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Die
industrielle Herstellung von holzartigen Rahmenstrukturen und insbesondere
von rechteckigen Rahmen für
Gemälde,
Photographien, Spiegel und andere Gegenstände bedient sich bereits automatisierter
Systeme und Maschinen, die ausgehend von vier Leisten, welche an
beiden Enden im Winkel von 45° geschnitten
sind, diese aufnehmen und sie zwischen vier Hefteinheiten plazieren,
welche dazu vorgesehen sind, die Leisten an den vier Ecken mittels
geeigneter Stahlheftklammern starr zu koppeln, welche pneumatisch
längs der
Verbindungslinien eingesetzt werden können. Weiter wird mittels eines Systems
elektronisch gesteuerter, motorisierter Trägereinrichtungen die gegenseitige
Lage der Hefteinheiten für
jeden Fall an die Abmessungen der hergestellten Rahmen angepaßt.
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Die
oben zusammengetragenen Fakten sind im Detail in EP Nr. 00 107 060.6
vom selben Anmelder wie dem der vorliegenden Anmeldung gezeigt und
beschrieben, wobei hier auch die Benutzung bestimmter Einrichtungen
vorgesehen ist, welche nach dem Aufnehmen der vier Leisten aus einer
oder mehreren Fördereinrichtungen
mittels geeigneter Translationsbewegungen und Drehungen die Leisten
so ablegen, daß der
Rahmen an den vier Hefteinheiten zusammengesetzt werden kann.
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Die
nachfolgende praktische Testphase der genannten Maschine hat es
ermöglicht,
die Gültigkeit und
Effizienz der einzelnen Einrichtungen und ihrer Kombination sowie
das hohe Qualitätsniveau
bei der Herstellung zu bestätigen.
Jedoch hat die genaue Analyse der zahlreichen Arbeitsschritte den
Bedarf und die Möglichkeit
für eine
weitere Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Maschine zutage
gefördert,
die die Produktionsmenge pro Stunde deutlich ansteigen läßt, welche
gegenwärtig
durch ein Leistenzuführsystem
beeinträchtig
wird, welches für
das Arbeitstempo der Hefteinheiten, mit denen die Maschine bestückt ist,
nicht geeignet ist.
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Zudem
ist zwischenzeitlich auch das Bedürfnis aufgekommen, bestimmte
Rahmen während
des Zusammensetzens der Leisten, und damit vor deren Verbinden mittels
Heftklammern, dadurch zu vervollständigen, daß eine transparente Platte
oder Paneele beliebiger Sorte in den geeignet mit Schlitzen versehenen,
innen liegenden Rand eingesetzt oder daß umgekehrt der innen liegende
Rand der Leisten in einen entsprechenden Schlitz am Rande der zu
umrahmenden Paneele paßgenau
eingesetzt wird.
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Eine
automatisierte Vorrichtung zum Zuführen und Positionieren von
Leisten in Maschinen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus
FR 2 674789 A bekannt.
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Entsprechend
ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine automatische Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welche – zusätzlich zur
deutlichen Reduzierung der erforderlichen Zeit zur Positionierung
der zu verbindenden Leisten und der erforderlichen Zeit zum Anpassen
der Maschine an Änderungen
(sogar häufigen Änderungen)
hinsichtlich des Formats der zusammenzusetzenden Rahmen – die Ankunft
aller Leisten auf einer einzigen Seite der Maschine erlaubt, so
daß beliebige
Paneele oder Zuschnitte, die mit den Leisten kombiniert werden sollen,
auf der gegenüberliegenden
Seite zugeführt
werden können,
wodurch erreicht wird, daß die
fertigen Erzeugnisse von einer der beiden Seiten entfernt werden,
welche senkrecht zu denen liegen, welche für die beiden einander entgegengesetzten
Zuführungen
verwendet werden.
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Da
die Leisten aus der Zuschnitteinheit in parallelen Reihen und auf
derselben Seite in die Maschine gelangen, führt dies zudem zu einem Vorteil für das Leistenzuführungssystem,
da es die Leisten aus einer einzelnen Zuführeinheit aufnehmen kann und
da die Vorrichtung selbst aus mehreren parallelen Bahnen gebildet
werden kann.
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Das
obige Ziel und andere Aufgabenstellungen, die sich nachfolgend noch
genauer ergeben werden, werden von einer Vorrichtung nach Anspruch
1 erreicht. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die
Zuführung
vorteilhafterweise aber nicht ausschließlich – wie in 11 gezeigt – durch ein
Förderband,
welches die durch eine herkömmliche
Zuschnitteinheit bereitgestellten Leisten aufnimmt und sie zur erfindungsgemäßen Vorrichtung befördert.
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Die
beiliegenden Zeichnungen zeigen deutlich, daß die Leisten L, welche aus
der Zuschnitteinheit G austreten und durch das Band S befördert werden,
zunächst
auf dem zweispurigen Band U und anschließend auf dem vierspurigen Band
V entlangfahren, welches sie zu den vier Bändern W befördert, welche als Pufferspeicher
dienen, da jeder lang genug ist, um wenigstens zwei Leisten nacheinander aufzunehmen,
und sich bewegen, wenn die stromabwärts gelegene Maschine die Leisten
anfordert, mit denen der Rahmen in jedem einzelnen Fall gebildet werden
soll.
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Betrachtet
man 17 genauer, kann man erkennen, daß die Leisten,
die auf den vier Pufferbändern
W bereitstehen, so sortiert werden, daß zwei kurze in jedem der beiden
mittleren Bänder
und zwei lange in jedem der beiden äußeren Bänder vorhanden sind. Diese
sortierte Anordnung wird durch drei Klappen P bewirkt: eine ist
oberhalb des Bandes U (18) angeordnet und zwei sind
oberhalb des Bandes V (19) angeordnet und die Klappen
lassen sich in vertikaler Richtung auf Arme drehen, welche frei
auf die Bänder
heraushängen
und durch eine entsprechende Anzahl Bewegungseinrichtungen Q so
bewegt werden, daß jeder
einzelne die Leisten in zwei nebeneinander liegende Bahnen sortieren kann.
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Natürlich werden
die Bewegungseinrichtungen Q von einem elektronischen System gesteuert, welches
zusätzlich
zur Unterscheidung der Länge und
der Anzahl der Leisten die Bewegungsabfolge der Klappen P entsprechend
den zu beschickenden Bahnen steuert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
wird zusammen mit der oben beschriebenen Fördereinrichtung mit der Hilfe
von zehn Zeichnungen beschrieben, welche anhand eines nicht einschränkenden Beispiels
folgendes zeigen:
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1 und 2 – zeigen
eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3 und 4 – zeigen
zwei verschiedene perspektivische Ansichten der Anordnung der Träger und
der entsprechenden Führungen
zur Bewegung der Leisten gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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5 und 6 – sind zwei
perspektivische Ansichten der rechten Trägereinrichtung der zentralen
Bewegungseinheit,
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7 und 8 – sind zwei
perspektivische Ansichten der linken Trägereinrichtung der zentralen Bewegungseinheit,
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9 und 10 – sind zwei
perspektivische Ansichten der einzelnen Trägereinrichtung der Querbewegungseinheit,
welche sich rechts von der zentralen Bewegungseinheit befindet,
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11 und 12 – sind zwei
perspektivische Ansichten der einzelnen Trägereinrichtung der Querbewegungseinheit,
welche sich links von der zentralen Bewegungseinheit befindet,
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13 und 14 – veranschaulichen schematisch
die Zuführmittel,
indem von oben lediglich die Leistenbewegungseinheiten und die sie
führenden
Förderbänder gezeigt
sind,
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15 und 16 – sind vereinfachte
Ansichten von oben und von unten auf den Satz von Trägereinrichtungen
mit den entsprechenden Führungen,
wobei diese Ansichten eine der möglichen Ausführungsformen
der in den vorherigen Figuren gezeigten Vorrichtung zeigen,
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17, 18 und 19 zeigen
eine der möglichen
Vorgehensweisen zur Führung
der Leisten aus einer herkömmlichen
Zuschnitteinheit in eine Vorrichtung, wie sie entsprechend dem vorliegenden Patent
vorgesehen ist.
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Eine
erste zusammenfassende Untersuchung der beiliegenden Zeichnungen,
insbesondere der allgemeinen Ansichten der 1 und 2, zeigt
zunächst
einmal, daß die
Vorrichtung gebildet wird durch einen Rahmen T, auf welchem vier
Hefteinheiten (F1-F2-F3-F4) der Maschine montiert sind, welche rechteckige
Rahmen ausbildet; über
den Hefteinheiten ist ein Zuführsystem
angeordnet, welches auch auf dem Rahmen T montiert ist und welches
mit vier Trägereinrichtungen
(A-B-C-D) versehen
ist, die eine entsprechende Anzahl von Leisten (L1-L2-L3-L4) aus
den entsprechenden Förderbändern (N1-N2-N3-N4)
herausnehmen, die in beliebiger Weise beschickt werden, und sie
anschließend
in den darunterliegenden Hefteinheiten, die den Rahmen ausbilden,
ablegen.
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Der
Einfachheit der Beschreibung halber umfaßt die Vorrichtung ein Bewegungssystem
(3 und 4), welches aus drei Einheiten
zusammengesetzt ist: einer zentralen Bewegungseinheit, welche nicht
einschränkend
zwei Trägereinrichtungen
A und B und einen horizontalen Träger X enthält, in dessen gegenüberliegenden
vertikalen Flächen
die entsprechenden Paare von Schiebeführungen 1 für die Schieber
der Trägereinrichtungen
vorgesehen sind; einer rechten Querbewegungseinheit, welche nicht
einschränkend
eine Trägereinrichtung
C und einen horizontal Träger
Y enthält,
welcher auf einer vertikalen Fläche
ein Paar Schiebeführungen 1 für die Schieber
der Trägereinrichtung
aufweist; einer linken Querbewegungseinheit, welche nicht einschränkend eine
Trägereinrichtung
D und einen horizontalen Träger
Z enthält,
welcher auf einer vertikalen Fläche
ein Paar Schiebeführungen 1 für die Schieber
der Trägereinrichtung
aufweist.
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Die 3 und 4 sowie
die 5–12 zeigen,
daß jede
der vier Trägereinrichtungen
(A-B-C-D) zusätzlich
zur Bestückung
mit in geeignete Schiebeführungen 1 in
Eingriff zu bringenden Schiebern 2 stabil mit einem Zahnriemen 3 verbunden
ist, welcher zwischen zwei Riemenscheiben gespannt ist, von denen
eine an der Welle des elektronisch gesteuerten, elektrischen Getriebemotors
M befestigt oder jedenfalls starr mit dieser gekoppelt ist und die
lineare Translationsbewegung der Trägereinrichtung in beide Richtungen
erzeugt.
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Weiter
ist ein Pneumatikzylinder 4 vertikal in einem horizontalen
flachen Abschnitt von jeder der vier Trägereinrichtungen gelagert und
dessen Stange 5 ragt nach unten heraus und endet mit einem
horizontalen Arm 6, welcher mit einer Pneumatikklemme 7 versehen
ist, dank derer eine der Leisten L1-L2-L3-L4 mittig angegriffen
werden kann.
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Mittels
einer Führung 10,
welche am Pneumatikzylinder 4 so fixiert ist, daß darin
ein Stab 9 verschieblich ist, der mit einer Stange 5 mittels
eines Verbindungselements 8 verbunden ist, sind die Stange 5 und
der Zylinder 4 miteinander starr sowohl dann gekoppelt,
wenn – wie
bei der Trägereinrichtung
C – der
Arm 6 der Klemme 7 keine Drehung ausführen muß und die
Leiste L3 (14) mit derselben Orientierung
ablegt, mit der sie aufgehoben wurde (13), als
auch dann, wenn – wie
im Beispiel der 13 und 14 – jede der
Leisten L1-L2-L4 eine besondere individuelle Drehung erfordert.
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Demzufolge
müssen
die anderen drei Leisten, während
die durch die Trägereinrichtung
C beförderte
Leiste L3 nur eine lineare Translationsbewegung ausführt, vor
ihrer Ablage auf die Hefteinheiten auch wie folgt gedreht werden:
die Leiste L1 der Trägereinrichtung
A muß im
Uhrzeigersinn um 90° gedreht
werden; die Leiste L2 der Trägereinrichtung 8 muß gegen
den Uhrzeigersinn um 90° gedreht
werden; und die Leiste L4 der Trägereinrichtung
D muß im
Uhrzeigersinn um 180° gedreht
werden.
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In
den Trägereinrichtungen
A-B-D ist der Pneumatikzylinder 4 zur Erzielung dieser
Drehungen mittels eines Lagers drehbar gelagert und ist koaxial und
starr mit einer der beiden Riemenscheiben gekoppelt, die einen Zahnriemen 11 spannen,
auf welchem ein geeignet vorgesehener Pneumatikzylinder 12 in
linearer Weise alternierend in die eine und die andere Richtung
einwirkt.
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Es
sei bemerkt, daß wenn
einige Trägereinrichtungen
wie A und B Leisten wie L1 und L2 aufnehmen müssen, die auf den Bändern N1
und N2 ankommen, welche parallel zu einer Übergaberichtung der Trägereinrichtungen
(13) angeordnet sind, die Klemmen 7 der
Trägereinrichtungen
(5 bis 8) so montiert sind, daß die eingeklemmten
Leisten parallel zu den Armen 6 der Klemmen liegen. Wenn
andererseits Trägereinrichtungen
wie C und D Leisten wie L3 und L4 aufnehmen müssen, die auf den Bändern N3
und N4 ankommen, welche senkrecht zur Übergaberichtung der Trägereinrichtungen angeordnet
sind, sind die Klemmen 7 der Trägereinrichtungen (5 bis 8)
so montiert, daß die
eingeklemmten Leisten senkrecht zu den Armen der Klemmen liegen.
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Wie
den 15 und 16 beispielhaft
zu entnehmen ist, kann die Leiste L4 entweder wegen einer bereits
ausgeführten
Drehung um 180° oder aus
anderem Grund auf dem Förderband
N4 mit einer Orientierung ankommen, welche der Orientierung der übrigen Leisten
L1-L2-L3 entgegengesetzt ist. In solchen Fällen kann die linke Querbewegungseinheit,
d.h. die Einheit des Trägers
Z, eine Trägereinrichtung
E verwenden, welche spiegelsymmetrisch identisch zur Trägereinrich tung
C, auch bezüglich
der Orientierung der Klemme 7, ausgebildet ist, da sie
wie auch die Trägereinrichtung
für eine
einfache lineare Translationsbewegung der beförderten Leiste voreingestellt
ist.
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In
den 13 und 14 befördern die
Förderbänder N1-N2-N3-N4 die vier Leisten
zu den entsprechenden Aufnahmebereichen, die durch entsprechende
Anschläge
R ausgebildet sind, welche entsprechend der Länge der einzelnen Leisten eingestellt
werden können,
so daß die
Aufnahmeklemmen 7 der Trägereinrichtungen diese exakt
in der Mitte greifen können.
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Die
Anschläge
R der Bänder
N1 und N2 können
jedoch auch fest sein, da die Trägereinrichtungen
A und B durch Bewegen in dieselbe Richtung wie die Bänder immer
noch ungeachtet ihrer Länge
in der Mitte der entsprechenden Leisten L1 und L2 angeordnet werden
können.
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Es
sei bemerkt, daß die
drei Bewegungseinheiten, d.h. die zentrale und die beiden Querbewegungseinheiten,
gleichzeitig arbeiten und synchronisiert sind, um Kollisionen unter
den Leisten zu vermeiden. Dies tritt auch dank der Tatsache auf,
daß die
Längen
der Stangen 5 der Pneumatikzylinder 4 es falls
nötig erlauben
können,
die Höhe
der Streifen zu versetzen, so daß diese in unterschiedlicher
Höhe übergeben
und/oder gedreht werden können.
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Die
Arme 6, welche horizontal aus den Stangen 5 herausragen
und die Klemmen 7 von den Stangen weg auf Abstand halten,
wirken jedoch neben der Vermeidung einer gegenseitigen Be einflussung der
Einrichtungen, die insbesondere bei der Herstellung kleiner Rahmen
auftritt, auch als Scherverbindung, um einen größeren Schaden im Falle von
Kollisionen aufgrund einer Fehlfunktion zu vermeiden.
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Aus
der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Leisten, sobald – wie in 15 gezeigt – die Leiste
L4 um 180° gedreht
ist und sobald die Leisten L1 und L2 um 90° im bzw. gegen den Uhrzeigersinn gedreht
sind, durch Bewegen der vier Getriebemotoren M, die die Bänder 3 zum
Vorschub der vier Trägereinrichtungen
A, B, C, D bewegen, nebeneinander angeordnet werden, bis ihre um
45° abgeschrägten Enden
gegeneinander anliegen. Anschließend führen die Hefteinheiten F1-F4
die Heftklammern in die Verbindungen der Leisten ein; durch Zusammenführen der
Leisten bilden die Heftklammern den Rahmen aus (siehe 14).
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Dort,
wo technische Merkmale in einem Anspruch nachgestellte Bezugszeichen
aufweisen, sind diese Bezugszeichen für den alleinigen Zweck der Verbesserung
der Lesbarkeit der Ansprüche
eingefügt
und folglich haben solche Bezugszeichen keine beschränkende Wirkung
auf den Bedeutungsgehalt eines jeden Elements, welches beispielhaft
durch solche Bezugszeichen identifiziert wird.