DE3941976A1 - Werkstueckspannstation fuer paket-keilzinkenfraesmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannstation nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In zahlreichen Betrieben der holzverarbeitenden Indus­ trie, wie beispielsweise bei der Fenster- und Türher­ stellung, bei der Plattenfertigung, bei den Fertig­ hausherstellern sowie in der Möbelindustrie werden Hölzer verarbeitet, die vollständig frei von Aststellen und sonstigen Schadstellen sind. Diese Hölzer werden aus ausgewählten ast- und schadstellen freien Kurzhöl­ zern hergestellt. Diese haben im allgemeinen eine Länge von 150-800 mm. Diese Hölzer werden unsortiert zu Paketen mit Breiten bis zu 800-1000 mm zusammenge­ stellt und einer Paketkeilzinkenfräsmaschine zugeführt. Die Pakete werden stirnseitig ausgerichtet, gespannt und anschließend mittels eines Horizontalfräsers mit einem Keilzinkenprofil versehen. In dieses Keilzinkenprofil wird dann Leim eingegeben. Diese beidseitig keilge­ zinkten Hölzer werden anschließend zu Lamellen zusammen­ gestellt, die bis zu 6 m lang sind und stirnseitig verpreßt. In einer solchen Lamelle können bis zu 40 einzelne Brettstücke zusammengefügt sein. Kleinste Win­ kelfehler beim Fräsen horizontal und vertikal ergeben zumindest in je einer der Ebenen verbogene Lamellen. Wenn beim Verpressen diese gebogenen Lamellen mit Gewalt gerade gedrückt werden, führt dies zu unerwünschten offenen Zinken. Wenn absolut geschlossene Zinken bei Verabeitung von unregelmäßig gefrästen Harthölzern her­ gestellt werden, sind die Lamellen in zumindest je einer Ebene verbogen.

Diese nachteiligen und unerwünschten Fehler entstehen im Bereich der Werkstückspannstation. In diese Station muß zum Fräsen das Holzpaket transportiert werden. Zu diesem Zweck werden Rollentische oder Transportbänder verwen­ det. Wegen der sehr kurzen Holzlängen, die verarbeitet werden müssen, ist bei Rollentischen ein geringer Rollenabstand erforderlich. Bei Paketbreiten von 800- 1000 mm können Rollen mit entsprechend geringen Radien nicht mehr verwendet werden, da sie beim vertikalen Einspannen des Paketes den Spanndruck aufnehmen müssen und sich dabei durchbiegen. Stahlrollen mit kleinen Radien gewährleisten ferner keinen ausreichenden Reibungseingriff mit den Hölzern, der erforderlich ist, um das Paket beim Einführen in die Station stirnseitig auszurichten.

Um diese Nachteile auszuschalten werden bei bekannten Paket-Keilzinkenfräsmaschinen für Kurzhölzer in der Werkstückspannstation Transportbänder eingesetzt, die eine gute Mitnahme und damit eine stirnseitige Aus­ richtung gewährleisten und im sauberen Zustand eine gute Auflagefläche bilden. Verschmutzungen, wie Holzspreißel auf der Tragseite und der Laufseite des Bandes sowie die Verformbarkeit dieses Bandes beeinträchtigen jedoch die Winkelgenauigkeit beim Fräsen. Die erwünschte gute Reibung in Förderrichtung wirkt sich ungünstig beim Ausrichten und Spannen in seitlicher Richtung aus. Erfolgt die Ausrichtung durch seitliche Druckelemente lediglich am vorderen Ende, so ergeben sich Richtungs­ fehler die zu horizontalen Keilzinkenfehlern führen, so daß eine Krümmung der Lamellen in Richtung der Kanten­ ebenen der Hölzer die Folge ist. Wenn sich beim Verti­ kalspannen mittels eines Druckbalken am vorderen Ende des Paketes Hölzer am hinteren Ende des Paketes aufwärts bewegen, werden Keilzinkenfehler in einer zur Fräs­ richtung senkrechten Ebene erzeugt, so daß die Lamellen nach Art einer Raumkurve mit zwei zueinander senkrechten Krümmungsebenen gekrümmt werden.

Zur Ausschaltung der vorstehend aufgeführten Nachteile ist es erforderlich, eine Werkstückspannstation der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, in der für den Transport der Hölzerpakete und deren stirn­ seitige Ausrichtung eine Fördereinrichtung zur Verfügung steht, die einen großen Reibungskoeffizienten aufweist und die für die seitliche Ausrichtung und Spannung der Hölzer einen geringstmöglichen Reibungskoeffizienten hat und zur Aufnahme des vertikalen Spanndruckes eine optimale Stabilität aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Werkstückspannstation zur Verfügung zu stellen.

Überraschenderweise ist es gelungen, diese einander widersprechende Bedingungen enthaltende Aufgabe erfin­ dungsgemäß dadurch zu lösen, daß in dieser Werkstück­ spannstation Transportrollen und alternierend mit und parallel zu diesen Auflagestege vorgesehen sind und daß diese Auflagestege und die Transportrollen vertikal relativ zueinander verstellbar sind. Durch diese Aus­ bildung der Werkstückspannstation wird ein Tisch gebil­ det, dessen Oberseite aus abwechselnd angeordneten Transportrollen und Auflagestegen besteht. Diese Auf­ lagestege bilden einen Rost. Die Transportrollen und diese Stege sind relativ zueinander höhenverstellbar ausgebildet. Mit Vorteil ist es möglich, zum Transport und stirnseitigen Ausrichten der Hölzer die Transport­ rollen und die Auflagestege relativ derart zueinander einzustellen, daß die Scheitelebene der Transportrollen oberhalb der Ebene der Oberkanten der Auflagestege liegt. Das Paket wird lediglich von den Transportrollen erfaßt. Der Reibungskoeffizient des Umfangs der Transportrollen ist mit Vorteil größer als der der Ober­ kanten der Auflagestege. Dieser Reibungskoeffizient kann für den Transport des Paketes und zu dessen stirnseiti­ ger Ausrichtung optimal dadurch gewählt werden, daß die Transportrollen einen Reibungsbelag aufweisen. Sobald die stirnseitige Ausrichtung beendet ist, erfolgt eine relative Verstellung derart, daß zum seitlichen Aus­ richten und Einspannen die Hölzer des Paketes auf den Oberkanten der Auflagestege aufliegen. Die Oberkanten der Auflagestege haben einen niedrigen Reibungskoeffi­ zienten, so daß der Reibungswiderstand gegen ein seitliches Ausrichten minimal ist. Die stabilen Auflagestege, die das Paket tragen, bilden auch das Widerlager für das vertikale Einspannen, so daß eine erforderliche vertikale Einspannkraft durch den festen Stegrost aufgenommen wird.

In vorteilhafter Weise wird durch die Erfindung eine Werkstückspannstation zur Verfügung gestellt, mit der es möglich ist, einander entgegengesetzte physikalische Bedingungen zu erfüllen, nämlich am gleichen Ort nach­ einander einen hohen und einen niedrigen Reibungsein­ griff zu ermöglichen. Dabei ist noch die Aufnahme einer hohen vertikalen Spannkraft möglich.

In vorteilhafter Weise werden die Transportrollen über einen gemeinsamen Antrieb angetrieben.

Um das Paket in abgestützter Weise möglichst dicht an den Fräser heranzuführen, ist in der alternierenden Anordnung der Transportrollen und Auflagestege in Förderrichtung zum Fräser jeweils ein Auflagesteg vor einer Transportrolle angeordnet. Am entgegengesetzten Ende befindet sich mit Vorteil eine Transportrolle, die bei der Zuführung des Paketes das Paket stoßfrei auf­ nehmen kann.

An der Frontseite des dem Fräser benachbarten Auflage­ steges ist mit Vorteil eine Leiste angeordnet, die die Führungsfläche zum Fräser hin und damit die Abstütz­ fläche beim Fräsen vergrößert.

Um in jedem Fall ein stoßfreies Gleiten des Paketes über die Auflagestege hinweg zu gewährleisten, sind deren Oberkanten mit Vorteil angefast.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Auflage­ stege ortsfest ausgebildet und die Transportrollen heb­ und senkbar montiert. Mit Vorteil sind dabei die Achsenden der Transportrollen mit Hydraulik- oder Pneu­ matikkolben verbunden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Transportrollen als Vollwalzen mit auf Pneumatikzylinderkolben abgestützten Achsstummeln ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform können die Transportrollen pneumatisch angehoben und durch Ablassen des Druckes in folge ihres Gewichtes wieder gesenkt werden.

Um eine optimale Vertikalspannung zu gewährleisten, weist die Vertikalspannvorrichtung eine Druckplatte auf, die an zwei in Förderrichtung im Abstand voneinander angeordneten, synchron angetriebenen Spindelpaaren montiert ist. Diese Montage gewährleistet, daß die Druckplatte genau parallel ausgerichtet auf das Paket zu gefahren werden kann. Mit besonderem Vorteil ist die Druckplatte an zwei Querholmen montiert, deren Enden in Antriebsverbindung mit den Spindeln stehen. Die Spindeln sind ihrerseits mit einem zentralen Hydromotor verbunden, über dessen Hydrodruck die Spannkraft ein­ stellbar ist.

Um einen möglichst kurzen Arbeitstakt sicherzustellen, wird der Öffnungshub der Druckplatte über einen Zeit­ schalter gesteuert. Die Funktion dieses Zeitschalters wird je nach Höhe des Paketes eingestellt, so daß der Arbeitstakt optimiert werden kann.

Mit besonderem Vorteil ist die Breite der Druckplatte der Paketbreite, d. h. der Breite des durch die Trans­ portrollen und Auflagestege gebildeten Tisches ange­ passt, so daß in Breitenrichtung das Paket optimal ge­ spannt werden kann. Die Länge der Druckplatte wird zweckmäßigerweise an die Länge des längsten zu ver­ arbeitenden Holzstückes angepaßt. Die maximale Länge der Druckplatte wird durch die Länge des durch die Auflagestege und Transportrollen gebildeten Tisches festgelegt. Mit besonderem Vorteil wird die Länge derart bemessen, daß Enden einzelner längerer Hölzer überspannt werden. Bei dieser Bemessung werden lange Hölzer, die in einer Ebene gekrümmt sind, welche senkrecht zur Fräs­ richtung verläuft, in eine Lage gebracht, in der sie nach dem Fräsen in der Lamelle zinkendicht verpreßt werden können und lediglich leicht nachbearbeitbar, aus der Lamelle abstehende Bereiche aufweisen, ohne in der Lamelle eine Krümmung zu erzeugen.

An der Druckseite der Druckplatte ist mit Vorteil eine elastische Federplatte montiert, an der vorspringende Federelemente ausgebildet sind. Diese Federelemente können als Parabolfederelemente ausgebildet sein, die in auf Lücke zueinander versetzten Reihen angeordnet sind, um eine dichte federnde Anpressung an die Oberseite des Paketes zu ermöglichen.

Für eine optimale Seitenausrichtung und Einspannung ist an einer oder beiden Seiten des durch die Transportrollen und Auflagestege gebildeten Tischen je eine Seitenspannplatte angeordnet, deren Länge der Länge des Tisches entspricht. Mit Vorteil wird durch diese Ausbildung der Seitenspannplatte das Paket über die gesamte Länge hinweg zusammengedrückt. Mit besonderem Vorteil sind diese Spannplatten hydraulisch schwimmend gegen das Paket andrückbar. Das Paket muß nicht mehr um die gesamte Differenz zwischen Paketbreite und Kanal­ breite verschoben werden, da die Spannplatten schwimmend an das Paket angedrückt werden.

Mit besonderem Vorteil sind diese Seitenspannplatten in der Hubbahn der Querholme der Vertikalspannvorrichtung mit Aussparungen ausgestattet, so daß die Vertikal­ spannvorrichtung bei angelegter Seiteneinspannvor­ richtung ihre Arbeit ungehindert durchführen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter Bezug­ nahme auf die Fig. der Zeichnung beschrieben werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Explosiondarstellung von Bauteilen der Werkstückspannstation und

Fig. 2 eine schematische Querschnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Werstückspannstation, bei der Teile fortgelassen sind.

In Fig. 1 ist eine Wertstückspannstation 1 dargestellt. In diese Werstückspannstation 1 werden, von rechts kommend, Werkstückpakete eingeführt und diese werden von einem horizontalen Fräser mit Keilzinken versehen. Die Mitte der horizontalen Fräserbahn ist schematisch bei 4 dargestellt. Bei der Darstellung in Fig. 1 bewegt sich der Horizontalfräser senkrecht zur Zeichenebene.

Bei 7 sind schematisch an einem kurzen Holzstück ge­ fräste Keilzinken dargestellt.

In der Werstückspannstation 1 ist ein Tisch 10 vorge­ sehen. Dieser Tisch 10 weist alternierend angeordnete Transportrollen 2 und Auflagestege 3 auf. Die alter­ nierende Anordnung dieser Bauteile ist derart, daß in Förderrichtung zum Fräser 4 hin jeweils ein Auflagesteg 3 vor einer Transportrolle 2 liegt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Auflagestege 3 fest im Maschinenrahmen montiert und bilden einen Rost.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Transportrollen 2 als Voll­ walzen ausgebildet, deren Enden heb- und senkbar an einem schematisch gezeigten Hydraulikzylinderkolben 12 gelagert sind. Mit diesem Hydraulikzylinderkolben 12 können die Transsportrollen 2 derart angehoben werden, daß deren Scheitellinien über den Oberkanten 6 der Auf­ lagestege 3 liegen. Wie schematisch in Fig. 1 gezeigt, ist jeder Umfang einer Transportrolle 2 mit einem Rei­ bungsbelag 5 versehen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Kettenantrieb 13 für alle Transportrollen 2 dargestellt. Die Kette 14 dieses Kettenantriebes 13 läuft über die Transportrollen 2.

Wenn sich die mit dem Reibungsbelag 5 versehenen Tran­ sportrollen 2 über die Ebene der Oberkanten 6 der Auf­ lagestege 3 erstrecken, kann ein von rechts zugeführtes Paket mittels dieser Transportrollen gegen eine nicht dargestellte Vorrichtung zur stirnseitigen Ausrichtung des Paketes transportiert werden. Sobald die stirnsei­ tige Ausrichtung des Paketes erfolgt ist, werden die Transportrollen 2 derart abgesenkt, daß sich das nicht dargestellte Paket auf den Oberkanten 6 der Auflagestege 3 abstützt. Diese Oberkanten 6 sind blank poliert und bilden einen minimalen Reibungswiderstand. Die in Fig. 2 dargestellten Seitenspannplatten 20 werden nun zu­ sammengefahren und richten das sich auf den Auflageste­ gen 3 abstützende Paket seitlich aus. Nachdem diese seitliche Ausrichtung erfolgt ist, wird die vertikale Spannung durchgeführt.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist die vertikale Spann­ vorrichtung eine im wesentlichen rechteckige Spannplatte 9 auf. Die Breite dieser Spannplatte 9 ist derart be­ messen, daß sie sich im wesentlichen über die Breite des Tisches 10 erstreckt. Die maximale Länge dieser Spann­ platte 9 wird durch die Länge des Tisches 10 festgelegt. Die Länge der Spannplatte 9 ist insbesondere derart be­ messen, daß sie beim Einspannen das längste im Paket vorhandene Holz an beiden Enden beaufschlagen kann.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei im Ab­ stand voneinander angeordnete, den Tisch 10 flankierende Spindelpaare 15, 16 vorgesehen. Diese Spindelpaare 15, 16 stehen in Antriebsverbindung mit einem zentralen Hydromotor und werden von diesem synchron angetrieben. Die Spannplatte 9 der vertikalen Spannvorrichtung 8 ist an zwei parallelen Querholmen 10 montiert, deren Enden mit je einem Spindelpaar 15, 16 in Antriebsverbindung stehen. Die Befestigung der Spannplatte 9 und der An­ trieb der Spindeln 16 sind derart, daß die Spannplatte 9 exakt parallel zur Auflagefläche des Tisches 10 ver­ fahren werden kann. An der Druckseite der Druckplatte 9 ist eine elastische Federplatte 17 angeordnet. An dieser elastischen Federplatte 17 sind Federelemente 18 ausge­ bildet, die insbesondere die Form von Parabolfederele­ menten haben. Diese Federelemente 18 sind an dieser Federplatte 17 in auf Lücke versetzten Reihen montiert. In den Seitenspannplatten 20 sind, wie dargestellt, Aussparungen 21 vorgesehen, in die beim Absenken der Vertikalspannvorrichtung 8 die Querholme 10 eintreten können.

Claims (19)

1. Werkstückspannstation mit angetriebenen Transport­ rollen und einer Seiten- und Vertikalspannvor­ richtung zum Ausrichten und Einspannen von Bretter- oder Blockwarepaketen in Paket-Keilzinkenfräs­ machinen, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. alternierend mit den Transportrollen (2) zu diesen parallele Auflagestege (3) vorge­ sehen, und
• 2. diese und die Transportrollen (2) vertikal relativ zueinander verstellbar sind.

2. Werkstückspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.1 der Reibungskoeffizient des Umfangs (5) der Transportrollen (2) größer als der der Ober­ kanten (6) der Auflagestege (3) ist.

3. Werkstückspannstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• • 1.1.1 die Transportrollen (2) einen Reibungsbelag (5) aufweisen.

4. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.2 die Transportrollen (2) einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.

5. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.3 in Förderrichtung zum Fräser (4) jeweils ein Auflagesteg (3) vor einer Transportrolle (2) angeordnet ist.

6. Werkstückspannstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• • 1.3.1 an der Frontseite des dem Fräser (4) benachbarten Auflagesteges (3) eine Leiste (7) angeordnet ist.

7. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1.4 die Oberkanten (6) der Auflagestege (3) angefast sind.

8. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

• 2.1 die Auflagestege (3) ortsfest und die Transportrollen (2) heb- und senkbar montiert sind.

9. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

• • 2.1.1 die Achsenden der Transportrollen (2) mit Hydraulik- oder Pneumatik-Kolben verbunden sind.

10. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

• 2.2 die Transportrollen (2) als Vollwalzen mit auf Pneumatik-Zylinder-Kolben abgestützten Achsstummeln (13) ausgebildet sind.

11. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3. die Vertikalspannvorrichtung (8) eine Druck­ platte (9) aufweist, die
• 4. an zwei, in Förderrichtung im Abstand von­ einander angeordneten, synchron angetrie­ benen Spindelpaaren (15, 16) montiert ist.

12. Werkstückspannstation nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß

• 4.1 die Druckplatte (9) an zwei Querholmen (10) montiert ist, deren Enden in Antriebsver­ bindung mit den Spindeln (15, 16) stehen.

13. Werkstückspannstation nach Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß

• 4.2 die Spindeln (15, 16) in Antriebsverbindung mit einem zentralen Hydromotor stehen, über dessen Hydrodruck die Spannkraft einstellbar ist.

14. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

• 4.3 der Öffnungshub der Druckplatte (9) über einen Zeitschalter gesteuert ist.

15. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.1 die Breite der Druckplatte (9) der Paket­ breite angepaßt und
• 3.2 deren Länge so bemessen ist, daß die Enden einzelner, längerer Hölzer überspannt sind.

16. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß

• 3.3 an der Druckseite der Druckplatte (9) eine elastische Federplatte (17) montiert ist, an der
  • 3.3.1 vorspringende Federelemente (18) ausgebildet sind.

17. Werkstückspannstation nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß

• 5. an beiden Seiten des durch die Transport­ rollen (2) und Auflagestege (3) gebildeten Tisches (19) eine Seitenspannplatte (20) angeordnet ist,
• 5.1 deren Länge der Länge des Tisches (19) ent­ spricht.

18. Werkstückspannstation nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

• 5.2 die Spannplatten (20) hydraulisch schwimmend gegen das Paket andrückbar sind.

19. Werkstückspannstation nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß

• 5.3 die Seitenspannplatten (20) in der Hubbahn der Querholme (10) der Vertikalspannvor­ richtung (8) Aussparungen (21) aufweisen.