EP1714756A1 - Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken - Google Patents

Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken Download PDF

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EP1714756A1
EP1714756A1 EP06002341A EP06002341A EP1714756A1 EP 1714756 A1 EP1714756 A1 EP 1714756A1 EP 06002341 A EP06002341 A EP 06002341A EP 06002341 A EP06002341 A EP 06002341A EP 1714756 A1 EP1714756 A1 EP 1714756A1
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EP
European Patent Office
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unit
coating material
coating
machining center
feed
Prior art date
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Application number
EP06002341A
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English (en)
French (fr)
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EP1714756B1 (de
Inventor
Achim Gauss
Johannes Schmid
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Homag GmbH
Original Assignee
Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
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Publication date
Application filed by Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH filed Critical Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D5/00—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood
    • B27D5/003—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood securing a veneer strip to a panel edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G11/00—Applying adhesives or glue to surfaces of wood to be joined

Definitions

  • the coating unit is composed of two basic elements, namely a supply unit and a gluing unit.
  • Supply unit and piecing unit form a unitary station, of which, however, only a part, namely the gluing unit can be changed into the work spindle.
  • the supply unit remains stationary on an energy bar, which supplies melting energy to the reflow unit.
  • the stationary supply unit has a docking device to which the piecing unit can be reconnected after completion of the processing operation by uncoupling from the spindle unit via the interface.
  • Constructions of this type always maintain a relatively large amount of coating material at processing temperature. They are therefore particularly suitable for continuous operation. In addition, they require a relatively large amount of energy and, due to the division into two parts, a not inconsiderable amount of space.
  • the coating material can be of different types and consistencies. If, for example, solid wood, veneer or plastic edges are to be applied to the narrow surfaces of plate-shaped workpieces, an adhesive is used as the coating material. Depending on the edge or plate material, a hot melt adhesive, a contact adhesive or another adhesive can be used. This can be provided in solid (eg as a cartridge), in liquid form or in another form (eg granules). However, the coating material may be a varnish or a filler or plastic compound (thermosetting or thermoplastic), with which the narrow surfaces of each workpiece is sealed, filled or provided with a more or less strong layer, which can then optionally be fed to a further processing operation.
  • an adhesive is used as the coating material.
  • a hot melt adhesive e.g., a contact adhesive or another adhesive can be used. This can be provided in solid (eg as a cartridge), in liquid form or in another form (eg granules).
  • the coating material may be a varnish or a filler or plastic compound (therm
  • Object of the present invention is to develop a machining center such that coating operations with less technical and energy costs can be realized.
  • the invention is based on the idea to completely redesign the previously known concept of coating technology with machining centers.
  • This requires completely dispense with a stationary supply unit and summarize all functions in an aggregate, which can then be housed in the already existing at machining centers magazine arrangement for the processing tools and processing units and can be substituted if necessary via the interface in the spindle unit.
  • the solution to this problem is based on the idea to minimize both the provided in the feed unit as well as the processing temperature melted amount of the coating material to a minimum and the Heating process to limit that period in which the coating unit is replaced via the interface in the spindle unit.
  • This in turn requires a new concept for the melting and the shortest possible path of the coating material from the place of melting to the place of the order, ie the shortest possible distance between the melting unit and the application unit.
  • a melting unit has at least two successive melting gratings. If necessary, three or more melting gratings can be connected in series. It merely has to be ensured that the last melting-up grate in the direction of flow of the coating material heats the coating material to the desired processing temperature and the upstream, ie upstream, melting gratings gradually bring the coating material in each case to a temperature which is lower than the final processing temperature.
  • the feed unit and the reflow unit into a complete structural unit and to connect it to the application unit via as short a channel section as possible.
  • the melting unit is arranged at the outlet of the feed unit.
  • the compact design of the assembly is expediently achieved in that the short channel section is formed as part of the housing interior of the application unit.
  • any type of coating material can be processed with a coating unit according to the invention.
  • only an adaptation to the consistency and the other parameters of the coating material and the application process is necessary.
  • hot melt adhesives are to be applied to the narrow sides of plate-shaped workpieces with a coating unit according to the invention, it is expedient to spatially separate the application unit from the feed unit and the melting unit.
  • the application unit wedge-shaped i. to adapt to the wedge-shaped space between the narrow side of the workpiece and the feed path for the edges just before the pressure roller for the edges.
  • the feed and the melting unit is combined to form a structural unit and as close as possible to the feed path on the side facing away from the workpiece supply edge, resulting in a relatively short channel section from the melting unit to the application unit. This may be either below or above the edge feed path, i. run on the shortest path between melting unit and job unit.
  • the feed unit can be designed in a great variety of ways.
  • the feed unit In the case of the processing of hot melt adhesive cartridges, in turn, it is advantageous to equip the feed unit with a receptacle or a receiving holder for the hot melt adhesive cartridges and also connect directly to the melting unit at its outlet end.
  • the machining center comprises a machine frame 1, which is equipped in the present embodiment with two extending in the X direction linear guides 2.
  • a stand 6 is movably mounted in the X direction, which carries on its upper side a boom 3, which extends in the Y direction.
  • the boom 3 has on its right side in Figure 1 a running in the Y direction straight guide 4, on which a spindle unit 5 is movably mounted in the Y direction.
  • the spindle unit 5 can be moved in the X and in the Y direction via a processing table 7 connected to the machine frame 1, which carries the plate-shaped workpieces 8 to be processed.
  • the arrangement is made such that the spindle unit 5 reach each point of the machining table 7 and in this way can process one or more workpieces 8 arranged on the machining table 7.
  • the spindle unit 5 and / or the working spindle (not shown) mounted in the latter can additionally be moved in the Z direction via corresponding guides in a manner known per se. be moved up and down with respect to the plane of FIG.
  • the workpiece 8 is clamped on the processing table 7 with conventional clamping means, for example suction devices (not shown).
  • a magazine assembly 9 is attached to the boom 3 or the stand 6. This can be configured in a known manner and carries the necessary for carrying out the machining operations on the workpiece 8 machining tools and processing units.
  • the magazine assembly 9 is designed in the form of a plate magazine.
  • the magazine assembly 9 is within the sphere of influence of the spindle unit 5, so that it can remove the respective processing tool or processing unit of the magazine assembly 9 (for example, in the so-called pick-up method) according to the specifications and can deposit it again after processing.
  • the processing tools or processing units are in a rest position.
  • the work spindle of the spindle unit 5 is equipped with a so-called interface (not shown), via which the processing tools and processing units detected and held during the machining process and supplied with all necessary for their function power and control means. This primarily includes the supply of the torque required for the respective work process as well as the supply of pneumatic, hydraulic or electrical energy including the supply of data for the control and regulation.
  • the machining center shown in FIG. 1 is surrounded by a protective wall 10.
  • a protective wall 10 In the region of the right end of the travel path of the jib 3 and the spindle unit 5, an edge magazine 11 is arranged in the protective wall 10, which cooperates with an arranged between the edge magazine 11 and the machining center edge transfer device 12, as will be described below.
  • the coating unit 13 has a housing 14 which is equipped on its upper side with centering pins 15, which are part of the aggregate-side interface 16, with which the coating unit to the work spindle of Spindle unit 5 of the machining center can be coupled.
  • the interface 16 includes in a known manner a cone 17 for torque transmission and terminal contacts 18 for the supply of electrical energy and for the supply of data for control and regulation.
  • Interfaces of this type are known and are used for example in the EP 0 743 139 described and explained.
  • the centering pins 15 are used to fix the position of the housing 14, which can be rotated in its entirety to the optimum position for processing the respective position on the workpiece 8 (see Figure 1).
  • a base plate B (see FIG. 4), which carries a feed unit 19, a melting unit 20 and an application unit 21, is connected to the housing 14.
  • the coating unit 13 shown is designed for processing hot melt adhesive cartridges 22.
  • the hot melt adhesive cartridges 22 are inserted into a receptacle (not shown in FIG. 4) which is closed on its upper side by a pressure unit 24.
  • the pressure unit 24 consists in the present embodiment of a cylinder 25 in which a piston 26 is arranged, which is supported with its piston rod 27 on the housing 14.
  • the printing unit 24 has an upper pressure chamber 28 and a lower pressure chamber 29. If the lower pressure chamber 29 is acted upon by a pressure medium, the cylinder 25 moves downwards and presses the hot melt adhesive cartridge 22 with its lower end against the melting unit 20 in the present embodiment, two heating regions 30 and 31, which are formed in the form of Aufschmelzrosten known design.
  • the melting gratings are connected in series to form the heating regions 30 and 31, wherein the heating region 30 brings the lowermost portion of the hot melt adhesive cartridge 22 to a preparation temperature and the heating region 31 brings the hot melt adhesive brought to the preparation temperature to the processing temperature.
  • the hot melt adhesive brought to processing temperature by the two heating zones 30 and 31 is fed, when feeding pressure medium into the lower pressure chamber 29, through a channel section 32 into the application unit 21, which in the present embodiment has a slot nozzle 33 with which the hot melt adhesive is applied to the narrow surface of the workpiece 8 - as shown in Figures 3 and 4 visible - is applied.
  • the coating unit 13 shown in FIGS. 2, 3, and 4 is designed for coating with hotmelt adhesive.
  • this melt adhesive layer which is denoted by the reference numeral 34 in Figures 3 and 4 and is applied via the slit nozzle 33 on the end face of the workpiece 8 (see Figures 3 and 4)
  • an edge 35 is glued to the workpiece 8, as is shown in FIG.
  • the edge 35 extends between the unit formed from the feed unit 19 and the melting unit 20 and the application unit 21, as shown schematically in FIG.
  • the supply of the In the heating areas 30 and 31 melted hot melt adhesive thus takes place via the channel portion 32 under the edge 35 into the application unit 21 inside.
  • the application unit 21 is substantially wedge-shaped and adapted to the wedge-shaped space formed between the narrow side of the workpiece and a feed path 36 for the edge 35.
  • This space is - as Figure 3 shows - in the immediate vicinity of a pinch roller 37, which in a known manner, the edge 35 presses against the coated with the melt adhesive layer 34 narrow surface of the workpiece 8.
  • the feed path 36 for the edge 35 is formed by a guide unit 38 which is provided in a known manner with guide means for the edge 35 and a retraction lock. Via the guide unit 38, the edge is taken over from the edge magazine 11 via the edge transfer device 12 (see FIG.
  • the coating unit 13 contains all the units required for the coating process, namely the feed unit 19, the melting unit 20 and the application unit 21, and is nevertheless designed as a compact, relatively small unit which, as a whole can be substituted via the interface 16 in the spindle unit 5. Stationary utilities are not required for this.
  • the coating unit 13 thus represents a unit which is received in the rest position in the magazine assembly 9 and can be removed from this at any time for sporadic use. Due to the low mass and the small amount of coating material and the special design of the melting unit and their proximity to the application unit, the coating unit 13 requires only relatively little time to be put into the operating state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere aus Holz und Holzwerkstoffen. Das Bearbeitungszentrum ist mit einer Spindeleinheit (5) zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen und Bearbeitungsaggregaten über eine Schnittstelle (16) ausgestattet. Es ist ferner mit einem Beschichtungsaggregat (13) ausgestattet, das ebenfalls über die Schnittstelle in die Spindeleinheit eingewechselt werden kann. Im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen ist das Beschichtungsaggregat jedoch vollständig in die Spindeleinheit einwechselbar und mit einer Aufschmelzeinheit ausgestattet, welcher ausschließlich im eingewechselten Zustand Energie zugeführt wird und welche mindestens zwei hintereinander geschaltete Aufheizbereiche zum stufenweisen Erhitzen des Beschichtungsmaterials aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere aus Holz bzw. Holzwerkstoffen, mit
    • einer Spindeleinheit zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen und Bearbeitungsaggregaten, und
    • einem von einer Ruhestation in die Spindeleinheit über eine Schnittstelle zumindest teilweise einwechselbaren Beschichtungsaggregat zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf Schmalflächen von Werkstücken, wobei das Beschichtungsaggregat
      • ○ mit einer Speiseeinheit zum Bereitstellen des Beschichtungsmaterials,
      • ○ mit einer Aufschmelzeinheit zum Erhitzen des Beschichtungsmaterials auf eine Verarbeitungstemperatur und
      • ○ mit einer Auftragseinheit zum Auftragen des Beschichtungsmaterials auf die Schmalseiten des Werkstückes ausgestattet ist.
  • Bearbeitungszentren dieser Art sind beispielsweise aus der EP 0 728 561 bekannt. Bei diesen bewährten Konstruktionen ist das Beschichtungsaggregat aus zwei Grundelementen, nämlich einer Versorgungseinheit und einer Anleimeinheit zusammengesetzt. Versorgungseinheit und Anleimeinheit bilden eine einheitliche Station, von der jedoch nur ein Teil, nämlich die Anleimeinheit in die Arbeitsspindel eingewechselt werden kann. Die Versorgungseinheit dagegen bleibt stationär an einer Energieleiste, welche der Aufschmelzeinheit Aufschmelzenergie zuführt.
  • Die stationäre Versorgungseinheit besitzt eine Andockeinrichtung, an die die Anleimeinheit nach abgeschlossenem Bearbeitungsvorgang durch Abkoppeln von der Spindeleinheit über die Schnittstelle wieder angeschlossen werden kann.
  • Konstruktionen dieser Art halten stets eine relativ große Menge von Beschichtungsmaterial auf Verarbeitungstemperatur. Sie eignen sich deshalb insbesondere für den Dauerbetrieb. Sie benötigen darüber hinaus relativ viel Energie und aufgrund der Zweiteilung einen nicht unerheblichen Bauraum.
  • Je nach Anwendungszweck kann das Beschichtungsmaterial unterschiedlichster Art und Konsistenz sein. Sollen beispielsweise Vollholz-, Furnier- oder Kunststoffkanten auf die Schmalflächen von plattenförmigen Werkstücken aufgebracht werden, wird als Beschichtungsmaterial ein Klebstoff eingesetzt. Je nach Kanten- bzw. Plattenmaterial kann dabei ein Schmelzkleber, ein Kontaktkleber oder ein anderer Klebstoff Verwendung finden. Dieser kann in fester (z. B. als Patrone), in flüssiger oder in anderer Form (z. B. Granulat) bereitgestellt werden. Das Beschichtungsmaterial kann jedoch ein Lack oder eine Spachtel- oder Kunststoffmasse (duroplastisch oder thermoplastisch) sein, mit der die Schmalflächen des jeweiligen Werkstückes versiegelt, verfüllt oder mit einer mehr oder weniger starken Schicht versehen wird, die dann gegebenenfalls einem weiteren Bearbeitungsvorgang zugeführt werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bearbeitungszentrum derart weiterzubilden, dass Beschichtungsvorgänge mit geringerem technischen und energetischem Aufwand realisiert werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Bearbeitungszentrum der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst,
    • dass das Beschichtungsaggregat vollständig in die Spindeleinheit einwechselbar ist,
    • der Aufschmelzeinheit ausschließlich im eingewechselten Zustand über die Schnittstelle Energie zugeführt wird,
    • die Aufschmelzeinheit mindestens zwei hintereinander geschaltete Aufheizbereiche zum stufenweisen Erhitzen des Beschichtungsmaterials besitzt, und
    • zumindest der in Flussrichtung des Beschichtungsmaterials letzte Aufheizbereich in unmittelbarer Nähe der Auftragseinheit vorgesehen ist.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das bisher bekannte Konzept der Beschichtungstechnik mit Bearbeitungszentren vollkommen neu zu gestalten. So wird die für den Dauerbetrieb entwickelte Methode der Zweiteilung in Versorgungseinheit einerseits und Anleimeinheit andererseits verlassen und erfindungsgemäß durch ein kompaktes einteiliges System ersetzt. Dies erfordert es, auf eine stationäre Versorgungseinheit vollständig zu verzichten und alle Funktionen in einem Aggregat zusammenzufassen, welches dann in der bei Bearbeitungszentren ohnehin vorhandenen Magazinanordnung für die Bearbeitungswerkzeuge und Bearbeitungsaggregate untergebracht und im Bedarfsfalle über die Schnittstelle in die Spindeleinheit eingewechselt werden kann.
  • Der Lösung dieses Problems liegt der Gedanke zugrunde, sowohl die in der Speiseeinheit bereitgestellte als auch die auf Verarbeitungstemperatur aufgeschmolzene Menge des Beschichtungsmaterials auf ein Minimum zu reduzieren und den Aufheizvorgang auf diejenige Zeitspanne zu beschränken, in der das Beschichtungsaggregat über die Schnittstelle in die Spindeleinheit eingewechselt ist. Dies wiederum erfordert ein neues Konzept für das Aufschmelzen und einen möglichst kurzen Weg des Beschichtungsmaterials vom Ort des Aufschmelzens bis zum Ort des Auftrages, d.h. einen möglichst kurzen Abstand zwischen der Aufschmelzeinheit und der Auftrageinheit.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein zufriedenstellendes Aufschmelzen durch Hintereinanderschalten von Aufheizbereichen, d.h. durch stufenweises Erhitzen des Beschichtungsmaterials erzielt werden kann. Auch bereitet es überraschenderweise keine Probleme den letzten Aufheizbereich zur Erzielung kurzer Wegstrecken in unmittelbarer Nähe der Auftragseinheit vorzusehen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn eine Aufschmelzeinheit mindestens zwei hintereinandergeschaltete Aufschmelzroste aufweist. Im Bedarfsfalle können auch drei oder mehrere Aufschmelzroste hintereinandergeschaltet werden. Dabei muss lediglich sichergestellt werden, dass der in Flussrichtung des Beschichtungsmaterials letzte Aufschmelzrost das Beschichtungsmaterial auf die gewünschte Verarbeitungstemperatur erhitzt und die flussaufwärts von diesem liegenden, also vorgeschalteten Aufschmelzroste das Beschichtungsmaterial stufenweise jeweils auf eine Temperatur bringen, die geringer ist als die endgültige Verarbeitungstemperatur.
  • Um zu erreichen, dass die bereitgestellte und die auf Verarbeitungstemperatur aufgeschmolzene Menge des Beschichtungsmaterials möglichst gering gehalten wird, ist es vorteilhaft, die Speiseeinheit und die Aufschmelzeinheit zu einer kompletten Baueinheit zusammenzufassen und über einen möglichst kurzen Kanalabschnitt mit der Auftragseinheit zu verbinden. Zweckmäßigerweise ist dabei die Aufschmelzeinheit am Ausgang der Speiseeinheit angeordnet.
  • Die kompakte Gestaltung der Baueinheit wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, dass der kurze Kanalabschnitt als Teil des Gehäuseinnenraumes der Auftragseinheit ausgebildet ist.
  • Grundsätzlich kann jede Art von Beschichtungsmaterial mit einem erfindungsgemäßen Beschichtungsaggregat verarbeitet werden. Diesbezüglich ist lediglich eine Anpassung an die Konsistenz und die übrigen Parameter des Beschichtungsmaterials und des Auftragprozesses notwendig.
  • Soll mit einem erfindungsgemäßen Beschichtungsaggregat Schmelzkleber zum Aufkleben von Kanten auf die Schmalseiten von plattenförmigen Werkstücken durchgeführt werden, so ist es zweckmäßig, die Auftragseinheit von der Speiseeinheit und der Aufschmelzeinheit räumlich zu trennen. Um zu erreichen, dass die räumliche Trennung nicht zu langen Kanalabschnitten führt, ist es vorteilhaft, die Auftragseinheit keilförmig zu gestalten, d.h. an den keilförmigen Raum zwischen der Schmalseite des Werkstückes und der Zufuhrbahn für die Kanten kurz vor der Andruckrolle für die Kanten anzupassen. Wird dann die Speise- und die Aufschmelzeinheit zu einer Baueinheit zusammengefasst und auf der dem Werkstück abgewandten Seite der Zufuhrbahn für die Kanten möglichst dicht an die Zufuhrbahn herangelegt, ergibt sich ein relativ kurzer Kanalabschnitt von der Aufschmelzeinheit zur Auftragseinheit. Dieser kann entweder unter oder über der Zufuhrbahn für die Kanten, d.h. auf dem kürzesten Weg zwischen Aufschmelzeinheit und Auftragseinheit verlaufen.
  • Grundsätzlich kann die Speiseeinheit in der verschiedensten Weise gestaltet sein. Bei der Verarbeitung von Granulat ist es vorteilhaft, die Speiseeinheit mit einem Granulatbehälter auszustatten und an dessen Auslassende unmittelbar die Aufschmelzeinheit anzuordnen.
  • Im Falle der Verarbeitung von Schmelzkleberpatronen wiederum ist es vorteilhaft, die Speiseeinheit mit einem Aufnahmebehälter oder einer Aufnahmehalterung für die Schmelzkleberpatronen auszustatten und an dessen Auslassende ebenfalls unmittelbar die Aufschmelzeinheit anzuschließen.
  • Im Folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
    • Figur 1
    zeigt stark schematisiert in einer Draufsicht ein komplettes Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken,
    Figur 2
    zeigt in einer Seitenansicht schematisch ein Beschichtungsaggregat zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf Schmalflächen von Werkstücken,
    Figur 3
    zeigt schematisch und teilweise geschnitten in einer Draufsicht das Beschichtungsaggregat gemäß Figur 2, und
    Figur 4
    zeigt ebenfalls stark schematisiert einen Schnitt in der Ebene IV-IV der Figur 3.
  • Wie aus Figur 1 hervorgeht, umfasst das Bearbeitungszentrum ein Maschinengestell 1, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei in X-Richtung verlaufenden Geradführungen 2 ausgestattet ist. Auf den Geradführungen 2 ist ein Ständer 6 in X-Richtung verfahrbar gelagert, der auf seiner Oberseite einen Ausleger 3 trägt, welcher sich in Y-Richtung erstreckt.
  • Der Ausleger 3 besitzt an seiner in Figur 1 rechten Seite eine in Y-Richtung verlaufende Geradführung 4, an der eine Spindeleinheit 5 in Y-Richtung verfahrbar gelagert ist.
  • Aufgrund der beschriebenen Anordnung kann die Spindeleinheit 5 in X- und in Y-Richtung über einen mit dem Maschinengestell 1 verbundenen Bearbeitungstisch 7 bewegt werden, der die zu bearbeitenden plattenförmigen Werkstücke 8 trägt. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, dass die Spindeleinheit 5 jeden Punkt des Bearbeitungstisches 7 erreichen und auf diese Weise ein oder mehrere, auf dem Bearbeitungstisch 7 angeordnete Werkstücke 8 bearbeiten kann. Die Spindeleinheit 5 und/oder die in dieser gelagerte Arbeitsspindel (nicht dargestellt) können hierzu über entsprechende Führungen in an sich bekannter Weise zusätzlich in Z-Richtung, d.h. in Bezug auf die Ebene der Figur 1 auf und ab bewegt werden.
  • Das Werkstück 8 ist auf dem Bearbeitungstisch 7 mit herkömmlichen Spannmitteln, beispielsweise Saugeinrichtungen (nicht dargestellt) festgespannt.
  • Auf der dem Bearbeitungstisch entgegengesetzten Seite ist an dem Ausleger 3 oder dem Ständer 6 eine Magazinanordnung 9 befestigt. Diese kann in bekannter Weise ausgestaltet sein und trägt die für die Durchführung der Bearbeitungsvorgänge an dem Werkstück 8 erforderlichen Bearbeitungswerkzeuge und Bearbeitungsaggregate. In Figur 1 ist die Magazinanordnung 9 in Form eines Tellermagazins ausgestaltet.
  • Die Magazinanordnung 9 befindet sich im Einflussbereich der Spindeleinheit 5, so dass diese entsprechend den Vorgaben das jeweilige Bearbeitungswerkzeug bzw. Bearbeitungsaggregat der Magazinanordnung 9 (beispielsweise im sogenannten pick-up-Verfahren) entnehmen und nach erfolgter Bearbeitung wieder in diesem absetzen kann.
  • In der Magazinanordnung 9 befinden sich die Bearbeitungswerkzeuge bzw. Bearbeitungsaggregate in einer Ruhestellung. Die Arbeitsspindel der Spindeleinheit 5 ist mit einer sogenannten Schnittstelle (nicht dargestellt) ausgestattet, über die die Bearbeitungswerkzeuge und Bearbeitungsaggregate erfasst und beim Bearbeitungsvorgang gehalten und mit allen für ihre Funktion notwendigen Energie- und Steuerungsmitteln versorgt werden. Hierzu zählt in erster Linie die Versorgung mit dem für den jeweiligen Arbeitsprozess notwendigen Drehmoment sowie die Versorgung mit pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Energie einschließlich der Versorgung mit Daten für die Steuerung und Regelung.
  • Die Übernahme eines Bearbeitungswerkzeuges oder Bearbeitungsaggregates in die Spindeleinheit 5 aus der Ruhestation in der Magazinanordnung 9 wird in der Fachwelt allgemein als "Einwechseln" bezeichnet.
  • Das in Figur 1 dargestellte Bearbeitungszentrum ist von einer Schutzwand 10 umgeben. Im Bereich des rechten Endes des Verfahrweges des Auslegers 3 bzw. der Spindeleinheit 5 ist in der Schutzwand 10 ein Kantenmagazin 11 angeordnet, das mit einer zwischen dem Kantenmagazin 11 und dem Bearbeitungszentrum angeordneten Kantenübergabeeinrichtung 12 zusammenarbeitet, wie dies im Folgenden noch beschrieben werden wird.
  • Von dem in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Beschichtungsaggregat 13 sind im Folgenden der besseren Übersichtlichkeit halber lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile und Funktionen beschrieben.
  • Das Beschichtungsaggregat 13 besitzt ein Gehäuse 14, welches an seiner Oberseite mit Zentrierzapfen 15 ausgestattet ist, die Teil der aggregatseitigen Schnittstelle 16 sind, mit der das Beschichtungsaggregat an die Arbeitsspindel der Spindeleinheit 5 des Bearbeitungszentrums angekoppelt werden kann.
  • Die Schnittstelle 16 umfasst in bekannter Weise einen Konus 17 zur Drehmomentübertragung sowie Anschlusskontakte 18 für die Versorgung mit elektrischer Energie sowie für die Versorgung mit Daten zur Steuerung und Regelung.
  • Schnittstellen dieser Art sind bekannt und werden beispielsweise in der EP 0 743 139 beschrieben und erläutert. Die Zentrierzapfen 15 dienen dabei zur Lagefixierung des Gehäuses 14, das der jeweiligen Stellung am Werkstück 8 (vgl. Figur 1) entsprechend in seiner Gesamtheit in die für die Bearbeitung optimale Lage gedreht werden kann.
  • Mit dem Gehäuse 14 ist eine Basisplatte B (vgl. Figur 4) verbunden, die eine Speiseeinheit 19, eine Aufschmelzeinheit 20 sowie eine Auftragseinheit 21 trägt.
  • Das dargestellte Beschichtungsaggregat 13 ist zur Verarbeitung von Schmelzkleberpatronen 22 eingerichtet. Die Schmelzkleberpatronen 22 werden in einen Aufnahmebehälter (in Figur 4 nicht dargestellt) eingesetzt, der auf seiner Oberseite von einer Druckeinheit 24 verschlossen ist. Die Druckeinheit 24 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Zylinder 25, in dem ein Kolben 26 angeordnet ist, der sich mit seiner Kolbenstange 27 am Gehäuse 14 abstützt. Durch diese Ausgestaltung besitzt die Druckeinheit 24 einen oberen Druckraum 28 sowie einen unteren Druckraum 29. Wird der untere Druckraum 29 mit einem Druckmedium beaufschlagt, so bewegt sich der Zylinder 25 nach unten und presst die Schmelzkleberpatrone 22 mit ihrem unteren Ende gegen die Aufschmelzeinheit 20, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Aufheizbereiche 30 und 31 aufweist, die in Form von Aufschmelzrosten bekannter Bauart ausgebildet sind.
  • Erfindungsgemäß sind die Aufschmelzroste zur Bildung der Aufheizbereiche 30 und 31 hintereinandergeschaltet, wobei der Aufheizbereich 30 den untersten Abschnitt der Schmelzkleberpatrone 22 auf eine Art Vorbereitungstemperatur und der Aufheizbereich 31 den auf die Vorbereitungstemperatur gebrachten Schmelzkleber auf die Verarbeitungstemperatur bringt.
  • Wird dagegen ein Druckmedium in den oberen Druckraum 28 eingespeist, so bewegt sich der Zylinder 25 nach oben. Die Schmelzkleberpatrone 22 kann aufgrund dieser Bewegung - unterstützt durch eine nicht dargestellte und beschriebene Entlastungsanordnung - ebenfalls nach oben vom Aufschmelzrost des Aufheizbereiches 30 abgehoben und auf diese Weise während dieser Phase eine Durcherwärmung der Schmelzkleberpatrone 22 vermieden werden.
  • Der durch die beiden Aufheizbereiche 30 und 31 auf Verarbeitungstemperatur gebrachte Schmelzkleber wird bei Einspeisung von Druckmedium in den unteren Druckraum 29 durch einen Kanalabschnitt 32 in die Auftragseinheit 21 eingespeist, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schlitzdüse 33 besitzt, mit der der Schmelzkleber auf die Schmalfläche des Werkstückes 8 ― wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ― aufgebracht wird.
  • Wie bereits erwähnt, ist das in den Figuren 2, 3, und 4 dargestellte Beschichtungsaggregat 13 zum Beschichten mit Schmelzkleber eingerichtet. Mit dieser Schmelzkleberschicht, die in den Figuren 3 und 4 mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet ist und über die Schlitzdüse 33 auf die Stirnfläche des Werkstückes 8 aufgetragen wird (vgl. Figuren 3 und 4) wird eine Kante 35 an das Werkstück 8 angeleimt, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Die Kante 35 verläuft zwischen der aus Speiseeinheit 19 und Aufschmelzeinheit 20 gebildeten Einheit und der Auftragseinheit 21 hindurch, wie dies in Figur 4 schematisch dargestellt ist. Die Zufuhr des in den Aufheizbereichen 30 und 31 aufgeschmolzenen Schmelzklebers erfolgt somit über den Kanalabschnitt 32 unter der Kante 35 hindurch in die Auftragseinheit 21 hinein. Diese vorteilhafte Anordnung ermöglicht eine sehr kurze Gestaltung des Kanalabschnittes 32, so dass der aufgeschmolzene Schmelzkleber praktisch unmittelbar nach dem Aufschmelzvorgang, d.h. nach Verlassen des letzten Aufheizbereiches 31 unmittelbar in die Auftragseinheit 21 und damit über die Schlitzdüse 33 auf die Schmalfläche des Werkstücks 8 gelangt.
  • Wie aus Figur 3 ersichtlich ist die Auftragseinheit 21 im Wesentlichen keilförmig ausgebildet und an den zwischen der Schmalseite des Werkstückes und einer Zufuhrbahn 36 für die Kante 35 gebildeten keilförmigen Raum angepasst. Dieser Raum befindet sich - wie Figur 3 zeigt - in unmittelbarer Nähe einer Andruckrolle 37, welche in bekannter Weise die Kante 35 an die mit der Schmelzkleberschicht 34 beschichtete Schmalfläche des Werkstückes 8 anpresst.
  • Wie aus Figur 3 ferner hervorgeht, wird die Zufuhrbahn 36 für die Kante 35 von einer Leiteinheit 38 gebildet, die in bekannter Weise mit Führungsmitteln für die Kante 35 und einer Rückzugsicherung ausgestattet ist. Über die Leiteinheit 38 wird die Kante aus dem Kantenmagazin 11 über die Kantenübergabeeinrichtung 12 (vgl. Figur 1) übernommen.
  • Aus den Figuren 2, 3 und 4 ergibt sich, dass das Beschichtungsaggregat 13 alle für den Beschichtungsvorgang erforderlichen Einheiten, nämlich die Speiseeinheit 19, die Aufschmelzeinheit 20 und die Auftragseinheit 21 enthält und trotzdem als kompakte, relativ klein bauende Einheit ausgebildet ist, die als Ganzes über die Schnittstelle 16 in die Spindeleinheit 5 eingewechselt werden kann. Stationäre Versorgungseinrichtungen sind hierfür nicht erforderlich.
  • Das Beschichtungsaggregat 13 stellt somit eine Einheit dar, die in der Ruhestellung in der Magazinanordnung 9 aufgenommen ist und aus dieser auch für den sporadischen Einsatz jederzeit entnommen werden kann. Aufgrund der geringen Masse und der geringen Menge an Beschichtungsmaterial sowie der speziellen Gestaltung der Aufschmelzeinheit und deren Nähe zur Auftragseinheit benötigt das Beschichtungsaggregat 13 nur relativ wenig Zeit, um in den Betriebszustand versetzt zu werden.

Claims (8)

  1. Bearbeitungszentrum zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken (8), insbesondere aus Holz bzw. Holzwerkstoffen, mit
    - einer Spindeleinheit (5) zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen und Bearbeitungsaggregaten, und
    - einem von einer Ruhestation in die Spindeleinheit (5) über eine Schnittstelle (16) zumindest teilweise einwechselbaren Beschichtungsaggregat (13) zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial (34) auf Schmalflächen von Werkstücken (8), wobei das Beschichtungsaggregat
    ○ mit einer Speiseinheit (19) zum Bereitstellen des Beschichtungsmaterials,
    ○ mit einer Aufschmelzeinheit (20) zum Erhitzen des Beschichtungsmaterials auf eine Verarbeitungstemperatur und
    ○ mit einer Auftragseinheit (21) zum Auftragen des Beschichtungsmaterials auf die Schmalseiten des Werkstückes ausgestattet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Beschichtungsaggregat (13) vollständig in die Spindeleinheit (5) einwechselbar ist,
    - der Aufschmelzeinheit (20) ausschließlich im eingewechselten Zustand über die Schnittstelle (16) Energie zugeführt wird,
    - die Aufschmelzeinheit (20) mindestens zwei hintereinander geschaltete Aufheizbereiche (30, 31) zum stufenweisen Erhitzen des Beschichtungsmaterials besitzt, und
    - zumindest der in Flussrichtung des Beschichtungsmaterials letzte Aufheizbereich (31) in unmittelbarer Nähe der Auftragseinheit (21) vorgesehen ist.
  2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschmelzeinheit (20) mindestens zwei hintereinander geschaltete Aufschmelzroste aufweist, wobei der in Flussrichtung des Beschichtungsmaterials letzte Aufschmelzrost das Beschichtungsmaterial auf Verarbeitungstemperatur erhitzt und die flussaufwärts von diesem liegenden Aufschmelzroste das Beschichtungsmaterial stufenweise jeweils auf eine bezogen auf die Verarbeitungstemperatur geringere Temperatur erhitzen.
  3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseeinheit (19) und die Aufschmelzeinheit (20) eine komplette Baueinheit bilden und über einen kurzen Kanalabschnitt (32) mit der Auftragseinheit (21) verbunden sind.
  4. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschmelzeinheit (20) am Ausgang der Speiseeinheit (19) angeordnet ist.
  5. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kurze Kanalabschnitt (32) Teil des Gehäuseinnenraumes der Auftragseinheit (21) ist.
  6. Bearbeitungszentrum nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Beschichtungsaggregat (13) zur Verarbeitung von Schmelzkleber (22) zum Aufkleben von Kanten (35) auf die Schmalseiten von plattenförmigen Werkstücken (8), mit einer keilförmigen Auftragseinheit (21), die in dem keilförmigen Raum zwischen der Schmalseite des Werkstückes und einer Zufuhrbahn (36) für die Kanten (35) in Durchlaufrichtung der Werkstücke stromaufwärts von einer Andruckrolle (37) für die Kanten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit aus Speise- (19) und Aufschmelzeinheit (20) auf der dem Werkstück (8) abgewandten Seite der Zufuhrbahn (36) für die Kanten (35) angeordnet ist und dass der Kanalabschnitt (32) zur Auftragseinheit (21) über oder unter der Zufuhrbahn verläuft.
  7. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseeinheit (19) einen Granulatbehälter umfasst, an dessen Auslass die Aufschmelzeinheit (20) angeordnet ist.
  8. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseeinheit (19) einen Aufnahmebehälter für eine Schmelzkleberpatrone (22) aufweist, an dessen Auslassende die Aufschmelzeinheit (20) angeordnet ist.
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