DE2101800A1

DE2101800A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines streifenförmigen Leimauftrages auf plattenförmige Werkstücke

Info

Publication number: DE2101800A1
Application number: DE19712101800
Authority: DE
Inventors: Siegfried; Mus Erwin; 7291 Freudenstadt. P Brenner
Original assignee: Robert Buerkle GmbH
Current assignee: Robert Buerkle GmbH
Priority date: 1971-01-15
Filing date: 1971-01-15
Publication date: 1972-07-27
Also published as: ES398747A1; CH534040A; IT946416B; DE2101800B2; DE2101800C3

Description

Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines streifenförmigen Leimauftrages auf plattenförmige Werkstücke.
förmige Werkstücke.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines streifenförmigen Leimauftrages auf plattenförmige Werkstücke, vorzugsweise aus Holz für Ingenieurbauten oder aus Holz und holzähnlichen Werkstoffen für allgemeine Bauzwecke.
Sie bezieht sich ferner auf eine ieimauftragmaschine mit wenigstens einem Leimkreislauf, bestehend aus Leimbehälter und/oder Leimauffangrinne, Pumpe, Motor, Filter, Gießorgan, Leitungen und Armaturen.
Plattenförmige Werkstücke aus Holz in Gestalt von Lamellen werden im Holzleimbau zur Herstellung von Ingenieurbauten verwendet. Bei Beachtung bestimmter Konstruktionsregeln und -vorschriften lassen sich auf diese Weise formschöne Bauten und Bauelemente von hoher Tragfähigkeit und in nahezu beliebigen Größen herstellen.
Die Ingenieurbauteile in Lamellenbauweise setzen sich aus Einzelteilen von rechteckigem Querschnitt zusammen, die an ihren Berührungsflächen mit Hilfe raumbeweglicher, versetzbarer Druckspannvorrichtungen oder in Sonderfällen mit Hilfe von Großflächenpressen verleimt sind. Verarbeitet werden Lamellen mit einer Holzfeuchte von ca. 10 p0, wobei wasserfeste Kunstharzleime eingesetzt werden.
Das plattenförmige Ausgangsmaterial z.B. aus gehobelter Schnittware ergibt die kennzeichnende Schichtbauweise der Ingenieurbauteile. Die Unebenheiten der Fügeflächen und der relativ niedere spezifische Pressdruck sowie die relativ große Dicke der Lamellen bedingen einen hohen spezifischen Leimbedarf.
Bei den technisch noch erzielbaren Beleimungsgeschxfindigkeiten nach dem Walzprinzip bis 70 m/min. lassen sich einseitig äußerstenfalls 250 bis 300 g/m2 auftragen. Höhere Geschwindigkeiten sind bei den geforderten Leimmengen nach dem Walzprinzip nicht möglich. Der Auftrag erfolgt bisher grundsätzlich auf b e i d e Fügeflächen im Walzverfahren.
Dabei bedient man sich grobgerillter Walzen.
Ein Nachteil des bekannten Beleimungsverfahrens besteht in der Gefahr des vorzeitigen Leimabbindens nach erfolgtem Auftrag, noch bevor die Lamellenbauelemente zur vollen Abmessung aufgeschichtet worden sind. Denn die verwendeten Harzleime haben eine relativ kurze offene Zeit. Mit anderen Worten: Die Beleimung sollte wesentlich rascherDnstatten gehen als dies bei Bauelementen größerer Beschichtungshöhen und bei den genannten maximalen Durchlaufgeschwindigkeiten bisher möglich war.
Mit den bislang gebräuchlichen Auftragwalzmaschinen war es zudem nicht möglich, die Schmalkanten der Dielen zu beleimen.
Endlich ist noch die Handhabung der bisher beiderseitig beleimten Lamellen dadurch erschwert, daß diese die Transportmittel verschmutzen und unhandlich werden Dadurch war eine mechanisierte Fertigung der Bauteile bisher unmöglich.
Es liegt deshalb der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der plattenförmige, lamellenartige Werkstücke für Ingenieurbauten im Holzleimbau vorzugsweise erheblich rascher, reichlicher und mit längerer offener Zeit bei mechanisierbarem Arbeitsablauf beleimbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Leim streifenförmig in Schnurform und nur auf eine der beiden Hauptflächen aufgelegt wird, wobei der Querschnitt durch die Leimschnur auf Zwischenwerte oder auf den Endwert erhöht ist und die größte erzielbare Querschnittsgestalt (Endwert) durch die dem verwendeten Leim eigene Oberflächenspannung im Naßzustand während des Auflegens bestimmt ist.
Der Begriff "Endwert" im obigen Sinne bedeutet den größten Querschnitt der Leimschnur, der für eine bestimmte nLeimschnurbreiten gerade noch erreichbar ist.
Der Begriff WZwischenwert" im obigen Sinne beinhaltet alle möglichen Querschnitte, die kleiner als der Querschnitt gemäß dem Endwert sind, jedoch über alle bei dem Leimauftrag durch das Walzverfahren sonst erzielbare Auftragshöhen hinausgehen.
Falls Ingenieurbauteile in Uberbreiten herzustellen sind, erfolgt zweckmäßigerweise der streifenförmige Auftrag entweder zugleich auf der Hauptfläche des plattenförmigen Werkstücks und einer Seitenkante oder zugleich auf der Hauptfläche und zwei Seitenkanten0 Eine Leimauftragmaschine zur Durchführung des Verfahrens mit wenigstens einem Leimkreislauf, bestehend aus Leimbehälter und/oder Leimauffangrinne, Pumpe, Motor, Filter, Gießorgan, Leitungen und Armaturen ist erfindungsgemäß durch eine größere Anzahl Leimaustrittsdüsen im als Gießkopf ausgebildeten Gießorgan gekennzeichnet.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist für wenigstens eine senkrechte Seitenkante des Werkstücke zusätzlich wenigstens eine Leimstrahldüse vorgesehen, die auch einen eigenen Leimkreislauf aufweisen kann.
Vorteilhafterweise ist der Gießkopf durch eine röhrenförmige Ausführung in Verbindung mit einer ein- oder zweireihigen und gegeneinander versetzten Anordnung der Leimaustrittsöffnungen gekennzeichnet.
Bedingt durch die oftmals große Länge der Lamellen und deren Gewicht, ist es erforderlich, der Maschine ein Einzugswalzenpaar zuzuordnen, das entweder mit der Maschine eine Einheit bildet oder das als selbständige Einheit der Leimauftragmaschine zugeordnet ist.
Weil die zu beleimenden Lamellen gelegentlich Krümmungen aufweisen und dadurch aus der horizontalen Lage abstehen können, ist es zweckmäßig, die obere Einzugswalze mit einer steuerbaren Walzenhubeinrichtung auszurüsten, deren Steuerimpulse in Abhängigkeit von der Werkstückvorauskante von einem Tastgerät vermittelt werden Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Lamellen durch die Einzugswalsen sicher erfaßt werden und im Beklebungsbereich so ankommen, daß dort die seitliche Beleimung lagegerecht erfolgen kann.
Zur Anpassung an unterschiedliche Lamellendicken sowie Lamellenbreiten sind die Strahldüsen für die Beleimung der Seitenkanten schwenkbar und/oder in zwei Dimensionen einstellbar.
Je nach Zweckmäßigkeit wird man den Gießkopf und die Strahldüse (-düsen) an einen gemeinsamen Kreislauf oder an getrennte Kreisläufe anschließen.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 die Xeimauftragmaschine in Längsansicht, Fig. 2 die Leimauftragnaschine gemäß Figur 1 in Draufsicht, Fig. 3 die Leimauftragmaschine gemäß Figuren 1 und 2 im Schnitt durch die Leimauftragpartie in Durchlaufrichtung der Werkstücke gesehen, Fig. 4 - 7 zwei Varianten eines Gießkopfes in zylindrischer Ausführung im Quer- und Längsschnitt, Fig. 8 - 10 verschiedene Ausführungen der Düsenpartie, Pig.l? den Ausschnitt aus einem Ingenieur-Bauelement (Dachbinder), Fig.12 einen Schnitt nach Linie A - A durch den Träger nach Figur 1 in besonders breiter Formgebung, Fig.13 einen entsprechenden Schnitt durch die Variante eines Bauelementes nach Figur 11, die in üblicher Weise schmäler ausgeführt ist, Fig.14 den Querschnitt durch eine Lamelle in deren Durchlaufrichtung durch die Leimauftragmaschine gesehen und Fig.15 im größeren Maßstab eine der möglichen Gestalten der Leimstreifen in Schnurform, sowie beispielhaft deren Anordnung auf der Hauptfläche der Lamelle und auf einer ihrer Seitenkanten0 Die Lamelle 1 gelangt in Durchlaufrichtung 2 über einen nicht dargestellten Zubringertisch und Stützrolle 3 in den Transportbereiche der Einzugswalzen 4 und 5; letztere sind durch den Antriebsmotor 6 über einen Kettentrieb 7 angetrieben.
Beim Eintreffen der Lamelle 1 im Bereich der Einzugswalzen 4, 5 ist die Walze 5 durch den Hubzylinder 8 auf größeren gegenseitigen Abstand angehoben. Gelangt die Vorauskante 9 bis zum Tastgerät 10, so erteilt dieses einen Steuerimpuls für den Hubzylinder 8, der veranlaßt, daß die Einzugswalze 5 nach unten auf Druck zugeht. Die Stärkeneinstellung des Spaltes zwischen den Walzen 4, 5 wird dabei durch die Spindel 11 über das Handrad 12 bewerkstelligt. Der Weitertransport der Lamelle 1 geschieht nun zwangsläutig , daß die Stellung der Seitenkanten 13, 14 der Lamelle 1 zum Strahl 15 der Strahldüse 16, 17 richtig ist. Die Durchlaufgeschwindigkeit der Lamelle 1 wird bis zu ihrer Ubernahme durch die Weitertransportelemente 18 durch das Einzugswalzenpaar 4, 5 bestimmt. Die Stützrollen 19 - 22 sind ebenfalls angetrieben. Der Gießkopf 23 ist an den Säulen 24 über die Konsole 25 gelagert und kann mittels Spindeln 26 und Handrad 27 höhenversndert werden. Die aus dem Gießkopf austretenden Leimstrangreihen 28, 29 nimmt, soweit sie nicht von der Lamelle 1 aufgefangen werden, die Auffangrinne 30 auf. Von dort gelangt der Überschuß über die Rückführleitung 31 zum Leimbehälter 32. Mit Hilfe der Leimpumpe 33, die mittels Handrad und Getriebe 34 stufenlos regelbar sein kann, läßt sich der Leim Uber die Druckleitung 35, das Filter 36, die Druckleitung 37, 38 zum Gießkopf 23 transportieren. Die Menge des dem Gießkopf 23 zugeführten Leimes bestimmt man durch die Einstellung der Nengenregelventile 39, 40, sofern man nicht vorzieht, die Mengenregelung generell über die stufenlose Einstellung der Pumpe 33 mittels Handrad 34 vorzunehmen. Eine Uberlaufleitung 41, 42 gestattet nämlich die Wegführung eines Teiles der von der Leim pumpe 33 geförderten Leimmenge im kurz geschlossenen Kreislauf zurück zum Leimbehälter 32.
Es läßt sich also die Leimmenge, die dem Gießkopf 23 zugeführt werden soll, entweder allein durch die Pumpenregelung mittels Handrad 34 steuern oder, falls eil3enicht regelbare Pumpe eingesetzt werden soll, mit Hilfe der Ventile 39,40.
Der Maschinenständer 43 weist Quertraversen 44 auf. Die Strahldüsen 16, 17 sind von Ständern 45, 46 mit Quertraverse 47 aufgenommen. Die Strahldüsen sind entlang der Quertraverse 47 nach Bedarf einstellbar und sind im AusfUhrungsbeispiel über das Ventil 49 und die Leitung 50 an den Leimkreislauf des Gießkopfes 23 angeschlossen.
Die Strahldüsen lassen sich nicht nur entlang der Quertraverse 47 nachstellen, sondern sind auch zur Anpassung an die Lamellendicke um diese Achse 47 zusätzlich in die richtige Schräglage zur Lamelle 1 schwenkbar und zugleich auch höhennachstellbar.
Nach Verlassen der Maschine gelangt die Lamelle 1 auf den Abnahmetisch 51, dessen Weitertransportelemente 18 (Rollen oder Band) durch die nur einseitige Leimbeschichtung keiner Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind. Es läßt sich der Gießkopf 23 in mannigfaltiger Gestalt ausführen. Man bevorzugt die zylindrische langgestreckte Form nach Fig. 4 - 7.
Ordnet man die Leimaustrittsöffnungen einreihig an, so müssen deren Öffnungsabstände 52 so groß gewählt werden, daß die austretenden Leimstränge 53 einen ausreichend großen gegenseitigen Abstand haben, sich also nicht berühren können.
Dementsprechend werden auch auf der Lamelle 1 die Auftragsabstände 54 verhältnismäßig groß sein. Man ist aber daran interessiert, kleine Abstände zwischen den Leimstreifen zu bekommen, um einen reichlichen Auftrag zu erzielen. Deshalb zieht man in der Regel eine zweireihige Anordnung der Austrittsöffnungen nach den Figuren 6 und 7 vor. Obgleich dort die Öffnungsabstände 55 innerhalb der Reihe größer sein können, werden die Auftragsabstände 54 auf der Lamelle 1 geringer und dadurch der Leimauftrag pro Flächeneinheit größer.
In den Figuren 4 bis 7 sind die im Querschnitt kreisförmigen oder quadratischen Leimaustrittsöffnungen 66 als Bohrungen in den Gießkopfkörper eingebracht. Es lassen sich auch nach Fig. 8 im Interesse einer Austauschbarkeit der Leimdüsen Gewindeeinsätze 56 verwenden, die es ermöglichen, verschiedene Austrittsweiten 57 nach Bedarf zu wählen. Um die Gewinde und die Gewindebohrungen der Einsätze 56 zu vermeiden, können auch Steckeinsätze 58 mit zylindrischem Schaft verwendet werden, wie sie aus Fig. 9 ersichtlich sind. Eine oder mehrere Halteplatten 59 sichern die Steckeinsätze 58 in ihrer Arbeitstellung. Will man die Düsenpartie als Ganzes auswechseln, um den Austrittsquerschnitt zu ändern, so läßt sich nach Fig.1O eine Düsenplatte 60 verwenden, in die die Düsenöffnungen unmittelbar eingearbeitet oder als Einsätze eingebaut sind.
Damit ergibt sich bei Bedarf ein sehr schneller Wechsel der Düsenabmessungen. Für diese Ausführungsform empfiehlt sich eine rechteckige Konstruktion des Gießkopfes 61.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich, ist das Ingenieurbauelement der Länge nach aus gegeneinander versetzten einzelnen Lamellen 1 gebildet. Diese überlappen sich so, daß die Festigkeit des gesamten Bauelementes gewährleistet ist. Gewdhnlich werden die Lamellen in e i n e r Schicht übereinander aufgebaut (Fig.13). Für besonders breite Bauelemente wird man jedoch die Lamellen auch in Querrichtung versetzen (Fig. 12). Für diesen Bedarfsfall sind die Strahldüsen 16, 17 raumbeweglich und zusätzlich quer verstellbar angeordnet und an einen Leimkreislauf angeschlossen (siehe Fig.1 und 2). Dabei trifft der Strahl 15 der Strahldüsen 16, 17 so schräg auf die Seitenkanten 13, 14 auf, daß der dadurch entstehende Leimstreifen 62 in Schnurform an dieser Seitenkante 13 bzw. 14 haften bleibt (vergleiche Fig.14 und 15).
Wie aus Fig. 15 zu entnehmen ist, sind die Leimstreifen 63 der Hauptfläche 64 der Lamelle 1 beispielsweise von einem Querschnitt, der einem Kreisabschnitt ahnelt. Die Figur des Leimstreifens ergibt sich zwangsläufig aus der im Augenblick des Auftreffens vorhandenen Oberflächenspannung des verwendeten Leimes. Die dargestellte Querschnittsform ergibt die geringstmögliche Austrocknung des aufgetragenen Leims bis das Lamellenpaket zusammengestellt ist. Kennzeichnend ist dabei die Leimstreifenhöhe 65, die so groß zu sein hat, daß ein Leimauftrag bezogen auf die Flächeneinheit bis zu 750 g/m2 bei nur einseitigem Leimauftrag herstellbar ist. Dadurch ergibt sich ein ganz erheblicher Rationalisierungseffekt im Vergleich mit dem bisherigen Beleimungsverfahren des Aufwalz-Prinzips mit beiderseitiger Beleimung und geringer Durchlaufgeschwindigkeit, das auch große Transportschwierigkeiten wegen Verschmutzungsgefahr mit sich brachte.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Erzeugung eines streifenförmigen Leimauftrages auf plattenförmige Werkstücke, vorzugsweise aus Holz für Ingenieurbauten oder aus Holz und holzalY1-lichen Werkstoffen für allgemeine Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Leim streifenförmig in Schnurform und nur auf eine der beiden Hauptflächen aufgelegt wird, wobei der Querschnitt durch die Leimschnur auf Zwischenwerte oder auf den Endwert erhöht ist und die größte, erzielbare Querschnitsgestalt (Endwert) durch die dem verwendeten Leim eigene Oberflächenspannung im Naßzustande während des Auflegens bestimmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der streifenförmige Auftrag entweder zugleich auf der Hauptfläche des plattenförmigen Werkstücks und einer Seitenkante oder zugleich auf der Hauptfläche und zwei Seitenkanten erfolgt.
3. Leimauftragmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit wenigstens einem Leimkreislauf, bestehend aus Leimbehälter und/oder Leimauffangrinne, Pumpe, Motor, Filter, Gießorgan, Leitungen und Armaturen, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Gießorganes als Gießkopf (23) mit einer größeren Anzahl von Beimaustrittsdüsen 166).
4. Leimauftragmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens eine senkrechte Seitenkante der Lamelle zusätzlich wenigstens eine Leimstrahldüse (16 bzw. 17) vorgesehen ist.
5. Leimauftragmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leimstrahldüse (16 bzw. 17) ein eigener Leimkraislauf zugeordnet ist.
6. Iieimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 6, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: Werkstücktransporttisch, Maschinenständer, Leimkreislauf bzw. Beimkreisläufe, Höheneinstellung des Gießkopfes bzw. der Strahldüse (-dUsen).
7. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3-6, gekennzeichnet durch eine röhrenförmige Ausführung des Gießkopfes in Verbindung mit einer ein- oder zweireihigen und gegeneinander versetzten Anordnung der Leimaustrittsöffnungenl 6G).
80 Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimaustrittsöffnungen aus Bohrungen in der Wandung des Gießkopfes bestehen (Fig.4-7).
9. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß Gewindeeinsätze (56) als Leimaustrittsöffnungen verwendet werden.
10. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 7> dadurch gekennzeichnet, daßiSteckeinsätze (58) mit gemeinsamer Halteplatte (59) als Leimaustrittsöffnungen verwendet werden.
11. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine austauschbare Düsenplatte (60) mit eingearbeiteten Düsen als Leimaustrittsöffnungen verwendet werden.
12. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine austauschbare Düsenpiatte mit eingesetzten austauschbaren Düsen oder mit aus dem Vollen ausgearbeiteten Düsen als Leimaustrittsöffnungen verwendet werden.
13. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 12, dadurch gekennseichnet, daß ihr ein an sich bekanntes Einzugswalsenpaar (4, 5) zugeordnet ist.
14. Leimauftragmaschine nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Ausrüstung der oberen Einzugswalze (5) mit einer steuerbaren Walzen-Hubeinrichtung (8), für deren Steuerung in Abhängigkeit von der Lage der Werkstückvorauskante ein Tastgerät (io) eingebaut ist.
15. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 14, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Höheneinstelleinrichtung (26, 27) des Gießkopfes (23).
16. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 16, gekennzeichnet durch eine schwenkbare und/oder in zwei Dimensionen einstellbare Lagerung (45, 46, 47) der Strahldüse bzw. der Strahldüsen (16, 17) für die Beleimung einer oder zweier Seitenkanten der plattenförmigen Werkstücke (1).
17. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Gießkopf (23) für die Hauptfläche der Werkstücke (1) als auch die Strahldüse (-düsen> 16, 17) für eine oder für beide Seitenkanten (13, 14) der Werkstücke getrennt einstellbar an einen einzigen Leimkreislauf angeschlossen sind.
18. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Gießkopf (23) für die Hauptfläche der Werkstücke (1) als auch die Strahldüse (-düsen 16, 17) für eine (13 bzw. 14) oder für beide Seitenkanten (13> 14) der Werkstücke an getrennte Leimkreisläufe angeschlossen sind.
19. Leimauftragmaschine nach einem der Ansprüche 3 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Gießkopf (23) für die Hauptfläche der Werkstücke (1) als auch die Strahldüse (-düsen 16, 17) für eine oder für beide Seitenkanten der Werkstücke über getrennte Pumpen an - den gleichen Leimbehälter (32) angeschlossen sind.
20. Leimauftragmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimaustrittsöffnungen (66) kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.

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