EP0870584A2

EP0870584A2 - Anlage zur Fertigung der Stirnkeilverbindungen bzw. Stirnzinkenverbindungen, zur Längsverbindung der Werkstücke und die Verbindung, gefertigt mit dieser Anlage

Info

Publication number: EP0870584A2
Application number: EP97108828A
Authority: EP
Inventors: Pavel Dipl.-Ing. Ledinek; Gregor Ledinek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-10-14
Also published as: EP0870584A3; SI9700042A

Abstract

Die Bearbeitungseinheit (1), die zwischen den geradlinigen sich bewegenden Förderern (2) und (3) angebracht sind, setzt sich zusammen aus der kreislinig beweglichen Rotationstrommel (4) mit Einspannvorrichtungen (5) auf der äußeren Mantelseite und aus Bearbeitungseinheiten (7,8) sowie aus Hilfsförderern (9,10), die in charakteristischer Reihenfolge kreisförmig um die Rotationstrommel (4) angebracht und fix am nichtdargestellten Gehäuse der Anlage befestigt sind. Die Profilfräsen (18,23) sind am Rotationszylinder (4) im Winkel (β) angebracht, so daß ihre Längsachsen und die äußere Zylinderfläche (4) einen stumpfen Winkel bilden, mit der Längsachse des in die Einspannvorrichtung (5) eingespannten Werkstücke (11) bilden sie aber einen rechten Winkel. Im Bereich der Einspannvorrichtungen (5) sind mindestens zwei Beilagscheiben (29,30) unterschiedlicher Dicken so angebracht, daß die Längsachsen der darauf liegenden Werkstücke (11) mit der äußeren Mantelseite der Rotationstrommel (4) einen spitzen Winkel (α) bilden. Mit der anlage nach der Erfindung kann man beidseitige Stirnverbindungsflächen in das Werkstück (11) beziehungsweise (11.1) beliebiger Längen und beliebiger Querschnitte, beliebiger Größen fertigen, wobei die Zinken eine bogenförmige beziehungsweise radial konkave Ausführung aufweisen. <IMAGE>

Description

Der Gegenstand der Erfindung ist die Anlage zur Fertigung der Stirnkeilverbindungen beziehungsweise Strinzinkenverbindungen, zur Längsverbindung der Werkstücke und die Verbindung, gefertigt mit dieser Anlage, und sind präziser Maschinen zur Fertigung der Zinkenverbindungen, wie auch das Fertigungsverfahren dieser Verbindungen und sind Verbindungen, gefertigt mit diesen Maschinen und sind weiterhin Maschinen für Nut- beziehungsweise Rillenfertigung zur Stirnverbindung von mindestens zwei, vorzugsweise länglichen Holzwerkstücken verschiedener Dimensionen.

Nach der internationalen Patentanmeldung wird die Erfindung voraussichtlich in B 27F 1/12 und zusätzlich in B 27F 5/02 sowie B 27F 1/16 eingereiht.

Das technische Problem, gelöst durch diese Erfindung, ist eine solche Konstruktion der Maschine, welche der Fertigung von Stirnkeilbeziehungsweise Stirnzinkenverbindungsflächen auf beiden Enden mehrerer, aufeinanderfolgenden Werkstücke verschiedener Längen ermöglicht, die sich durch die Bearbeitungseinheiten durchlaufend mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreislinie fortbewegen, ohne Bewegungsunterbrechungen beziehungsweise ohne Zwischenarbeitstakte, wobei jede Stirnberührungsfläche so bearbeitet ist, daß sie einen Verbindungs- beziehungsweise Tangentialübergang zwischen zwei durch Verbindung zusammengefügte Werkstücke sichert und wobei die Zinken und Nuten in einzelner Stirnverbindungsfläche radial konkav beziehungsweise bogenförmig ausgeführt sind und die Verbindung eine Seiten- und Vertikalverschiebung der verbundenen Werkstücke verhindert, die Verbindungen sind präzise und sind Falzverbindungen beziehungsweise deckungsgleich ausgeführte Verbindungen, der Verlust an Material ist minimal, zugleich ist die Konstruktion einfach, sie ermöglicht aber die Herstellung von Werkstücken unterschiedlicher Längen und unterschiedlicher, auch sehr großer Querschnitte.

Es sind uns einige Lösungen der Anlagen beziehungsweise Maschinen zur Fertigung von Stirnzinken- beziehungsweise Keilverbindungen für die Verbindung von zwei oder mehr hintereinanderfolgenden Werkstücken bekannt. Die bekanntesten deutschen Produzenten diesartiger Maschinen beziehungsweise Anlagen sind Dimter, Grecon und KL, bekannt sind aber auch die italienischen Produzenten Omga und Ravelli Legno, deren Maschinen so konstruiert sind, daß im Grunde ihr Funktionieren durch drei grundlegende Arten ermöglicht wird. Die erste bekannte Lösung ist durch die fixe Bearbeitungseinheit mit Arbeitswerkzeug, Kreissäge und Fräse gekennzeichnet, womit die einzelnen Werkstücke zuerst auf der einen und dann auf der anderen Stirnseite bearbeitet werden, wobei sich das Werkstück geradlinig in Querrichtung an der Bearbeitungseinheit vorbei beziehungsweise entlang fortbewegt. Nach der zweiten bekannten Lösung bleiben die Werkstücke, die sich geradlinig in Längsrichtung fortbewegen, stehen und spannen sich in die Einspannvorrichtung unmittelbar vor der Bearbeitungseinheit ein, die in Querrichtung oder Vertikalrichtung beweglich ist. Die Bearbeitungseinheit bearbeitet zuerst eine Stirnfläche des Werkstücks, welche sich danach geradlinig in Richtung des Transports nach vorn bewegt, wonach die andere Stirnfläche bearbeitet wird. Beim dritten bekannten Beispiel ist die Fertigung von Stirnverbindungsflächen der Werkstücke so gelöst, daß sich die Werkstücke zuerst an der Seitenführungsleiste vor der Bearbeitungseinheit ansammeln. Erreicht ihre Zahl die im voraus bestimmte Menge, aktiviert sich die Einspannvorrichtung und mehrere Werkstücke werden zusammen eingespannt. Danach bewegt sich die Bearbeitungseinheit geradlinig entlang der frontal geradegrückten Werkstücke und fertigt auf dieser Seite Stirnnuten. Die Einspannvorrichtung wird entblockt und die Werkstücke bewegen sich geradlinig in Richtung des Transports weiter. In der Zwischenzeit werden die Werkstücke mittels eines Band- oder Rollförderers frontal an der Seitenführungsleiste an ihrem anderen Ende geradegerückt und die Operation der Fertigung von Stirnnuten wird wiederholt. Für alle drei beschriebenen bekannten Lösungen ist charakteristisch, daß nach der beidseitigen Fertigung von Stirnnuten das Leimauftragen auf den Zinkenverbindungsflächen erfolgt, danach erfolgt das Längspressen und Kleben und zuletzt das Auseinanderschneiden der Werkstücke auf bestimmte Längen. Die gemeinsame Charakteristik aller angeführten Lösungen ist das Bearbeitungsverfahren in Arbeitsakten, wodurch die Kapazität dieser Anlagen beziehungsweise Maschinen begrenzt ist, denn der Arbeitstakt bestimmt im voraus die Zahl der Bearbeitungen in einer Zeiteinheit. Eine endere Mangelhaftigkeit beziehungsweise ein Nachteil der bekannten Lösungen sind auch die Abweichungen beziehzngsweise Fehler beim Positionieren von Werkstücken vor dem Einspannen in die Einspannvorrichtungen, die eine unpräzise und nicht qualitätsvolle Stirnbearbeitung bewirken und somit ungenaue Zinkenverbindungsflächen, was schlecht ausgeführte Verbindungen zwischen den Werkstücken, ein größeres oder minderes Brechen der Längsmittelachsen zweier verbundener, hintereinanderfolgender Werkstücke zur Folge hat, und somit kommt es zu Unebenheiten beziehungsweise Verbiegung der hintereinanderverbundener Werkstücke. Das letztere fordert viel zusätzliches Material für die Flächenbearbeitung nach der beendeten Längsverbindung der Werkstücke und ihrem Verschnitt auf bestimmte Längen. Eine weitere Mangelhaftigkeit beziehungsweise ein Nachteil dieser bekannten Lösungen zeigt sich auch darin, daß sie sich zur Fertigung der Stirnzinkenverbindungsflächen eignen beziehungsweise anwendbar sind bei Werkstücken kleinerer Querschnitte, die in der Möbelindustrie und Holzbauteilindustrie verwendet werden, sowie zur Fertigung von geleimten Platten, sie eignen sich aber nicht für die Herstellung längsgeleimter Konstruktionsträger größerer Querschnitte.

Nach der Erfindung wird das Problem gelöst mit der Maschine zur Fertigung der Stirnkeilverbindungen beziehungsweise Stirnzinkenverbindungen, zur Längsverbindung der Werkstücke und mit der Verbindung, hergestellt mit dieser Maschine, im Grunde genommen bestehend aus geradlinig beweglichem Zubringerförderer, aus kreislinig beweglichem Bearbeitungssystem und aus geradlinig beweglichem Abnahmeförderer, wobei das Bearbeitungssystem die Form eines liegenden Prismas mit mehrwinkliger Grundfläche aufweist, auf deren äußeren Mantelseite Einspannvorrichtungen mit Hilfsförderern und Bearbeitungseinheiten angebracht sind, die Verbindung zwischen den Werkstücken ist aber radial konkav beziehungsweise bogenförmig ausgeführt. Die Erfindung wird näher im Vorzugsausführungsbeispiel auf Grund von Figuren beschrieben, die folgendes darstellen:

Fig.1: Maschine nach der Erfindung in orthogonaler Projektion und in Seitenansicht,
Fig.2: gleich wie in Fig. 1, nur in Aufsicht,
Fig.3: Längsschnitt A-A des Teils des Bearbeitungssystems im Bereich der Einspannung und bearbeitung des Werkstücks von einer Stirnseite,
Fig.4: gleich wie in Fig. 3, nur in P Aufsicht,
Fig.5: Längsschnitt B-B des Teils des Bearbeitungssystems im Bereich der Einspannung nach der Querverschiebung des Werkstücks in die Position vor der Bearbeitung der anderen Stirnseite,
Fig.6: Längsschnitt C-C des Teils des Bearbeitungssystems im Bereich der Einspannung und der Bearbeitung des Werkstücks von der anderen Stirnseite,
Fig.7: gleich wie in Fig.6, nur in R Aufsicht,
Fig.8: Verzahnte Stirnflöche des Werkstücks in isometrischer Projektion,
Fig.9: gleich wie in Fig.8, nur in Vorderansicht,
Fig.10: Verbindung von zwei Werkstücken in orthogonaler Projektion und in Seitenansicht,
Fig.11: gleich wie in Fig.10, nur in isometrischer Projektion,
Fig.12: Längsverbindung von zwei Werkstücken in orthogonaler Projektion und in Seitenansicht.

Aus Fig.1 und Fig.2 ist ersichtlich, daß die Maschine zur Fertigung der Stirnkeilverbindungen beziehungsweise Stirnzinkenverbindungen, zur Längsverbindung der Werkstücke, das Bearbeitungssystem 1, das System des Zubringerförderers 2 und das System des Abnahmeförderers 3 bilden. Das Bearbeitungssystem 1 ist zwischen dem System des Zubringerförderers 2 auf einer und zwischen dem System des Abnahmeförderers 3 auf der anderen Seite angebracht, wobei die Systeme 2 und 3 rechtwinklig zur Längsachse 37 des Systems 1 so angebracht sind, daß sich das System 2 in derselben Ebene mit dem Mittelpunkt des Systems 1 befindet, das System 3 liegt aber in der Ebene, die gleich oder etwas niedriger als der untere Endpunkt des Systems 1 ist. Die Längsachsen der Systeme 2 und 3 überschneiden sich also mit der Längsachse 37 des Systems 1.

Das Bearbeitungssystem 1 bilden die Rotationstrommel 4, die mit der Längsachse 37 im Lager 36 kreislinig beweglich ist und über dieses fix an dem Traggestell 6 befestigt ist, bestehend noch aus der Einspannvorrichtung 5, befestigt an der äußeren Seite der Rotationstrommel 4, sowie aus den Bearbeitungseinheiten 7 und 8 und der Hilfsförderer 9 und 10, fix angebracht an dem nichtdargestellten und nichtbeschriebenen Gehäuse der Maschine nach der Erfindung. Im Vorzugsausführungsbeispiel, dargestellt in Fig.1 und Fig.2, besteht die Maschine nach der Erfindung aus acht Einspannvorrichtungen 5, zwei Bearbeitungseinheiten 7 und 8 sowie zwei Hilfsförderern 9 und 10, wobei die Regel gilt, daß die Maschine soviel Einspannvorrichtungen 5 hat, wieviel glatte Flächen es auf der äußeren Seite der Rotationstrommel 4 gibt, geformt durch ihre mehrwinklige Grundfläche, und welche im Vorzugsausführungsbeispiel achteckig sind, so daß sie den Mantel der Rotationstrommel 4 bilden, die acht glatte, vorzugsweise gleichglatte Flächen aufweist. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Grundflächen ein beliebiges Vieleck bilden, vorzugsweise mit einer geraden Zahl von Ecken, wobei die Maschine nach der Erfindung mindestens eine, zwei oder mehrere Einspannvorrichtungen 5 aufweist, mindestens je eine oder mehrere Bearbeitungseinheiten 7 beziehungsweise 8 und mindestens je einen oder mehrere Hilfsförderer 9 beziehungsweise 10. Die Bearbeitungseinheit 7 ist vorzugsweise am Gehäuse der Maschine so angebracht, daß sie sich in der Ebene der Vertikalachse der Rotationstrommel 4 befindet, die Bearbeitungseinheit 8 aber in der Ebene ihrer Querachse, doch sie können auch beide anders angebracht werden. Der Hilfsförderer 9 ist vorzugsweise vor der Bearbeitungseineheit 7 angebracht, der Hilfsförderer 10 aber vor der Bearbeitungseinheit 8, betrachtet in Laufrichtung der Rotationstrommel 4, wobei sie auch anders angebracht werden können. Die Laufrichtung der Rotationstrommel 4 im dargestellten Vorzugsausführungsbeispiel verläuft im Uhrzeigersinn. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann sich die Rotationstrommel 4 auch in die Gegenrichtung drehen, wobei die Bestandgefüge der Anlage aufeinanderschließen beziehungsweise spiegelbildlich aufeinanderfolgen. Die Bearbeitungseinheit 7 und der Hilfsförderer 9 sind an einer Stirn- beziehungsweise Grundfläche der Rotationstrommel 4 angebracht, die Bearbeitungseinheit 8 und der Hilfsförderer 10 aber in der Längsverschiebung auf ihrer anderen Grundfläche, und zwar in einer solchen Reihenfolge, daß sich der Hilfsförderer 9 beziehungsweise 10 vor der Bearbeitungseinheit 7 beziehungsweise 8 befindet, was in Fig. 2 dargestellt ist.

Wie aus Fig. 1 und Fig.2 ersichtlich ist, sind die Einspannvorrichtungen 5 aus der Spannbacke 34 mit dem dazwischenliegenden elastisch eingespannten Förderzylinder 27 zusammengesetzt und aus dem Einspannzylinder 20, der die Schenkel der Spannbacke 34 öffnet und schließt, sowie aus dem fixen Anschlag 31, dargestellt in Fig.1, Fig.4 und Fig.7.

Die Bearbeitungseinheiten 7 beziehungsweise 8 sind zusammengesetzt aus der Profilfräse 18 beziehungsweise 23, der Kreissäge 19 beziehungsweise 22, zylindrischem Leimauftraggerät 21 beziehungsweise 24 und der Profilanschlagplatte 25 beziehungsweise 26, wobei sich vor der Bearbeitungseinheit 7 die Seitenführungsleiste 17 und vor der Bearbeitungseinheit 8 die Seitenführungsleiste 28 befinden, beide an der Wand des nichtdargestellten Gehäuses angebracht und fix befestigt, was in Fig.4 und Fig.7 dargestellt ist. Die Profilanschlagplatte 25 ist fix an der Anpreßplatte 38 des Einspannzylinders 20, auf der Seite der Profilfräse 18 der Bearbeitungseinheit 7 befestigt, und ist rechtwinklig auf der Grundfläche der Rotationstrommel 4 angebracht. Die Profilanschlagplatte 25 weist mindestens einen ihren Seitenrand auf, profilverzahnt in voller Höhe. Der nichtdargestellte profilverzahnte Rand der Anschlagplatte 25 ist so ausgeführt, daß darin die nichtdargestellten Zinken und dazwischenligenden Nuten radial konkav beziehungsweise bogenförmig ausgeführt sind. Die verzahnten Ränder der Anschlagplatten 25, 26 bewegen sich beim Drehen der Rotationstrommel 4 zusammen mit dem Werkstück 11 entlang der Profilfräse 18, 23. Auf dieselbe, vorher beschriebene Weise, ist auch die Profilanschlagplatte 26 ausgeführt, die fix an der Anpreßplatte 38 des Einspannzylinders 20 auf der Seite der Profilfräse 23 der Bearbeitungseinheit 8 befestigt ist.

Die Längsachsen der Profilfräsen 18 und 23 sind jede für sich im Winkel β zu der Stirnfläche der Rotationstrommel 4 geneigt, was auch für die dazugehörenden Kreissägen 19 und 22 mit den nichtdargestellten Spänezerspaner und für die dazugehörenden Leimauftraggeräte 21,24 gilt.

Wie aus Fig. 1 und Fig.2 ersichtlich ist, bilden das System des Zubringerförderers 2 die über die nichtdargestellten Kettenräder durch den nichtdargestellten Elektromotor betriebenen endlosen Förderketten 12, die daran angebrachten Mitnehmer 13, der querliegende Rollförderer 14, ebenso betätigt durch den nichtdargestellten Elektromotor, und der Seitenanschlag 16. An der äußeren Mantelseite der Rotationstrommel 4 und im Bereich der Einspannvorrichtungen 5 sind hintereinander am Mantelrand die Beilagscheiben 29 und 30 angebracht und fix befestigt, wobei die Beilagscheibe 30 eine größere Dicke beziehungsweise Höhe aufweist als die Beilagscheibe 29. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann nur eine oder es können mehrere Beilagscheiben 29 beziehungsweise 30 befestigt werden. Das oben Beschriebene ist in Fig.3, Fig.5 und Fig.6 dargestellt.

In Fig.8 beziehungsweise 9 ist die Keilverbindungsfläche beziehungsweise Zinkenverbindungsfläche an einem der beiden auf diese Weise bearbeiteten Werksstücksenden 11 beziehungsweise 11.1 dargestellt. Die Zinken 32 beziehungsweise 32.1 und die dazwischenliegenden Nuten 33 beziehungsweise 33.1 sind infolge der Kreisbewegung der Werkstücke 11 beziehungsweise 11.1, eingespannt in die Einspannvorrichtungen 5, an der Rotationstrommel 4, durch die Bearbeitungseinheiten 7 beziehungsweise 8 an der Profilfräse 18 und 23, radial konkav beziehungsweise bogenförmig ausgeführt.

In Fig.10 und Fig.11 ist die Stirnverbindung 35 zwischen zwei, der Länge nach aneinandergereihten Werkstücken 11 und 11.1 dargestellt, mit gut sichtbarer bogenförmiger, radial konkaver Ausführung, ermöglicht durch die auf dieselbe Weise ausgeführten Zinken 32, 32.1 und Nuten 33 und 33.1, in beiden Verbindungsflächen verbundenen Enden der Werkstücke 11 und 11.1, wobei die Zahl der Verbindungen 35 von der Zahl der, der Länge nach verbundenen Werkstücke 11 beziehungsweise 11.1 abhängt. Durch die radial konkave beziehungsweise bogenförmige Ausführung der Verbindungen 35 sind diese verstärkt, gesehen in Querrichtung der Verbindung 35, so daß praktisch eine seitliche oder vertikale Verschiebung eines der Werkstücke 11 oder 11.1 in der vorher gepreßten und verleimten Verbindung 35, in der Achse x oder y, nicht möglich ist.

Der Abnahmeförderer 3, angebracht hinter dem Bearbeitungssystem 1, weist an der Rotationstrommel 4 Fänger 15 zum Abfangen der Werkstücke 11 auf, die frei oder mit Hilfe von Auswerfern aus den Einspannvorrichtungen 5 fallen.

Die Anlage nach der angemeldeten Erfindung funktioniert so, daß sich die Werkstücke 11 auf dem Zubringrförderer 2 zum Bearbeitungssystem 1 bewegen. Die Werkstücke 11 liegen auf dem Förderer 2 in Querrichtung zwischen den querangebrachten Mitnehmern 13, die fix an den endlosen Förderketten 12 befestigt sind. Wenn das Werkstück 11 den querliegenden Rollförderer 14 erreicht, fährt dieser es quer, so daß sich das Werkstück 11 mit der Stirnfläche an den Seitenanschlag 16 anlehnt. In solcher Position bewegt sich das Werkstück 11 bis zur, beziehungsweise in die Einspannvorrichtung 5 an der Rotationstrommel 4 des Bearbeitungssystems 1; das Verfahren ist aus Fig.1 und Fig.2 ersichtlich. Danach erfaßt die Spannbacke 34 das Werkstück 11 und bringt es infolge des Drehens der Rotationstrommel 4 unter den Hilfsförderer 9, der es an, beziehungsweise auf die Beilagscheiben 29,30 preßt, was aus Fig. 3 und Fig.4 ersichtlich ist. Auf diese Weise geht das Werkstück 11 aus der geradlinigen Bewegung aus dem Zubringerförderer 2 in die Kreis- beziehungsweise Rotationsbewegung im Bearbeitungssystem 1 beziehungsweise seiner Rotationstrommel 4 über. Weil die Beilagscheibe 30 etwas höeher als die Beilagscheibe 29 ist, liegt das Werkstück 11 so auf den beiden, daß es unter dem bestimmten spitzen Einkel α zur äußeren Mantelfläche der Rotationstrommel 4 geneigt ist, was aus Fig. 5 ersichtlich ist. Danach schiebt der Einspannzylinder 20 die Spannbacke 34 der Einspannvorrichtung 5 zusammen und preßt somit mittels der Anpreßplatte 38 das Werkstück 11 an die elastisch eingespannte Förderzylinder 27, die infolge des Drucks nachgeben und zwischen die Schenkel der fixen Anschläge 31 versinken, so daß sie mit ihnen in derselben Ebene liegen. In der Einspannvorrichtung 5 festeingespanntes Werkstück 11 gelangt infolge des Drehens der Trommel 4 bis zur Bearbeitungseinheit 7, und an der Seitenführungsleiste 17 bis zur Kreissäge 19 mit nichtdargestelltem Spänezerspaner, was aus Fig. 2 beziehungsweise Fig.4 ersichtlich ist. Das Werkstück 11 ist im spitzen Winkel α zur äußeren Seite der Rotationstrommel 4 eingespannt, die Profilfräse 18 iat aber an der Rotationstrommel 4 so angebracht, daß ihre Längsachse und die Mantelflache der Rotationstrommel 4 einen stumpfen Winkel, größeren als 90°, bilden. Die Fräse 18 ist im spitzen Winkel β geneigt, wobei ihre Längsachse vorzugsweise einen rechten Winkel von 90° mit der Längsachse des Werkstücks 11 bildet, was aus Fig. 3 ersichtlich ist, wobei dieser Winkel auch mehr oder weniger als 90° betragen kann. Wenn das Werkstück 11 bis zur Kreissäge 12 gelangt, erfolgt auf einem der beiden Enden der Stirnabschnitt. Durch die weitere Rotation der Trommel 4 bewegt sich das Werkstück 11 bis zur, und in der Fortsetzung, an der Profilfräse 18 fort, die in seine vorher abgeschnittene Stirnfläche die Zinken 32 mit dazwischenliegenden Nuten 33 stemmt. Beim Verlassen des Werkstücks 11 aus dem Bereich der Profilfräse 18 hat die Profilanschlagplatte 25 eine wichtige Rolle, denn diese sichert einen glatten Schnitt der Profilfräse 18 auch am Ausgangsrand des Werkstücks 11, womit das Reißen und Zerfasern seines Ausgangsrandes verhindert wird Das letztere sichert eine fehlerfreie Qualität der Verbindungsfläche, eine präzise Fertigung und Materialeinsparung, denn die Zusätze bei der Längsflächenendbearbeitung des Werkstücks 11 sind minimal oder sind gar nicht notwendig. Die vorher beschriebene Art der Einspannung des Werkstücks 11 in die Einspannvorrichtung 5, wenn diese im Winkel α auf den Beilagscheiben 29 und 30 liegt, sowie die Neigung der Fräse 18 im Winkel β, ermöglichen, daß im Falle einer Längsunebenheit des Werkstücks 11 aßerhalb des Einspannungsbereichs auf den Beilagscheiben 29,30, das Werkstück frontal so bearbeitet wird, daß bei der Stirnlängsverbindung der Werkstücke 11 und 11.1 nach dem vorangegangenen Kleben ein Verbindungs- beziehungsweise Tangentialübergang zwischen den verbundenen Werkstücken 11 und 11.1 erreicht wird, was aus Fig. 12 ersichtlich ist.

Auf diese Weise einseitig frontal bearbeitetes Werkstück 11 setzt seinen Weg auf der Kreislinie fort, wobei sich die Einpannzylinder 27 desaktivieren, und das Werkstück 11 ausspannen, woraufhin es die gegenüberliegenden und elastisch eingespannten Förderzylinder 27 von dem fixen Anschlag 31 wegrücken, was aus Fig.3 und Fig.4 ersichtlich ist. Daraufhin schaltet sich der Antrieb der Förderzylinder 27 ein, die das Werkstück in Querrichtung versetzen, beziehungsweise bis zur Seitenführungsleiste 28 hinrücken. Der Hilfsförderer 10 preßt das Werkstück 11 an die Beilagscheiben 29 und 30, was aus Fig. 5 ersichtlich ist. Wie schon vorher angeführt, ist die Scheibe 30 etwas höher als die Scheibe 29, weswegen das Werkstück 11 im bestimmten spitzen Winkel α zum Mantelrand der Rotationstrommel 4 liegt. Das Werkstück 11 bewegt sich weiter auf der Kreislinie bis zur Bearbeitungseinheit 8, wobei es im Winkel α fix in die Einspannvorrichtung 5 eingespannt ist, was in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellt ist. Die Profilfräse 23 in der Bearbeitungseinheit 8 ist etwas geneigt, so daß sie den spitzen Winkel β zwischen ihrer Längsachse und der Seiten- beziehungsweise Stirnwand der Rotationstrommel 4 bildet. Die Längsachse der Fräse 23 bildet aber mit der Längsachse des Werkstücks 11 im Bereich der Beilagscheiben 29,30 einen rechten Winkel von 90°, wobei dieser Winkel in einem anderen Ausführungsbeispiel auch mehr oder weniger als 90° betragen kann. In der beschriebenen Position, wenn das Werkstück 11 fest in die Einspannvorrichtung 5 eingespannt ist, gelangt dieses entlang der Seitenführungsleiste 28 bis zur Kreissäge 22, die den Stirnabschnitt an seinem anderen Ende ausführt, was in Fig. 2 und Fig.7 zu sehen ist. Das Werkstück 11 setzt seinen Weg auf der Kreislinie fort, durch die Bearbeitungseinheit 8 beziehungsweise entlang der Profilfräse 23, welche in die vorher frontal abgeschnittene Fläche die Zinken 32 mit dazwischenliegenden Nuten 33 stemmt. Beim Verlassen des Werkstücks 11 aus dem Bereich der Profilfräse 23 gleitet das Werkstück 11 zusammen mit der Profilanschlagplatte 26. Der Zweck und die Wirkung der Anschlagplatte 26 wurde schon vorher bei der Ausführung beziehungsweise bei der Rolle der Profilanschlagplatte 25 an der Fräse 18 in der Bearbeitungseinheit 7 beschrieben. Nach der beendeten Bearbeitung der Verbindungsfläche auch am anderen Ende des Werkstücks 11, bewegt sich dieses auf der Kreislinie weiter, wobei sich die gegenüberliegenden Zylinder 27 im Bereich der Einspannvorrichtung 5 desaktivieren und das Werkstück 11 ausspannen, welches wegen seines Eigengewichtes und der Position in der Kreislinie der Rotationstrommel 4, frei oder mit Hilfe der nichtdargestellten Auswerfern aus der Einspannvorrichtung 5 fällt, wobei es der Fänger 15 auf dem Abnahmeförderer 3 abfängt. Das Werkstück 11 gleitet über diesen auf den geradlinig sich bewegenden Abnahmeförderer 3 und hiermit ist das Verfahren der beidseitigen Strirnbearbeitung des Werkstücks 11 abgeschlossen, welches auf diese Weise auf seinen beiden Enden je eine Keilverbindungsfläche beziehungsweise Zinkenverbindungsfläche aufweist.

Die Profilanschlagplatten 25 und 26, befestigt an den dazugehörenden Anpreßplatten 38, sind im Bearbeitungssystem 1 so angebracht beziehungsweise angeordnet, daß die Anschlagplatten 25 auf einer, die Anschlagplatten 26 aber auf der anderen Seite der Rotationstrommel 4, an der dazugehörenden Grundstirnfläche angebracht sind; in jeder Querreihe der Einspannvorrichtungen 5 mit Einspannzylindern 20 ist die Anschlagplatte 25 am Zylinder 20 der einen Endeinspannvorrichtung 5 angebracht, die Anschlagplatte 26 aber am Zylinder 20 der anderen Endeinspannvorrichtung 5.

Auf die vorher beschriebene Weise bearbeiteten Werkstücke 11 sind für das weitere Verfahren der Längsstirnverbindung in beliebig langen Reihen vorbereitet. Auf der bearbeiteten und verleimten Verbindungsfläche der Werkstücke 11 führen wir die Verbindung durch das Anpressen so aus, daß wir zwischen zwei Werkstücken 11 und 11.1 in der Reihe die Verbindung 35 erhalten, die in Fig.10 und Fig.11 dargestellt ist. Infolge der radialen, konkaven beziehungsweise bogenförmigen Ausführung der Zinken 32 und 32.1 und der dazwischenliegenden Nuten 33 und 33.1 ist die Verbindung 35 so ausgeführt, daß sie eine seitliche und vertikale Verschiebung der zwei verbundenen Werkstücke 11 und 11.1 verhindert. Die Verbindung 35 ist deswegen so ausgeführt, daß die Längsachse der zwei nebenstehenden, mit der Verbindung 35 verbundenen Werkstücke 11 und 11.1 einen Winkel von 180° bilden. Die Zinken 32 und Nuten 33 in der Verbindungsfläche des einen, und die Zinken 32.1 und Nuten 33.1 in der Verbindungsfläche des anderen Werkstücks 11 beziehungsweise 11.1, sind in der Stirnansicht bogenförmig ausgeführt und verlaufen parallel beziehungsweise symetrisch, was aus Fig.8 und Fig.9 ersichtlich ist.

In der Verbindung 35 müssen die frontalen verzahnten Berührungsflächen der Werkstücke 11 und 11.1 sich so gegenüberliegen, daß die bogenförmigen Zinken 32 und 32.1 und die dazwischenliegenden Nuten 33 und 33.1 deckungsgleich sind.

Die Rotationstrommel 4 im Bearbeitungssystem 1 ist ausgeführt im Sinne eines liegenden länglichen Prismas mit beliebig mehreckigen, deckungsgleichen frontalen Grundflächen und kann beliebiger Dimensionen sein.

Da sich die Werkstücke 11 kreislinig durch das vorher beschriebene Verfahren der beidseitigen Stirnbearbeitung bewegen, und infolge des konstanten, nicht abgebrochenen Drehens beziehungsweise der Rotation des Bearbeitungssystems 1, ermöglicht die Anlage nach der Erfindung eine hohe Durchlaufkapazität und das dank ihrer Konstruktion, bei der es zu keinen Pausen und Taktverschiebungen kommt. Die Zwischenverbindungen 35 sind qualitätsvoll und genau ausgeführt, was eine präzise Verbindung der Werkstücke 11, 11.1 der Länge nach ermöglicht und somit gibt es ein Ersparnis, denn es sind nur kleinere Zusätze für die finale Längsflächenbearbeitung nach der Verbindung einer beliebigen Zahl der Werkstücke 11, 11.1 beliebiger Längen, in der Reihe beliebiger Längen, notwendig.

Die Anlage nach der Erfindung ermöglicht die Stirnbearbeitung der Werkstücke 11, 11.1 beliebiger Querschnitte, von kleineren zu größeren, wobei es möglich ist, bei einmaliger Einstellung des Bearbeitungssystems 1 nur die Werkstücke 11, 11.1 gleicher Querschnitte zu bearbeiten.

Die Konstruktion des Bearbeitungssystems 1 ermöglicht eine kreislinige Bewegung der Rotationstrommel 4 und somit eine kreislinige Bewegung der Werkstücke 11, eingespannt in die Einspannvorrichtungen 5, an den Bearbeitungseinheiten 7 und 8 vorbei, beziehungsweise durch dieselben, was eine präzise Bewegung bedeutet, und zu einer Abweichung kommt es nur im Falle einer eventuellen Achsenabnutzung 37 im Lager 36.

Die Mitnehmer 13 auf dem Zubringerförderer 2 drehen sich vor dem Übergang aus der geradlinigen Bewegung des Werkstücks 11 in die kreislinige Bewegung um, und zwar in Abhängigkeit von der kreislinigen Bewegung der Einspannvorrichtung 5 an der Rotationstrommel 4, die das Werkstück 11 einspannt und sich in dem Moment kreislinig umdreht, wenn sich die endlosen Förderketten 12 nach vorn bewegen, und das nächste Werkstück 11 näherschieben. Die Anlage nach der Erfindung eignet sich vorzugsweise für die Stirnbearbeitung der Keilverbindungsflächen beziehungsweise Zinkenverbindungsflächen von Holzwerkstücken 11, wobei die Anwendung anderer geeigneter Materialien nicht ausgeschlossen ist.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Zubringerförderers 2, des Bearbeitungssystems1 und des Abnahmeförderers 3 sind aufeinander synchron abgestimmt.

Claims

Anlage zur Fertigung der Stirnkeilverbindungen beziehungsweise Stirnzinkenverbindungen, zur Längsverbindung der Wrkstücke und die Verbindung, gefertigt mit dieser Anlage, wobei die Anlage aus den geradlinig bewegenden Zuführ- und Abnahmeförderer mit fix angebrachtem Bearbeitungsystem und statisch angebrachten dazugehörenden Einspannvorrichtungen und Bearbeitungseinheiten zusammengesetzt ist, und die Verbindung aus zwei sich gegenüberliegenden frontalen bezahnten Verbindungsflächen von zwei Werkstücken in der Reihe gebildet wird, in denen die Zinken und dazwischenliegenden Nuten in ihrer ganzen Länge geradlinig glatt ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den horizontal geradlinig sich bewegenden Zubringerförderer (2) und Abnahmeförderer (3) mindestens eine Bearbeitungssystem (1) angebracht ist, zusammengesetzt aus mindestens einer kreislinig beweglichen Rotationstrommel (4), auf deren äußeren Mantelfläche mindestens eine oder mehrere Einspannvorrichtungen (5) angebracht und fix befestigt sind, und besteht aus mindestens einer oder mehreren Bearbeitungseinheiten (7) und (8), sowie aus mindestens einem oder mehreren Hilfsförderern (9) und (10), wobei die Bearbeitungseinheiten (7,8) und die Hilfsförderer (9,10) fix am nichtdargestellten Gehäuse der Anlage befestigt sind, so daß sie in wechelnder Reihenfolge radial über dem Mantel, beziehungsweise am Mantel der Rotationstrommel (4) angebracht sind; daß die Zinken (32) und die dazwischenliegenden Nuten (33) in der Stirnverbindungsfläche eines Werkstücks (11) und die Zinken (32.1) sowie die dazwischenliegenden Nuten(33.1), die zusammen die Stirnverbindung (35) bilden, so ausgeführt sind, daß in Stirnansicht die Zinken (32,32.1) und Nuten (33, 33.1) in ganzer Länge bogenförmig beziehungsweise radial konkav ausgeführt sind.
Die Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationstrommel (4) als längliches, liegendes Prisma mit beliebig deckungsgleichen mehreckigen Grundflächen ausgeführt ist, wobei an der äußeren Mantelseite vorzugsweise so viele Querreihen der Einspannvorrichtungen (5) angebracht und fix befestigt sind, wieviel glatte Flächen es an der äußeren Mantelseite gibt.
Die Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Bearbeitungseinheit (7) und mindestens ein Hilfsförderer (9) an einer, und mindestens eine Bearbeitungseinheit (8) und mindestens ein Hilfsförderer (10) an der anderen Stirngrundfläche der Rotationstrommel (4) angebracht sind, wobei sie vorzugsweise in solcher Reihenfolge aneinanderfolgen, daß der Förderer (9) vor der Einheit (7) liegt, und es folgt der Förderer (10), der vor der Einheit (8) liegt.
Die Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgeschwindigkeiten des Zubringerförderers (2), Bearbeitungssystems (1) und des Abnahmeförderers (3) bei der gleichgerichteter Bewegung in die eine oder endere Richtung aufeinander abgestimmt sind, so daß die Werkstücke (11) beziehungsweise 11.1 aus der geradlinigen Bewegung auf dem Förderer (2) ohne Stockung in die kreislinige Bewegung im System (1) übergehen, und aus dieser wieder in die geradlinige Bewegung auf dem Förderer (3).
Die Anlage nach einem dieser Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Profilfräse (18) in der Bearbeitungseinheit (7) und mindestens eine Profilfräse (23) in der Bearbeitungseinheit (8) eine genüber der anderen in spieglbildlicher Position liegen, geneigt im Winkel β, so daß die Längsachsen der Profilfräsen (18,23) mit der Randlängsfläche der Rotationstrommel (4) vorzugsweise einen stumpfen Winkel bilden, der mehr als 90° beträgt, mit der Längsachse der Werkstücke (11) beziehungsweise (11.1) bilden sie aber vorzugsweise einen rechten Winkel.
Die Anlage nach einem der Ansprüche 1,3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß rechtwinklig zu der Profilfräse (18) die Profilanschlagplatte (25) angebracht ist, fix befestigt an der Anpreßplatte (38) und rechtwinklig zur Profilfräse (23) die Profilanschlagplatte (26) angebracht ist, ebenso fix befestigt an der Anpreßplatte (38), wobei in der Querreihe der Einspannzylinder (20) in den Einspannvorrichtungen (5) je zwei Anpreßplatten (38) angebracht sind, und zwar an beiden Endeinspannzylindern (20), und wobei die Profilanschlagplatten (25) an einer, die Profilanschlagplatten (26) aber an der anderen Grundfläche der Rotationstrommel (4) angebracht sind.
Die Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer größeren Fläche der Profilanschlagplatten (25,26), vorzugsweise in ihrer vollen Länge, bogenförmig radial konkave Profilzinken mit dazwischenliegenden gleichförmigen Nuten ausgeführt sind, wobei die Anschlagplatten (25,26) mit profiliertem Rand an einem ihrer Enden in das verzahnte Profil der dazugehörenden Fräse (18) beziehungsweise (23) mit minimalem gegensitigem Abstand hinübergreifen.
Die Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenbereich einer jeden Einspannvorrichtung (5), hintereinander und in Längsrichtung der Rotationstrommel (4), an der äußeren Mantelseite der Rotationstrommel (4) mindestens zwei Beilagscheiben (29,30) verschiedener Dicke angebracht und fix befestigt sind, so daß die Längsachsen der darauf liegenden Werkstücke (11) beziehungsweise (11.1) mit der Mantelseite der Rotationstrommel (4) einen spitzen Winkel (α) bilden.
Die Anlage nach einem der Ansprüche 1,2,5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb sämtlicher Einspannvorrichtungen (5), hintereinander und in derselben Ebenen längs des Rotationszylinders (4) und rechtwinklig zu ihm, so viele elastisch eingespannte Förderzylinder (27) angebracht sind, wieviel dazugehörende fixe Anschläge (31) es gibt, innerhalb welcher je ein Zylinder (27) angebracht ist, wobei die Förderzylinder (27) seitlich die liegenden Werkstücke (11) anpressen und sie längs des Mantels des Rotationszylinders (4) geradlinig bewegen, einmal zur Seite der Bearbeitungseinheit (7) hin, und dann zur Seite der Bearbeitungseinheit (8).
Die Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abnahmeförderer (3) an der Rotationstrommel (4) mindestens einen Fänger (15) zum Abfangen der Werkstücke (11) beziehungsweise (11.1) aufweist.
Die Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zubringerförderer (2) mindestens eine, zwei der mehrere Förderketten (12) mit beliebiger Zahl der Mitnehmer (13) aufweist.
Die Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, durch die Verbindung (35) frontal verbundenen längsförmigen Werkstücke (11) und (11.1) im Bereich der Verbindung (35) so einander gegenüberliegen, daß ihre Längsachsen einen Verbindungsbeziehungsweise Tangentialübergang in derselben Ebenen im Winkel von 18o° bilden.