgt nach Lösen der beiden in
der Walze 27 versenkt angeordneten Spannschrauben 38.
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Neben
einer Anordnung des Rollenelementes 32 anstelle von Schenkeln 23 ist
auch eine Anordnung zusätzlich zu den Schenkeln 23 möglich.
Die Rollenelemente 32 können dabei an den beiden
Seitenflächen 36 der Zuführvorrichtung 30 vor
oder nach den Schenkeln 23 angebracht werden. Das Anlegen an
die Längsseiten 24 des Holzlamellenstapels 21 erfolgt
dann synchron mit dem Verschwenken der Schenkel 23.
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3 zeigt
eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Presse 10 in Seitenansicht. Der Pressenraum 11 ist
im Ausführungsbeispiel der 3 auf Ständern 54 gelagert
und in insgesamt vier Segmente 46a, b, c, d unterteilt,
die jeweils durch Längsstreben 45 begrenzt werden.
Die beiden mittleren Segmente 46b, c weisen zentral angeordnete Hubzylinder 16 auf,
die den in den Pressenraum 11 eingeförderten Holzlamellenstapel 21 beaufschlagen.
Die Hubzylinder 16 weisen an ihren dem Holzlamellenstapel 21 zugewandten
Enden 47 Druckschuhe 48 auf, die eine effektivere
und gleichmäßigere Druckbeaufschlagung des Holzlamellenstapels 21 bewirken.
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Die
in 3 dargestellte Presse 10 verfügt auf
ihrer in der Darstellung linken Stirnseite 49a über eine
vorgelagerte Zuführvorrichtung 30. Die Zuführvorrichtung 30 weist
ebenso wie der Pressenraum 11 ein umlaufendes Förderband 52a,
b zur Förderung des Holzlamellenstapels 21 in
bzw. durch den Pressenraum 11 auf. An der gegenüberliegenden
Stirnseite 49b des Pressenraumes 11 ist eine Ausführvorrichtung 50 angeordnet,
die ebenfalls über ein Förderband 52c verfügt, über
das der Abtransport des fertig verpressten Holzlamellenstapels 21 bewerkstelligt
wird. Die Förderbänder 52a, b, c der
drei Komponenten (Zuführvorrichtung 30, Pressenraum 11 und
Ausführvorrichtung 50) der in 3 dargestellten
Presse 10 können synchronisiert werden, um so einen
reibungslosen und unterbrechungsfreien Transport der vorbereiteten
bzw. verpressten Holzlamellenstapel 21 durch die Presse 10 zu
gewährleisten. Das Förderband 52b im
Pressenraum 11 weist im Ausführungsbeispiel zusätzlich
Mitnehmer 53 auf, die nach Art eines Schubelementes die
Positionierung des Holzlamellenstapels 21 sowie das Entleeren
des Pressenraumes 11 unterstützen.
-
Das
der Zuführvorrichtung 30 unmittelbar nachgeordnete
Segment 46a verfügt im Ausführungsbeispiel
der 3 über fünf in der Längsachse des
Pressenraumes 11 angeordnete Hubzylinder 16 mit
gegenüber den Hubzylindern 16 der mittig angeordneten
Segmente 46b, c verkleinerten Druckschuhen 48.
Der in 3 in den Pressenraum 11 eingeführte
Holzlamellenstapel 21 nimmt nur einen Teil des Pressenraumes 11 ein.
Um dennoch eine stabile Lage des Holzlamellenstapels 21 während
des Pressvorganges zu gewährleisten, sollte mindestens die
Hälfte der Fläche des Druckschuhs 48 an
der Oberfläche 51 des zu beaufschlagenden Holzlamellenstapels 21 anliegen.
Dadurch, dass das erste, der Zuführvorrichtung 30 unmittelbar
nachgeordnete Segment 46a des Pressenraumes 11 fünf
Hubzylinder 16 mit Druckschuhen 48 aufweist, kann
bei frei wählbarer Länge des zu verpressenden
Holzlamellenstapels 21 sichergestellt werden, dass stets
wenigstens die Hälfte der Fläche eines der Druckschuhe 48 der
Hubzylinder 16 im ersten Segment 46a des Pressenraumes 11 an
der Oberfläche 51 des Lamellenstapels 21 anliegt.
Mit der im Ausführungsbeispiel dargestellten Presse 10 können
somit beliebige Zwischenlängen der Holzlamellenstapel 21 verpresst werden,
ohne bauliche Veränderungen am Pressenraum 11 vornehmen
zu müssen. Die in 3 dargestellte
Presse 10 weist zusätzlich zu den vorgenannten
fünf Hubzylindern 16 in dem der Ausführvorrichtung 50 unmittelbar
vorgeordneten Segment 46d zwei Hubzylinder 16 auf.
Durch diese zusätzliche Unterteilung des letzen Segmentes 46d durch
zwei Hubzylinder 16 mit daran angeordneten Druckschuhen 48 wird
die Längenvariabilität der mit der gezeigten Presse
verpressbaren Holzlamellenstapel 21 nochmals erweitert.
-
- 10
- Presse
- 11
- Pressenraum
- 12
- Boden
- 13
- Gegendruckplatte
- 14
- Kolben
- 15
- Andruckplatte
- 16
- Hubzylinder
- 17
- Querstrebe
- 18
- Sattel
- 19
- Profilschiene
- 20
- Leimbinder
- 21
- Holzlamellenstapel
- 22
- Stellschraube
- 23
- Schenkel
- 24
- Längsseite
- 25
- Ende
- 26
- Hebel
- 27
- Kette
- 28
- Aktor
- 29
- Rolle
- 30
- Zuführvorrichtung
- 31
- Rahmen
- 32
- Rollenelement
- 33
- Achse
- 34
- Scheibe
- 35
- Belag
- 36
- Seitenfläche
- 37
- Walze
- 38
- Spannschraube
- 40
- Förderelement
- 41
- Rollenbahn
- 42
- oberes
Ende
- 43
- Zapfen
- 44
- unteres
Ende
- 45
- Längsstrebe
- 46a,
b, c, d
- Segment
- 47
- Ende
- 48
- Druckschuh
- 49a,
b
- Stirnseite
- 50
- Ausführvorrichtung
- 51
- Oberfläche
- 52a,
b, c
- Förderband
- 53
- Mitnehmer
- 54
- Ständer
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1762353 [0005]
- - US 4776919 [0005]