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Verfahren und Vorrichtung zum Verleimen von Werkstücken Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Verleimen
von mindestens zwei Werkstücken zu einer Einheit in einer Presse.
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Verfahren zum Verleimen von Werkstücken zu einer Einheit, beispielsweise
von vier oder fünf Außenteilen zu einem kasten- oder schrankförmigen Korpus mit
und ohne Ausbau sind in der Möbelindustrie seit langem bekannt.
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Ursprünglich wurden diese Verfahren ausschließlich von Hand durchgeführt,
d. h. sogenannte Korpuspressen oder sonstige Preßvorrichtungen von Hand mit bereits
mit PVA-Leimen bestrichenen Außenteilen beschickt und Je nach Raum- und Werkstücktemperatur
4 bis 25 Minuten gepreßt.
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Um derartige hohe Preßzeiten zu verringern hat man bereits versucht,
Korpusverleimungen unter Zuhilfenahme von Hochrrequenz durchzuführen. Eine derartige
Verfahrensweise fordert jedoch aufgrund des erforderlichen Hochfrequenzteiles sehr
hohe Investitionskosten für die Preßanlage. Auch traten Schwierigkeiten bezUglich
des
anzuwendenden Frequenzbereiches und der Anordnung der Elektroden
auf.
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In jüngster Zeit sind bereits Verfahren bekannt geworden, die für
die Verleimung der Werkstücke vorgefertigte Bänder aus sog. Schmelzklebern mit minimalen
Abbindezeiten verwenden, welche nach dem Einbringen zwischen die miteinander zu
verleimenden Flächen durch Widerstandsbeheizung zum Schmelzen gebracht werden. Diese
Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß eine Alufolie zusammen mit dem Leimband
zwischen den zu verleimenden Teilen angeordnet werden muß, welche eine Ver-Wendung
von Dübeln unmöglich macht. Auch müssen an der Aluminiumfolie sowohl hinten als
auch vorne Elektrodenanschlüsse vorgesehen werden, deren Anbringung die Taktzeit
heraufsetzt. Auch ist bei diesen Verfahren eine manuelle Anbringung des Leimbandes
unumgänglich. Darüberhinaus ist die Aluminiumfolie zumindest an einer Fuge sichtbar.
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Da moderne Schmelzkleber nur Abbindezeiten von wenigen Sekunden haben,
hat man bereits versucht, eine Verleimung von Werkstücken mit aufgebrachten Schmelzkleberschichten
durch Nachaktivierung des Schmelzklebers in der Presse, beispielsweise mittels Infrarot-Bestrahlung
durchzuführen. Eine derartige Nachaktivierung erfordert jedoch ebenfalls Zeit, ist
technisch aufwendig und nur bedingt einsetzbar. Sie kann beispielsweise immer dann
nicht angewendet werden, wenn auf die zu verleimenden Werkstücke eine Kante bereits
ebenfalls mit Schmelzkleber aufgeleimt wurde.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein automatisches Verfahren
zum Verleimen von Werkstücken zu schaffen, das bei technisch einfachem und störunempfindlichen
Aufbau die mit modernen Schmelzklebern erzielbaren kurzen Abbindezeiten voll ausnützt
und dabei ohne eine aufwendige und zeitraubende Nachaktivierung bzw. Hochfrequenz-
oder Widerstandsschmelzung auskommt.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Werkstücke mit
freiliegenden Leimflächen in der Presse fixiert und nach Leimauftrag in der Presse
in ihre endgültige Lage gebracht werden, in der bis zur Erhärtung des Leimes eine
Presskraft auf sie einwirkt.
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Erfindungsgemäß ist es dabei vorteilhaft, daß die Werkstücke in einer
Lage in der Presse fixiert werden, in der die später miteinander zu verbindenden
Leimflächen mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind, dass der Leimauftrag
auf alle Leimflächen etwa gleichzeitig erfolgt und dass die Leimflächen nach erfolgtem
Leimauftrag durch Schliessen der Presse schnell aufeinander zubewegt und aufeinander
gepresst werden.
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Erfindungsgemäß werden Werkstücke vor dem Leimauftrag bereits in
einer solchen gegenseitigen Ausrichtung zu-einander mit in geringem Abstand voneinander
befindlichen Leimflächen fixiert, welche ihrer entgültigen gegenseitigen Ausrichtung
nach dem Verleimen entspricht.
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Damit wird erreicht, daß die Leimflächen nach erfolgtem Leimauftrag
unverzüglich, d. h. schlagartig aufeinander gepreßt werden können, ohne daß dabei
ein vorheriges Ausrichten notwendig wäre. Bei Werkstücken, die vor dem
Leimauftrag
nicht in einer ihrer endgültigen gegenseitigen Ausrichtung entsprechenden Ausrichtung
mit in geringem Abstand voneinander befindlichen Leimflächen fixiert werden können,
ist es vorteilhaft, diese derart zu fixieren, daß sie nach einer gegenseitigen Verschwenkung
um eine Drehachse ihre endgültige Ausrichtung erhalten.
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Zur Erzielung geringster Taktzeiten ist es in jedem Fall zweckmäßig
die Geschwindigkeit der Relativbewegung der Werkstücke gegeneinander nach erfolgtem
Leimauftrag möglichst hoch zu wählen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der Leimauftrag auf die später miteinander
zu verbindenden Leimflächen mittels Leimauftragsvorrichtungen erfolgt, die auf festgelegten
Bewegungsbahnen in die Presse einfahren, jedoch vorzugsweise erst beim Ausfahrgang
den Leim auf die Leimflächen auftragen. Durch diese Maßnahme kann sofort nach dem
Ausfahren der Leimauftragvorrichtungen aus der Presse mit dem eigentlichen Pressvorgang
begonnen werden. Die kurze Abbindezeit moderner Schmelzkleber, die bei bekannten
Verfahren auf Grund des notwendigen Zeitbedarfes zwischen dem Leimauftrag uS dem
Pressvorgang unüberwindbar schien, bereitet bei den erfindungsmäßen Verfahren keinerlei
Schwierigkeiten.
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Zur Erzielung eines möglichst rationellen Fertigungsablaufes ist zweckmäßig,
daß die Leimauftragsvorrichtungen den Leim auf die Leimflächen aufspritzen.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es außerdem eine möglichst einfache
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Vorrichtung aus
einer Presse besteht, die mit Einrichtungen für eine genaue Fixierung Jedes einzelnen
der zu einer Einheit miteinander zu verbindenden Werkstücke im Abstand zueinander
ausgestattet ist und mindestens eine auf einer festgelegten Bewegungsbahn in die
Presse einfahrbare und vorzugsweise lediglich bei der Ausfahrbewegung Leim auf die
Leimflächen auftragende Leimauftragvorrichtung umfaßt, wobei die Einrichtungen beim
Schließen der Presse derart aufeinander zu bewegbar sind, daß sich die Werkstücke
nach abgeschlossener Bewegung in ihre endgültigen gegenseitigen Ausrichtung unter
dem Einfluß einer Preßkraft befinden.
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Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist eine Vorrichtung geschaffen,
die auf technisch einfache und störunanfällige Weise das Problem einer möglichst
kurzen offenen Zeit des Schmelzklebers zufriedenstellend löst.
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Dabei ist es vorteilhKt, daß die Leimauftragsvorrichtungen von gydraulikzylindern
ein- und ausfahrbar, sowie mechanisch und/oder hydraulisch um ihre Achse dreh- und
schwenkbar sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibzung der in den Zeichnungen dargestellten Ausftihrngsbeispiele.
Die dabei erläuterten UmstSnde werden als zur Erfindung gehörig angesehen.
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Für sie wird Schutz begehrt, auch wenn sie nicht in denPatentansprüchen
besonders angeführt sind.
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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer zweckmäßigen Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der
in Figur 1 dargestellten Vorrichtung, Fig. 3 zeigt in einer teilweise abgebrochenen
Ansicht einen Kopf einer Leimauftragsvorrichtung im Moment des Aufspritzens von
Leim auf eine Leimfläche zweier Werkstükke, Fig. 4 zeigt eine der Figur 3 entsprechende
Darstellung, Jedoch mit unterschiedlich angeordneter Leimfläche und Fig. 5 zeigt
eine etwa den Figuren 3 und 4 entsprechende Darstellung einer auf Gehrung geschnittenen
Eckverbindung.
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Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten AusfUhrungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mit gestrichelten
Linien angedeutete Werkstücke 1, 2, 3 und 4, welche die Ober- Unter- und Seitenteile
eines Kasten bilden, bereits in den Pressenraum eingebracht worden, in dem sie von
Fixiereinrichtungen la, 2a, 3a und 4a gehalten werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die Werkstücke 1, 2, 3 und 4 durch die Fixiereinriehtungen la bis 4 a bereits
in einer solchen gegenseitigen Ausrichtung zueinander gehalten, die ihrer endgültigen
gegenseitigen
Ausrichtung nach dem Verleimen entspricht. Lediglich im Bereich der Stöße sind die
Werkstücke derart zueinander angeordnet, daß sich die später miteinander zu verbindenden
Leimflächen in geringem Abstand voneinander befinden. Im Bereich dieser durch den
Abstand der Werkstücke voneinander gebildeten Spalte sind, wie in Figur 1 dargestellt,
LeimauStragvorrichtungen 5 angeordnet, die wie aus Figur 2 zu ersehen ist mittels
hydraulischer Zylinder 6 in den Pressenraum eingefahren bzw. wieder aus diesem herausgefahren
werden können. Diese Leimauftragvorrichtungen 5 sind mit Köpfen ausgestattet, die
im vorliegenden Fall etwa die Form des in Figur 3 dargestellten Kopfes 9 besitzen.
Wie aus Figur 2 weiter hervorgeht, sind die Leimauftragvorrichtungen 5 über flexible
Leitungen 10 mit einem seitlich an der Vorrichtung angeordneten Leimaufbereitungsgerät
11 verbunden, sodaß alle Leimauftragvorrichtungen mit einem Leim gleicher Qualität
und Konsistenz beschickt werden.
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Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist an der Vorderseite der Vorrichtung
ein Schwenkarm 12 angelenkt, der ein Werkstück 8 in Form einer die Rückseite des
Kastens bildenden Platte trägt.
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An diesem Schwenkarm 12 ist das Werkstück 8 derart fixiert, daß es
nach dem Herunterschwenken des Armes in eine vertikale Stellung an den Schmalseiten
der Werkstücke 1, 2, 3, und 4 genau in seiner endgültigen Lage zur Anlage gelangt.
Die Befestigung des Werkstückes 8 an den Werkstücken 1 bis 4 erfolgt im vorliegendem
Fall ebenfalls durch Anleimen. Die hierzu notwendigen Leimauftragvorrichtungen sind
jedoch der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht dargestellt.
Selbstverständlich
ist es auch möglich> das Werkstück 8 an den Werkstücken 1 bis 4 im Bedarfsfalle
auf eir andere Weise zu befestigen.
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Mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung ist es möglich
sowohl mit Dübeln 14 versehene als auch auf Gehrung geschnittene Eckstöße herzustellen.
Verschiedene Anordnungsmöglichkeiten sind in Figuren 3 bis 5 dargestellt. Zur Verdeutlichung
sind dabei die Köpfe 9 der Leimauftragsvorrichtungen 5 in ihrer Arbeitsstellung
aufgezeichnet. In den Figuren 3, 4 und 5 sind die Köpfe 9 sog. Spritzköpfe, die
den Leim auf die Leimflächen aufsprühen.
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Es können jedoch auch jederzeit andere Arten der Leimauftragung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewählt werden.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nun folgende:
Nach dem Einbringen der Werkstücke 1, 2, 5, 4 und 8 werden diese mit den Fixiereinrichtungen
la, 2a, 3a, 4a und 8a in einer genau vorbestimmten Lage fixiert. Diese Lage ist
derart gewählt, daß zwischen den Leimflächen ein ausreichender Spalt für den späteren
Leimauftrag vorhanden ist, jedoch ein Ausrichten der Werkstücke nach dem Leimauftrag
nicht mehr notwendig ist. So werden im vorliegendem Ausführungsbeispiel nach dem
Aufbringen des Leimes die Fixiereinrichtungen la lediglich abgesenkt, wodurch das
Werkstück 1 im Bereich seiner Stirnenden mit den Stirnflächen der Werkstücke 3 und
4 in Berührung gerät und die Werkstücke 3 und 4 soweit nach unten schiebt, bis diese
mit ihren entgegengesetzten Stirnflächen im
Bereich der Stirnenden
des Werkstückes 2 zur Anlage gelangen.
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Ähnlich verhält es sich mit dem Werkstück 8. Dieses ist durch die
Fixiereinrichtungen 8a an dem Schwenkarm 12 derart befestigt, daß es nach dem Herabschwenken
des Schwenkarmes in seine vertikale Lage seine endgültige Lage im Bezug auf die
Werkstücke 1, 2, 3 und 4 ohne jegliche Nachjustierung sogleich einnimmt.
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Um die offene Zeit des Schmelzklebers nach dem Auftragen durch die
Leimauftragvorrichtungen 5 möglichst weitgehendst zu reduzieren, werden die Leimauftragvorrichtungen
5 bei geöffneter Vorrichtung mit Hilfe der Hydraulikzylinder 6 vollkommen in die
Vorrichtung eingefahren.
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Sobald die Leimauftragvorrichtungen 5 die Endstellung ihres Einfahrweges
erreicht laien, gelangen Anschläge 13 an Endschaltern 7 zur Anlage, welche das Auftragen
des Leinies auslösen und die Hydraulikzylinder zur Ausfahrbewegung umsteuern. Dies
bedeutet, daß lediglich im Verlaufe des Ausfahrvorganges der Leimauftragvorrichtungen
Leim auf die Leimflächen aufgetragen wird.
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Sobald die Leimauftragvorrichtungen wieder in ihre Ausgangsstellung
zurückgekehrt sind, tritt, wie oben beschrieben, die Presse in Funktion und preßt
die Leimflächen der Werkstücke 1 bis 4 aufeinander.
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Das Anbringen des Werkstückes 8 kann entweder im Anschluß daran oder
in einem getrennten Arbeitsgang erfolgen.
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Selbstverständlich sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jederzeit
auch kompliziertere Einheiten aus einer
Vielzahl von Werkstücken
herstellbar. Auch ist es möglichßEinheiten herzustellen, die aus aneinanderhängenden
Werkstücken bestehen und erst durch Faltung ihre endgültige Form erlangen. Bei der
Herstellung von Einheiten durch Faltung wird in der Regel eine mit einer PVC-Auflage
beschichtete Holzplatte mit V-förmigen Nu ten versehen, deren Tiefen genau der Holzplattenstärke
entspricht.
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Zur»Herstellung eines Kastens, wie er in Vorangegangenem beschrieben
wurde, ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich eine Taktzeit von ca.
30 Sec. notwendig. Eine derartig kurze Taktzeit konnte mit Verfahren der bekannten
Art bisher nicht erzielt werden.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können auf rationelle Weise
auf verschiedenste Art geformte Korpusse, Rahmen, oder Kästen hergestellt werden.
Der gesamte Herstellungsvorgang einschließlich Leimauftrag und Preßvorgang läuft
dabei vollautomatisch ab. Manuelle Arbeitsgänge, die die Taktzeit um ein Vielfaches
verlängern würden, sind nicht mehr notwendig. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
können Schmelzkleber verwendet werden, welche minimale Abbindezeiten aufweisen.
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Falls es erforderlich ist, können die Leimauftragvorrichtungen 5 außer
ihrer Ein-und Ausfahrbewegung auch jede andere zusätzliche Bewegung, wie eine KipprDreh-oder
Schwenkbewegung ausführen. Diese Bewegungen können entweder hydraulisch oder mechanisch
über Kurvenscheiben erzeugt werden.