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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines auch kantenseitig mit
einer Deckschicht ausgestatteten Bauteils Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Herstellen eines auch kantenseitig mit einer Deckschicht ausgestatteten
Bauteils, wobei in eine beschichtete Holzwerkstoffplatte eine bis etwa zur Deckschicht
reichende Gehrungsnut eingebracht, die Oberflächen dieser Nut mit einem nach dem
Abbinden starren Kleber beschichtet und die
durch die Gehrungsnut
getrennten Teile der Holzwerkstoffplatte durch Umfalten zusammengefügt werden, wobei
einander entsprechende Oberflächen miteinander mit Berührung kommen.
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Aus der deutschen Patentschrift 21 18 760 ist ein solches Verfahren
bekannt. Eine Trägerplatte, die beispielsweise aus massivem Holz bestehen kann oder
als Pressspanplatte ausgebildet ist, ist mindestens an einer Plattenoberfläche mit
einer Deckschicht beschichtet. Sie bildet das Ausgangswerkstück.
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In der Praxis hat sich gezeigt, daß das Einfräsen der Gehrungsnut
in das Werkstück und das anschließende Umfalten eines Teils der Holzwerkstoffplatte,
beispielsweise um 9o°, so daß die Platte auch an der Schmalseite und im Kantenbereich
mit der Deckschicht ausgestattet ist, das Aufkleben eines Verstärkungsbandes auf
die Deckschicht längs der darunter befindlichen Gehrungsnut erforderlich macht.
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Die Wgfkschicht besteht beispielsweise aus eineR Kunststoff/oder einem
Holzfurniert ihr fehlt die erforderliche Festigkeit für die weitere Bearbeitung
der Holzwerkstoffplatte, so daß nach dem Einbringen der Gehrungsnut, die teilweise
sogar in den Bereich der Deckschicht hineinreichen kann, ein Verschieben bzw. Reißen
des geschwächten Bereiches der Deckschicht auftreten kann.
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Die Anbringung des Verstärkungsstreifens an der Deckschicht längs
der einzubringenden Gehrungsnut und das spätere Abziehen
des Verstärkungsstreifens
sind mit zusätzlichen Arbeiten verbunden, wodurch sich die Herstellung des im Kantenbereich
mit der Deckschicht ausgestatteten Bauteils verteuert. Das Anbringen und Abreißen
des Verstärkungsstreifens muß dabei häufig von Hand vorgenommen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren so zu vereinfachen,
daß der Arbeitsaufwand für die Herstellung des Bauteils verringert wird, und so
zu verbessern, daß die durch die Gehrungsnut gebildeten, sich entsprechenden Oberflächen
größer werden und eine festere Klebeverbindung aufweisen. Außerdem soll eine für
die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar
nach dem Einbringen der Gehrungsnut in deren der Deckschicht banachbarten Eckbereich
ein zusätzlicher, nach dem Abbinden elastischer Kleber als Film aufgebracht wird,
dessen Abbindezeit etwa o,4 bis 5,o Sekunden beträgt.
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Bevorzugt kann ein Kleber verwendet werden, dessen Abbindezeit o,5
bis o,8 Sekunden beträgt, Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch mit einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens gelöst, die folgende in Arbeitsrichtung hintereinander
angeordnete automatische Bearbeitungsstationen aufweist: eine ZuSuhrstation für
die unbearbeiteten Holzwerkstoffplatten, eine Frässtation, eine Auftragstation für
den Kleber und eine Umfalt- und
Preßstation, wobei die Frässtation
eine Fräseinheit mit mindestens einem an waagerechter Welle angeordneten Fräswerkzeug
und in Arbeitsrichtung dahinter eine Fräseinheit mit mindestens einem an entsprechend
der Richtung der Gehrungsnut geneigter Welle angeordnetem Fräswerkzeug aufweist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen
enthalten, der Schutzumfang der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die beanspruchten
Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1. schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung
zum Herstellen des mit der Deckschicht ausgestatteten Bauteils; Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Holzwerkstoffplatbe
gemäß Linie III-III der Fig. 2; Fig. 4 einen Querschnitt durch die Holzwerkstoffplatte
gemäß Linie IV-IV der Fig. 2; Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer in der
Gehrungsnut befindlichen dreieckförmigen Rakel; Fig. 6 eine in Form einer doppelt
konischen Rolle ausgew bildete Rakel
Fig. 7 einen Querschnitt durch
die Holzwerkstoffplatte im Bereich eines Fräswerkzeuges für eine zur Platte senkrechte
Nut; Fig. 8 einen Querschnitt durch die Holzwerkstoffplatte im Bereich eines Fräswerkzeuges
für eine Gehrungsnut; Fig. 9 einen Querschnitt durch ein fertig bearbeitetes Bauteil,
welches eine Gehrungsnut nach Fig. 8 erhalten hatte; Fig. 1o einen Querschnitt durch
die Holzwerkstoffplatte im Bereich eines abgewandelten Fräswerkzeuges für die Gehrungsnut;
Fig. 11 den Querschnitt des Eckbereiches eines fertig bearbeiteten Bauteils, welches
eine Gehrungsnut nach Fig. lo erhalten hatte; Fig. 12 einen Querschnitt durch die
Holzwerkstoffplatte und die Deckschicht in vergrößerter Darstellung nach Anbringung
einer Gehrungsnut gemäß Fig. lo; Fig. 13 eine stirnseitige Ansicht einer Holzwerkstoffplatte
mit einer Gehrungsnut für eine Umraltung um 750 und mit einer Gehrungsnut für eine
Umfaltung um 9o0; Fig. 14 eine stirnseitige Ansicht des Bauteils, welches durch
Umfalten aus der Holzwerkstoffplatte nach Fig. 13 hervorgegangen ist;
Fig.
15 eine auf den Grund der Gehrungsnut der Holzwerkstoffplatte gerichtete Sprühdüse
zurn Besprühen mit Kleber.
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Eine Holzwerkstoffplatte 10 gemäß Fig. 3 bis 4 und 7 bis 12 wird nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren zuerst mit einem Fräswerkzeug 11 bearbeitet, so
daß eine zur Plattenebene senkrechte Nut 12 in die Holzwerkstoffplatte lo (.irgearbeitet
wird. Anschließend wird im Bereich der senkrechten Nut mit Hilfe eines Fräswerkzeugs
13 bzw. 1)1 eine Gehrungsnut 15 in die Holzwerkstoffplatte 10 eingearbeitet.
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Während das #### Fräswerkzeug 11 an einer waagerecht gelagerten Welle
16 befestigt ist, ist die Welle 17 des Fräswerkzeuges 13 entsprechend der Richtung
der Gehrungsnut 15 geneigt angeordnet.
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Die so mit mindestens zwei Nutenfräsungen bearbeitete Holzwerkstoffplatte
1o wird nun im Bereich des Grundes der Gehrungsnut 15 mit einem Kleber, Leim od.
dgl. versehen, der in wenigen Sekunden abbindet, dabei aber elastisch bleibt. Der
Kleber tritt au einer Auftragsdüse 18 aus, die auf den Grund der Gehrungsnut 1',
gerichtet ist. Bei der relativen Beweguiig zwischen Holzwerkstoffplatte 10 und Auftragsdüse
18 längs der Gehrungsnut 15 wird somit eine Kleberraupe 19 in die Gehrungsnut 15
hineingelegt, die sich bei Weiterbewegung der Holzwerkstoffplatte lo auf eine Rakel/20
bzw. 21 zubewegt. Dort wird die Kleberraupe am Grunde der Gehrungsnut 15 relativ
gleichmäßig 1) verteilt. Es entsteht eine Kleberschicht 22, welche für die Versteifung
des durch die Gehrungsnut 15 geschwächten Bereichs der Deckschicllt i) unter Bildung
eines Filmes
23 sorgt, die einseitig an der Holzwerkstoffplatte
10 sco vorher angebracht war.
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Die Bewegung de Holzwerkstoffplatte 1o von der Auftragsdüse 18 zur
Rakel20 bzw. 21 dauert nicht so lange, wie das Abbinden de elastischen Klebers,
so daß der Abbindevorgang erst einsetzt, wenn die Kleberschicht 22 hergestellt ist.
Im durch die Gehrungsnut 15 geschwächten Bereich von Holzwerkstoffplatte lo und
Deckschicht 23 ist nun nach dem Abbinden der Kleberschicht 22 eine Verstärkung aufgebracht
worden, die ein Abreißen der Deckschicht 23 verhindert, jech das anschließende Umfalten
der Teile der Holzwerkstoffplatte lo zu einem auch im Kantenbereich mit einer Deckschicht
versehenen/Bauteil infolge der Elastizität ermöglicht. Die Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält u.a. eine Frässtation 24 mit zwei Gruppen
von Fräswerkzeugen. In Arbeitsrichtung der Holzwerkstoffplatte 10 kommen zuerst
die Fräswerkzeuge 11, die gemeinsam di waagerechte Welle 16 haben. Dann folgen Üür
den Bereich oder senkrechten Nut ein an geneigter Welle 17 angeordnetes Fräswerkzeug
13 bzw. 14. Diese geneigten Fräswerkzeuge können entsprechend den konstruktiven
Gegebenheiten versetzt angeordnet sein.
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An die Frässtation 24 schließt sich eine Auftragsstation 25 für den
elastischen Kleber an. Sie enthält die Auftragsdüsen 18 und die Rakel20 bis 21.
In ihrem Bereich sind auch Rollensätze 26 flir den Transport der Holzwerkstoffplatte
10 während des Bearbeitungsvorganges angeordnet. Solche Rollensitze 2() sind auch
an anderen Stellen der Frässtation 24 noch vorgesellen.
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An die Frässtation 24 und die Auftragsstation 25 schließt sich in
Arbeitsrichtung der Holzwerkstoffplatte 10 eine Umfalt- und Pressstation 27 an.
Außer dem elastischen, schnell abbindenden Kleber wird auf die Oberflächen der Nuten
12 und 15 ein weiterer Kleber aufgebracht, der nach dem Umfalten der durch die Nuten
entstandenen Teile der Holzwerkstoffplatte 10 längs der Trennfuge nach längerer
Zeit abbindet und starr wird. Auf diese Weise entsteht eine feste/Verbindung der
einzelnen Teile des Bauteiles.
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Dabei wirkt es sich vorteilhaft aus, daß die Trennfuge 28 infolge
der zweifachen Fräsung einen Verlauf in mehreren unterschiedlichen Richtungen hat.
Vor dem Umfalten kam auf die Oberflächenteile, die sich nach dem Umfalten im Bereich
des von der Deckschicht 23 abgewandten inneren Endes der Trennfuge 28 befinden,
ein schnellabbindender, nach dem Abbinden elastischer Kleber aufgesprüht werden,
damit nach dem Umfalten sofort eitte vorläufig feste V(<rbindung der umgefalteten
Werkstoffplattenteile entsteht, bis der nach dem Abbinden starre Kleber, beispielsweise
ein PVAC-Leim, abgebunden ist.
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Während die Rakel20 in Form eines Dreiecks ausgebildet ist, dessen
untere Spitze zum Grund der Gehrungsnut 15 hiri gerichtet ist, ist die Rakel21 als
doppelt konische Rolle 29 ausgebildet, die an einer waagerechten Welle- 3o angeordnet
ist. Die Welle 30 ist in einem starren Bügel 31a gelagert.
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Die doppelte Konizität der Rolle 29 ist so ausgebildet, daß ihr Querschnitt
im unteren Teil ein Dreieck bildet, dessen Spitze in den Grund der Gehrungsnut 15
hineinragt. Di Konizität der Rolle 29 ist ebenso, wie die Richtung der Seiten der
Rakel20, dem Verlauf der Gehrungsnut 15 ange-paßt.
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Auf diese Weise läßt sich mit den Rakeln 20 und 21 eine gute Verteilung
des elastischen Klebers in der Gehrungsrot 15 durchführen.
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Sämtliche Fräswerkzeuge 11, 13 und 14 haben die Form von senkrechten
Kreiszylindern, wobei die Mantelfläche jeweils als schneidende rbeitsfläehe.wirkt.
Die Fräswerkzeuge 11 uiitl 14 sind jeweils aus zwei konzentrischen senkrechten Kreiszylindern
unterschiedlicher Durchmesser zusammengesetzt. Auf diese Weise entsteht bei Einarbeitung
der senkrechtem Nuten 12 eine besondere Anlagefläche 31 für den späteren Umfaltvorgang
und bei Einarbeitung der Gehrungsnot 15 eine Ausnehmung 32, die nach dem Umfalten
eine Tasche zur Aufnahme von elastischem Kleber bildet. Die Ausführung mit der Ausnehmung
32 ist daher besonders geeignet, eine etwas größere Kleberschicht aufzunehmen, ohne
daß das Umfalten der beiden. Teile der Holzwerkstoffplatte 10 dadurch beeinträchtigt
wird. Bei geringerer Klebermenge kann auf diese Ausnehmung 32 jedoch verzichtet
werden.
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Während gemäß Fig. 3 mit der Auftragsdüse 18 der Kleber 19 in Form
einer Rau@e auf dem Grund der Gehrungsnut 15 aufgetragen wird, ist es gemäß Fig.
15 auch möglich, den Kleber 19 mit einer Sprühdüse 33 auf die im Querschnitt zwei
Dreiecksseiten bildenden unteren Nutflächen 34 als dünnen ilm gleichmäßig verteilt
aufzusprühen. Die Sprühdüse 33 ist dabei i einem Abstand vom Grund der Gehrungsnut
15 gehalten, so (iaß sich beim Versprühen des Klebers ein Spühkegel 3W, ausbildet.
Zum Versprühen des Klebers wird Heißluft verwendet, die durch einen Eintrittsstutzen
36 in die
Sprühdüse 33 seitlich eintritt. Der leber tritt ebenfalls
durch eine seitliche Eintrittsöffnung 37 iii die Sprühdüse 33 ein.
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Die Sprühdüse 33 ist aus mehreren Rotationsteilen zusammensind diese
gesetzt und zwar/ koaxial hintereinander angeordnet. An einen Kleberzufuhrteil 38
mit der Eintrittsöffnung 3'1 und einem in einer Kleberkammer 39 in axialer Richtung
verschiebbar angeordneten Absperr- und Dosierstössel 40 schließt sich ein Ileißluftzufuhrteil
41 an, welches den Eintrittsstutzen 36 enthält. An das Heißluftzufuhrteil 41 schließt
sich ein Düsenkopf 42 an, der aus einem Kernstück 43 und einem Mantelstück 4)4 besteht.
Das Kernstück 43 stützt sich innslhalb des Mantelstückes 44 an diesem über mehrere
radial abstehende Rippen 45 ab, wobei ein Ringraum 46, der über einen Kanal 47 in
dem Heißluftzufuhrtei L 41 mit dem Eintrittsstutzen 36 für die Heißluft verbunden
ist, freigelassen ist.
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Das Kernstück 43, der Heißluftzufuhrteil 41 und der Kleberzufuhrteil
38 sind über zentrale Bohrungen 48 mit der Kleberkammer 39 verbunden. Der dadurch
gebildete Kanal endet in der Kleberdüse 49 am vorderen stirnseitigen Ende des Keriistückes
43. Die Kleberdüse 49 wird von der ringförmigen Heißluftdüse 50 umgeben, die von
dem Kernstück 43 und dem Mantelstück 44 an dieser Stelle gebildet wird.
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Der Kleber tritt unter Druck durch die Eintrittsöffnung 37 in die
Sprühdüse 33 ein und bewegt sich durch die Kleber kammer 39 und die Bohrungen 48
hindurch zur Kleberdüse It) hin. Im Bereich des Düsenkopfes 42 wird er von der Heißluft,
die
durch den Eintrittsstutzen 36, den Kanal 47 und den Ringraum 46 hindurch zur Heißluftdüse
50 strömt, erwärmt und aktiviert. Die ausströmende Heißluft saugt den Kleber durch
die Kleberdüse 49 aus dem Düsenkopf 42 heraus, wobei sich der Sprühkegel 35 aus
im Heißluftstrom fein verteilten Klebertröpfchen bildet. Bei Einhaltung des richtigen
Abstandes dir Sprühdüse 33 von der Holzwerkstoffplatte lo werden gerade die unteren
Nutflächen 34 der Gehrungsnut 15 vollständig und gleichmäßig mit einem feinen, gleichmäßigen
Kleberfilm belegt.
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Während in Fig. 13 auf der rechten Seite der Holzwerkstoffplatte lo
eine Nut für ein rechtwinkliges Umlegen gefräst ist, befindet sich auf der linken
Seite eine Nut, die ein Umfalten um 750 ermöglicht. Zur Herstellung dieser Nut sind
insgesamt drei Fräsvorgänge mit unterschiedlich geneigten Fräsern unterschiedlicher
Abmessungen nacheinander erro rde rl ich.
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