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Verfahren zum Trennen von Möbelbauplatten sowie Einrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens Berücksichtigter Stand der Technik: DT-OS 2 159 429
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von vierseitig beschichteten
Möbelbauplatten mit mindestons einem Kreissägeblatt, wobei die zu trennende Möbelbauplatte
an ihrer Auflageseite eingeschnitten und nachfolgend durchgeschnitten wird und vor
oder beim Einschneiden der Platte mit einem Trennkreissägeblatt oder gegebenenfalls
mit einem Vorritzerblatt an der dem Ausgang des Trennschnittes gegenüberliegenden
Schmalseite der Platte bzw. der Platten ein in der Ebene des Trennschnittes liegender
Einschnitt durchgeführt wird, sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
welche eine Trennsäge und eventuell ein der Trennsäge vorgeschaltetes Vorritzerblatt
aufweist, wobei das Sägeblatt oder die Sägeblätter auf einem zur Durchführunb des
Schnei(1vorganges entlang eines Maschinentisches verfahrbaren Support gelagert ist
oder sind und das Werkstück während der Bearbei tung gegenüber dem Maschinentisch
still steht.
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Das Problem des Fertigschneidens von vierseitig beschichteten Platten,
es handelt sich hier um Platten mit Kantenumleimern, kann von der Werkzeugseite
her mit den bekannten Sägensystemen nicht befriedigt gelöst werden. Bei diesen bekannten
Sägensystemen handelt es sich um solche, die ein Trennsägeblatt im Gegenlauf und
ein Vorritzersägeblatt im Gleichlauf besitzen. Bei diesen Anlagen steht in der Regel
das
Werkstück während des Trennvorganges still und die Sägen laufen entlang des Maschinentisches
und flihren dabei den Einschnitt bzw. den Trennschnitt durch Werden mit solchen
an sich bekannten Anlagen die erwähnten vierseitig beschichteten Platten bearbeitet,
so kommt es dabei zu teils starken Ausrissen und Absplitterungen der Schnittkanten
beim Eintritt des Vorritzers und beim Austritt des Sägeblattes.
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An diesen Austrittsstellen tritt eine Normalkraftkraftkomponente der
Schnittkraft pro Sägezahn auf, die von der Werkstück oberfläche senkrecht weg gerichtet
ist. Lassen sich solche Kraftkomponenten grundsätzlich nicht vermeiden, so mu zumindest
danach getrachtet werden, diese möglichst klein zu halten.
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Theoretische Überlegungen, welche aucli durch praktische Versuche
bestätigt werden, zeigen, daß die Normalkraft N klein wird, wenn die Schnittkraft
pro Zahn 5 klein wird, welche wiederum beeinflußbar ist durch die Zahnform, durch
die Spandicke, durch die Schnittgeschwindigkeit und dgl. mehr und/oder durch einen
günstigen, möglichst großen Austrittswinkel (kleine Ritztiefe, großer Sägendurchmesser
und kleiner Spanwinkel des Werkzeuges).
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Es ist eine orichtung bekannt zur Bearbeitung von plattenförmigen,
aus Holz oder ähnlichem Werkstoff bestehenden Werkstücken mit einem totierenden
Trennwerkzeug und einem dem Trennwerkzeug vorgeschalteten rotierenden Ritzwerkzeug,
das
in der durch das Trennwerkzeug bestimmten Ebene angeordnet ist
und das zum Durchtrennen der in Bewegungsrichtung des Werkstückes hinten liegenden
Stirnfläche des Werkstückes in Richtung auf das Werkstück bewegbar ist. Bei dieser
bekannten Vorrichtung sind zwei Ritzwerkzeuge vorgesehen, deren gegenseitiger Abstand
im Bereich der Enden des Werkstückes verringerbar ist. Eine Vorrichtung dieser Art
ist jedoch nicht zweckmäßig, da sich an der Einschnittseite Ausrisse ergeben, weil
die Ritzwerkzeuge ungefähr senkrecht zur Kante austreten. Es ist auch mit dieser
Anordnung nicht möglich, mehrere stapelartig übereinander liegende Platten gleichzeitig
zu bearbeiten. Darüberhinaus müssen bei dieser bekannten Vorrichtung die Werkstücke,
also die Platten gegen die Werkzeuge bewegt werden, so daß das Werkstück während
der Bearbeitung durch die Werkzeuge nicht festgeklemmt werden können. Dies wäre
aber außerordentlich wichtig, wenn glatte und saubere Schnittkanten erzielt werden
sollen.
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Beim Austritt des Sägezahnes an einer Fläche, die zur Vorschubrichtung
des Werkzeuges senkrecht steht, wird die Normalkraft N am größten, da für diesen
Fall der Austrittswinkel ## seinen kleinsten Wert, nämlich #### annimmt.
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Dabei entsteht ein starker Ausriß. Dieser Fall tritt bei vierseitig
beschichteten Platten an einer Seitenkante immer
veim Ritzen der
ersten Fläche ein, gleichgültig mit welcher Fläche man beginnt.
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llier setzt nun die Erfindung ein, welche vorschläge, daß dieser Einschnitt
im unteren Eckbereich der Auflageseite der Platte aus dieser ausläuft. Eine Einrichtung
zur Durchführung des vorstohend definierten Verfahrens ist d a d u r c h g e k e
n n z e i c h n e t, daß benachbart der Auslaufseite oberhalb des Maschinentisches
an einem bezüglich desselben verstellbaren, beispielsweise heb- und senkbaren bzw.
Schwenkbaren bzw. schwenkbaren Support ein weiteres Sägeblatt vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise
ist dieses Sägeblatt auch seitlich verstellbar, um die Schnittwerkzeuge hinsichtlich
ihrer Trennebene ineinander ausrichten zu können.
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Zur Veranschaulichung der Erfindung wird diese anhand der beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch die Verhältnisse beim Vorritzen;
Fig. 2 zeigt ein Sägesystem zum Fertigschneiden von zweiseitig beschichtexten Platten;
Fig. 3 ein Sägensystem zum Fertigschneiden von vierseitig beschichteten Platten
und Big. 4 ein Sägensystem zum Fertigschneiden von vierseitig beschichteten Platten
mit gerundeten Kanten.
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In der Fig. 1, die schematisch das Vorritzen einer Platte 1 zeigt.
sind die verschiedenen Kraftkomponenten bei zwei Stellungen des Vorritzerblattes
eingezeichnet. Die in dieser Figur eingetragenen Hinweisziffern bedeuten im einzelnen
folgendes: t Ritztiefe [mm] D Durchnesser des Vorritzers Lmm] S Schnittkraft
pro Zahn N Normalkraft (senkrecht zur Oberfläche) [kp] T Tangentialkraft (parallel
zur Oberfläche) [kp] ## Austrittswinkel [@] # Spanwinkel [@] Die Normalkraft wird
unter der Annahme, daß die Schnittkraft S im wesentlichen senkrecht auf der Spanfläche
steht: = = S.cos.a [kpJ t = 1/2. D [1 - sin (#a + #)] [mm] #a = arcsin (1 -
##) - # [@] N = S.cos [arcsin (1 - ##) - #] [kp] = S.cos Earcsin (1 - 2t Beim Austritt
eines Sägezahnes an einer Fläche 4, die zur Vorschubrichtung des Werkzeuges senkrecht
steht, nimmt die Normalkraft N ihren größten Jert an. Die Normalkraft N wird hingegen
klein, wenn die Schnittkraft pro Zahn S klein wird,
welche beeinflußbar
ist durch die Zaiinform, die Spandicke, die Schnittgeschwindigkeit usw. und/oder
bei günstigen Austrittswinkelverhältnissen, also möglichst großem Austrittswinkel
a, ferner durch kleine Ritztiefe t und durch großen Durchmesser des Vorritzers bei
kleinem Spanwinkel # des Werkzeuges. Beim Austritt des Zahnes an einer Fläche, die
zur Vorschubrichtung des Werkzeuges senkrecht steht, also beispielsweise die Fläche
4 in Fig. 1, wird die Normalkraft N am größten, da für diesen Fall der Austrittswinkel
#a den kleinsten Wert #a = # annimmt. Die Normalkraft wird bei üblichen Spanwinkeln
r etwa gleich S. Dabei entsteht der unerwünschte starl{e Ausriß. Dieser Fall tritt
bei vierseitig beschichteten Platten an einer Seitenkante immer beim Ritzen der
ersten Fläche ein, gleichgültig mit welcher Fläche man auch immer beginnen mag.
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Eine Anordnung, die in Fig. 1 schematisch an Kräfteverhältnissen gezeigt
worden ißt, veranschaulicht die Fig. 2. Wir sehen hier im Schnitt das Werkstück
1 in Form einer zweiseitig beschichteten Platte, die mit ihrer einen Seite 3 an
nichtdargestellten Maschinentisch aufliegt. Die Schmalseite 4 ist jene Seite, an
der die Schneidwerkzeuge nämlich die Trennsäge 10 und das Vorritzerblatt 11 auslaufen.
Der Dreh-Sinn des Trennsägeblattes 10 und des Vorritzerblattes 11 ist durch die
Pfeile 10' bzw. 11 angedeutet.
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Das erfindungsgemäße Sägensystem zum Fertigschneider von vielseitig
beschichteten Platten ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Es besteht aus dem
Trennsägeblatt 100, den Vorritzerblatt 110 und dem Kantenvorritzerblatt 120. Der
Drehsinn der einzelnen Sägeblätter ist durch die Pfoile 100', 110' und 120' angedeutet.
Die Vorschubrichtung der Werkzeuge während des Vorritzens und Durchtrennens der
Werkstücke 1' -es handelt sich hier um drei aufeinanderliegende, vierseitig beschichtete
Platten - ist durch den Pfeil 130 angedeutet.
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Oberhalh des Haschinentisches, der durch die strichlierte Linie 131
symbolisiert wird, ist ein Support 132 gelagert, der entweder in Richtung des Pfeil
es 133 schwenkbar oder in Richtung des Pfeiles 134 hes- und senkbar ist. Dieser
Support dient als Träger für das Kantenvorritzerblatt 120. Das hier gezeigte Sägensystem
(Fig. 3) ist geeignet, vierseitig beschichtet Platten mit rechtwinkligen Kanten
oder mit abgerundeten Kanten paketweise oder einzeln fertig zu schneiden.
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Die Platte bzw. die Platten befindet bzw. befinden sich dabei mit
der einen Stirnfläche 4' immer relativ zum Maschinentisch in ein und derselben Lage.
Um den ungünstigsten Schnittfall (#a = # ; N = S) zu vermeiden, sägt man zu Beginn
des Trenn-Vorganges oder des Einritzvorganges mit dem Kantenvorritzerblatt 120 die
Fläche 4 ein, und zwar nur bis zur unteren Ecke, welche in der Fig. 3 mit K bezeichnet
ist. Dadurch
wird ein Ausriß an der Fläche 3 vermieden. Bovor beil
Sägevorgang oder Einritzvorgang das untere Vorritzorblatt 110 zum Punkt oder zur
Kante K kommt, wird das Kantenvorritzerblatt 120 aus dem Arbeitsbereich entfornt,
entweder durch seitliches Wegschwenken in Richtung des Pfeilos 133 oder aber durch
Hochfahren in Richtung des Pfeiles 134. Auf die Stirnfläche 4 wirken beim Einsägen
zwar Normalkräfte, die von der Oberfläche weggerichtet sind, der Austrittswinkel
ist aber in diesem Falle nicht optimal, da die Ritztiefe t2 relativ groS ist und
der Durchmesser D2 des Kantenvorritzerblattes beschränkt ist. Da aber für den Kantenvorritzer
120 die Standzeit eine realtiv geringe Rolle spielt, de die Schnittleistung dieses
Kantenvorritzerblattes 120 ist ja bescheiden und gering, zum eine extreme Zahnform
angewendet werden, welche vergleichsweise kleine Schnittkräfte s liefert.
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Ein wesontliches Merkmal liegt ferner darin, daß das untere Vorritzorblatt
110 sich im gleichen Sinne dreht wie das Trennsägenblatt 100. Dies ist im Gegensatz
zu den bisher bekannten Anlagen, welche in Fig. 2 schematisch dargestellt sind.
Dadurch wird der Ausiß an der einen Stirnseite 2' des Werkstückes oder des Werkstückpaketes
vermieden. Dadurch entstehen zwar an der Fläche 3' Schnittkraftkomponenten, die
von.
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dieser Fläche weggerichtet sind. Da jedoch die Ritztiefe t1 sehr gering
ist, wird gemäß der bereits oben aufgezeigton
Beziehung für die
Kraft N diese sehr klein. An den Flächen 1' und 2' entstehen eine Komponenten, die
von dieser Fläche weggerichtet sind.
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Das Kantenvorritzerblatt 120 bzw. das Aggregat für dieses Kantenvorritzerblatt
kann als Zusatzbaugruppe zu bestehenden Standardmaschinen konzipiert werden.
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Das Schema nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen jenem nach Fig.
3. Der einzige Unterschied liegt nur darin, daß hier Werkstücke gezeigt werden,
die vierseitig beschichtet sind, die jedoch abgerundete Kanten haben. Im übrigen
gilt das ur Fig. 3 Gesagte in analoger leise zum Gegenstand der Fig. 4.
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Dank dieses erfindungsgemäßen Vorschlages können vierseitig beschichtete
Platten in einem Arbeitsgang fertiggeschnitten werden, ohne daß es einer Nachbearbeitung
bedarf. Darüberhinaus kann bei bereits bestehenden Anlagen das Kantenvorritzerblatt
bzw. das zu seinem Betrieb erforderliche Aggregat an bestehende Anlagen angebaut
werden.