EP1152876B1

EP1152876B1 - Verfahren zur durchlauf-bearbeitung von plattenförmigen produkten aus holz, holzwerkstoffen oder artverwandten werkstoffen

Info

Publication number: EP1152876B1
Application number: EP00903671A
Authority: EP
Inventors: Peter Hoepfner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2020-02-07
Also published as: EP1152876A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchlauf-Bearbeitung von plattenförmigen Produkten aus Holz, Holzwerkstoffen oder artverwandten Produkten.

Die Format- und Kantenbearbeitung im kontinuierlichen Durchlauf auf verketteten Anlagen und auf hohem Automatisierungsniveau ist in der Holzbe- und -verarbeitenden Branche und artverwandten Branchen bekannt. Hier werden Platten bei hoher Mengenleistung, je nach Erfordernis und Anwendungsfall z. B. formatiert, die Schmalflächen mit verschiedensten Kantenmaterialien beschichtet und nachbearbeitet. Der Plattentransport erfolgt kontinuierlich, wobei die erreichbare Vorschubgeschwindigkeit von der Art des zu bearbeitenden Materials, der Bearbeitungsaufgabe und den Nachbearbeitungsaggregaten abhängig ist. Ferner ist auch die Bohr- und Stationärfräsbearbeitung [Einbringen von Bohrungen für z. B. Verbindungsbeschläge, Dübellochbohrungen, Türbeschläge oder auch Fräsungen für Schlösser usw.] auf sogenannten Durchlaufbohr- und Fräsautomaten im Quer-Durchlauf nach dem Durchlauftakt-Prinzip bekannt. Der Plattentransport erfolgt durch Riemenförderer im Takt. Das heißt, es wird jeweils eine Platte in die Bearbeitungsstation gefördert, der Vorschub gestoppt, die Platte ausgerichtet, gespannt, die Bearbeitung durchgeführt, entspannt und schließlich ausgefördert.

Aufgrund der Vielzahl von durchzuführenden Operationen ist die mögliche Taktleistung begrenzt. Sie liegt in der Praxis je nach Bearbeitungsaufgabe bei ca. 12 - 25 Takten/min.

Mit den oben genannten Format- und Kantenbearbeitungsanlagen ist bei vielen Anwendungsfällen eine wesentlich höhere Mengenleistung möglich, weshalb die erstrebenswerte Komplettbearbeitung [Format- und Kantenbearbeitung einschließlich Bohr- und Stationärfräsbearbeitung] innerhalb einer Fertigungslinie nicht sinnvoll realisiert werden kann, da die Möglichkeiten der Format- und Kantenbearbeitungsanlagen hierdurch unzulässig eingeschränkt würden. Daher wird die Bohr- und Stationärfräsbearbeitung in der Regel außerhalb der "Linie" auf separaten Einzelmaschinen durchgeführt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Mengenleistung bei der Bohr- und Stationärfräsbearbeitung so zu erhöhen, daß eine Integration dieser Bearbeitungen in eine Fertigungsstraße für die Format- und Kantenbearbeitung, ohne unzulässige Einschränkung der hier möglichen Mengenleistung und unter Berücksichtigung spezifischer Branchen- und Werkstoffanforderungen möglich ist. Die spezifischen Anforderungen sind vielfältig, so sind beispielsweise bei fumierten Platten häufig die späteren "Sichtseiten" mit hochwertigerem Furnier belegt als die "Innenseiten", oder nicht sichtbare Flächen nur mit einem Gegenzugpapier, welches häufig Materialschüsselungen zur Folge hat. Die große Zahl unterschiedlicher Holzarten und Beschichtungen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, der nicht homogene Aufbau des Holzes und die damit verbundenen Formveränderungen sind weitere Faktoren, die ihre Berücksichtigung beim Verfahren gemäß dieser Erfindung finden sollen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Quer-Durchlauf-Bearbeitung von plattenförmigen Produkten aus Holz, Holzwerkstoffen oder artverwandten Produkten durch folgende Verfahrensschritte gelöst

a. die quer zugeführten Platten werden so in einem Magazin zwischengepuffert, daß die zu bearbeitenden Flächen im Wechsel unten/oben liegen,

b. zwei übereinanderliegende Platten werden in Richtung des Querdurchlaufes formschlüssig gemeinsam so einer Bohr- und/oder Frässtation zugeführt, daß die zu bearbeitenden Flächen außen liegen,

c. die übereinanderliegenden Platten werden in einem einzigen Spanntakt gemeinsam und gleichzeitig an ihren außenliegenden Flächen und/oder ihren Schmalseiten bearbeitet, und

d. die einseitig bearbeiteten Platten werden vereinzelt.

Infolge dieser Ausgestaltung können immer zwei Platten gleichzeitig bearbeitet werden, wodurch eine höhere Mengenleistung erzielt werden kann. Dies erlaubt eine sinnvolle Integration der Bohr- und Stationärfräsbearbeitung in die bekannten, kontinuierlich arbeitenden Fertigungsstraßen für die Format- und Kantenbearbeitung. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Sofern aus konstruktiven Gründen, z. B. wegen Platzmangels in einer ersten, die Verfahrensschritte nach Patentanspruch 1 ausführenden Bearbeitungsvorrichtung, eine erneute Bearbeitung der bereits bearbeiteten Flächen erforderlich ist, können in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a. nach dem Vereinzeln der Platten werden die Platten erneut so in einem Magazin zwischengepuffert, daß die bereits bearbeiteten Flächen jeweils unten/oben liegen,

b. zwei übereinanderliegende Platten werden gemeinsam so einer Bohr- und/oder Frässtation zugeführt, daß die zu bearbeitenden Flächen außen liegen,

c. die übereinanderliegenden Platten werden in einer zweiten Bohr- und/oder Frässtation in einem Takt gemeinsam und gleichzeitig an ihren außenliegenden Flächen und/oder ihren Schmalflächen bearbeitet, um weitere Bohr- und/oder Fräsvorgänge durchzuführen, und

d. die bearbeiteten Platten werden vereinzelt.

Wenn die plattenförmigen Werkstücke auf beiden Seiten bearbeitet werden sollen, sind vorteilhafterweise die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen:

a. im Falle einer beidseitigen Flächenbearbeitung werden die Platten erneut so in einem Magazin zwischengepuffert, daß die zuvor bearbeiteten Flächen jeweils im Wechsel oben/unten liegen,

b. zwei übereinanderliegende Platten werden so einer Bohr- und/oder Frässtation zugeführt, daß die bisher nicht bearbeiteten Flächen außen liegen,

c. die übereinanderliegenden Platten werden in einem Takt gemeinsam und gleichzeitig an ihren bisher nicht bearbeiteten Flächen und/oder ihren Schmalseiten bearbeitet, und

d. die beidseits bearbeiteten Platten werden vereinzelt.

Damit nach einer vollständigen Bearbeitung alle Werkstücke gleich ausgerichtet sind, ist nach einer besonderen Weiterbildung vorgesehen, daß am Ende der vollständigen Bearbeitung der Platten jede zweite Platte so gewendet wird, daß ihre zuletzt bearbeitete Fläche unten liegt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist weiterhin vorgesehen, daß die Platten gereinigt werden, bevor sie im Magazin zwischengepuffert werden. Durch diese Maßnahme wird ein sicherer Transport der übereinanderliegenden Platten gewährleistet und Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung aufgrund von Verschmutzungen vermieden.

Unter Bezugnahme auf die Figuren wird im folgenden die Erfindung näher erläutert.

Hierbei wird zunächst auf FIG. 1 mit den Bezugsziffern 1-9 Bezug genommen. Die entsprechenden Vorrichtungen werden, soweit dies zum Verständnis des Verfahrens erforderlich erscheint beschrieben, sind aber nicht dargestellt.

Die zugeführten Platten (1) werden durch eine handelsübliche Reinigungsmaschine gesäubert (je nach Erfordernis Ober- und/oder Unterseite), um negative Einflüsse (z. B. Flächenbeschädigungen oder Bearbeitungsungenauigkeiten) bei den nachfolgenden Verfahrensschritten sicher auszuschließen.

Anschließend werden die Platten auf ein Riemenfördersystem mit aufgebauter Portalbrücke übergeben, an der pendelnd gelagerte, mit Dämpfungsmaterial beschichtete Haken befestigt sind, die ein sicheres und beschädigungsfreies Wenden auch sehr empfindlicher und weicher Materialien ermöglichen (im folgenden als "Pendelwender" bezeichnet).

Das System läßt die Funktionen

jede Platte wenden
nicht wenden
jede zweite Platte wenden (2)
jede erste Platte wenden

zu, so daß die gewünschte Lage der Bearbeitungsflächen (3) im nachgeschalteten Magazin in Abhängigkeit von den Vorbedingungen erreicht wird.

Die Übergabe in das Magazin erfolgt mit hoher Geschwindigkeit und ist gegen vorzeitiges Abkippen gesichert, so daß eine flache "Flugbahn" entsteht. Zusammen mit der begrenzten, auf die Materialeigenschaften abgestimmte Fallhöhe und den eingebauten Endlagendämpfern zur Aufnahme der kinetischen Energie erfolgt eine beschädigungsfreie Stapelbildung in der gewünschten Form (3). Im nächsten Verfahrensschritt (4) werden dem Magazin mit Hilfe eines kombinierten Riemen-/Nockenkettensystems zwei Platten gleichzeitig entnommen und der ersten Bohrstation zugeführt. Das Transportsystem besteht aus zwei synchronisierten/kombinierten Riemen-/Nockensystemen (links/rechts), welche in den Bohrautomaten integriert sind. Die Werkstücke (untere Platte) liegen auf dem gegenüber dem Nockensystem geringfügig langsamer laufendem Riemen auf, so daß einerseits für einen formschlüssigen und damit verkantungsfreien, andererseits für einen von "Schleifspuren" freien Transport gesorgt ist. Das System arbeitet im Takt, fördert die beiden übereinanderliegenden Platten zunächst in die Bearbeitungsstation, die Bearbeitung wird ausgeführt, die Platten werden ausgefördert und auf ein in Durchlaufrichtung überlappend angeordnetes, mit dem Riemen-/Nockensystem synchronisiertes, kontinuierlich laufendes Riemenfördersystem weitgehend "kräftefrei" übergeben. Das System gewährleistet den beschädigungsfreien und sicheren Transport im "Doppelpack" auch bei relativ glatten Oberflächen und nicht ebenen Flächen, wie sie im beschriebenen Anwendungsgebiet vorkommen. Von hier werden die Platten gemeinsam einem Fördersystem mit integrierter Vereinzelungsvorrichtung zugeführt, vereinzelt (5) und anschließend mit Hilfe einer handelsüblichen Abblasmaschine rundum gereinigt.

Im nächsten Arbeitsgang (6) erfolgt eine erneute Stapelbildung gemäß Arbeitsgang (3), dann die Komplettierung der Bearbeitung (8) wie in Arbeitsgang (4) beschrieben.

In Abhängigkeit von den Anforderungen werden die Platten gegebenenfalls gewendet (9), wobei die gleichen Funktionsoptionen wie bei Arbeitsgang (2) zur Verfügung stehen.

Die in FIG. 1 gezeigten und in den Verfahrensschritten (4) und (7) durchzuführenden Bearbeitungen sind beliebig gewählt und dienen nur der Veranschaulichung.

Die Aggregatbestückung der Bearbeitungsstationen und damit die möglichen Bearbeitungen sind jeweils auf den Anwendungsfall abzustimmen. Im übrigen läßt sich das Verfahren flexibel auf den jeweiligen Anwendungsfall bezogen gestalten.

Sämtliche Transportsysteme sollten mindestens mit manuell regelbaren Vorschubantrieben ausgerüstet sein, um einen auf die jeweiligen Produkte abgestimmten Ablauf sicherzustellen.

Mit der Erfindung werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:
Verdoppelung der Mengenleistung gegenüber der konventionellen Verfahrensweise, welches eine Integration der Bohr- und Stationärfräsbearbeitung in Linie mit einer kontinuierlich im Durchlauf arbeitenden Format- und Kantenbearbeitungsanlage sinnvoll möglich macht.

Hieraus resultieren die bekannten Vorteile, die sich bei der Zusammenfassung von Arbeitsgängen ergeben und von denen einige im folgenden noch einmal aufgeführt sind:

Verringerung der Produktionsfläche durch Wegfall der Materialpufferbereiche vor den "Insellösungen" für die Bohr- und Stationärfräsbearbeitung
Einsparung von Automatisierungskomponenten für die "Insellösungen"
Verringerung des Transportaufwandes innerhalb der Fertigung
Verbesserung des Materialflusses und Vereinfachung der Fertigungssteuerung

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens in Form einer kompletten Fertigungsstraße mit Angabe der notwendigen Vorrichtungen/Anlagen-komponenten zeigt FIG. 2. Die dargestellte Fertigungsstraße erlaubt die Serienproduktion von furnierten Möbelteilen mit Rundum-Bekantung der Schmalflächen. Die Plattenlängen variieren zwischen 400 mm und 1200 mm, die Plattenbreiten zwischen 300 mm und 600 mm.

Die furnierten "Rohplatten" werden der automatischen Beschickungsanlage (1) im Stapel (mindestens 3 Stapel hintereinander je Seite, mehr sind in Abhängigkeit von der Plattenlänge möglich) zugeführt. Die Anlage ist doppelseitig ausgeführt, so daß eine kontinuierliche Arbeitsweise ohne Stapelwechselzeiten sichergestellt wird. Es werden je Takt mindestens 3 Platten mittels Vakuum aufgenommen und der Format- und Kantenbearbeitungsanlage (2) für die "Längsbearbeitung" zugeführt. Hier werden die Platten formatiert, an die Schmalflächen Furnierkanten angeleimt, komplett nachbearbeitet und je nach Produkt gegebenenfalls weitere Bearbeitungen durchgeführt. Anschließend wird mit der Kegeldrehstation (3) von "längs" auf "quer" gedreht und an die Format- und Kantenbearbeitungsanlage (4) übergeben. Hier erfolgt die Quer-Bearbeitung (Bearbeitungen wie auf Anlage 2, produktabhängig).

Im Anschluß werden die Platten von dem Pendelwender (5) mit einlaufseitig aufgebauter Werkstückreinigung (Oberseite) übernommen (Arbeitsgang 2 gemäß FIG. 1) und schließlich dem Bohr- und Fräsautomat (6) zugeführt (Arbeitsgänge 3/4 gemäß FIG. 1). Anschließend erfolgt auf dem Gurtförderer mit Vereinzelungsvorrichtung (7) die Vereinzelung (Arbeitsgang 5 gemäß FIG. 1), dann die beidseitige Werkstückreinigung mittels einer handelsüblichen Reinigungsanlage (8), danach im Bohrautomat (9) die Komplettierung der Bohr- und Stationärfräsbearbeitung (Arbeitsgang 6/7 gemäß FIG. 1), schließlich erfolgt auf dem Gurtförderer mit integrierter Vereinzelungsvorrichtung (10) die Plattenvereinzelung mit folgender beidseitiger Werkstückreinigung durch die Reinigungsanlage (11). Danach erfolgt die Übergabe auf den Pendelwender (12), wo so gewendet wird, daß die bearbeiteten Plattenflächen unten liegen (Arbeitsgang 8/9 gemäß FIG. 1).

Es folgt das Drehen von "quer" auf "längs" in der Drehstation (13) und die anschließende kantengenaue Stapelbildung (Einzelpiattenstapel) in der ebenfalls doppelseitigen Stapelanlage (14). Die Plattenstapel werden von hieraus direkt zur Oberftächenbehandlung verbracht, wo zunächst die Kanten im Stapel lackiert werden.

Die Gesamtanlage ist mit einer übergeordneten produktbezogenen Vorschubsteuerung ausgerüstet, welche den einwandfreien Ablauf sicherstellt.

Claims

Verfahren zur Quer-Durchlauf-Bearbeitung von plattenförmigen Produkten aus Holz, Holzwerkstoffen oder artverwandten Produkten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a. die quer zugeführten Platten werden so in einem Magazin zwischengepuffert, daß die zu bearbeitenden Flächen im Wechsel unten/oben liegen,

b. zwei übereinandertiegende Platten werden in Richtung des Querdurchlaufes formschlüssig gemeinsam so einer Bohr- und/oder Frässtation zugeführt, daß die zu bearbeitenden Flächen außen liegen,

c. die übereinanderliegenden Platten werden in einem einzigenspanntakt gemeinsam und gleichzeitig an ihren außenliegenden Flächen und/oder ihren Schmalseiten bearbeitet, und

d. die einseitig bearbeiteten Platten werden vereinzelt.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a. nach dem Vereinzeln der Platten werden die Platten erneut so in einem Magazin zwischengepuffert, daß die bereits bearbeiteten Flächen jeweils unten/oben liegen,

b. zwei übereinanderliegende Platten werden gemeinsam so einer Bohr- und/oder Frässtation zugeführt, daß ihre bereits bearbeiteten Flächen erneut außen liegen,

c. die übereinanderliegenden Platten werden in einer zweiten Bohr- und/oder Frässtation in einem einzigen Spanntakt gemeinsam und gleichzeitig an ihren außenliegenden Flächen und/oder ihren Schmalflächen bearbeitet, um weitere Bohrund/oder Fräsvorgänge durchzuführen, und

d, die bearbeiteten Platten werden vereinzelt.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a. im Falle einer beidseitigen Flächenbearbeitung werden die Platten erneut so in einem Magazin zwisschengepuffert, daß die zuvor bearbeiteten Flächen jeweils im Wechsel oben/unten liegen,

b. zwei übereinanderliegende Platten werden so einer Bohr- und/oder Frässtation zugeführt, daß die bisher nicht bearbeiteten Flächen außen liegen,

c. die übereinanderliegenden Platten werden in einem einzigen Spanntakt gemeinsam und gleichzeitig an ihren bisher nicht bearbeiteten Flächen und/oder ihren Schmalseiten bearbeitet, und

d. die beidseits bearbeiteten Platten werden vereinzelt.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der vollständigen Bearbeitung der Platten so gewendet wird, daß die zuletzt bearbeitete Fläche, je nach Erfordernis, entweder oben oder unten liegt
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten gereinigt werden, bevor sie im Magazin zwischengepuffert werden.