EP2618972B1

EP2618972B1 - Verfahren zur herstellung von flächigen tafelelementen

Info

Publication number: EP2618972B1
Application number: EP11771013.7A
Authority: EP
Inventors: Josef Egle
Original assignee: Michael Weinig AG
Current assignee: Michael Weinig AG
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2031-09-23
Also published as: EP2618972A1; WO2012048793A1; DE102010046231A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flächigen Tafelelementen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Flächige Tafelelemente, vorzugsweise aus Brettern, Bohlen oder Kanthölzern, für Wände, Decken und Dächer gewinnen im Bauwesen stark an Bedeutung. Besonders vorteilhaft sind hohe Wertschöpfung bei vergleichsweise kostengünstigem Ausgangsmaterial, hoher Vorfertigungsgrad, hohe Festigkeitswerte bei geringem Eigengewicht und günstige Ökobilanz. Um Arbeitszeiten auf der Baustelle soweit als möglich zu reduzieren, wird bei solchen Bauteilen die werkseitige Herstellung von Großtafelelementen angestrebt. Die maximale Länge dieser Tafelelemente liegt bei etwa 16 m. Solche Tafelelemente werden am Markt in großer Vielfalt und in wachsenden Stückzahlen eingesetzt. Die Dicke der Tafelelemente wird durch die Zahl übereinander geschichteter Lagen von Brettern oder Bohlen bestimmt. Alle Ausgangsteile innerhalb einer Lage besitzen jeweils die gleiche Drehrichtung. Um eine möglichst hohe Formstabilität zu erhalten, werden die Lagen zueinander dann quer oder in schrägen Winkeln angeordnet. Die Verbindung der einzelnen Lagen untereinander erfolgt durch Verklebung, Vernagelung, Verklammerung oder mit Holzdübeln.
Es existieren Fertigungssysteme, bei denen die Einzelteile zunächst in der Breite zu Lagen bzw. Einschichtplatten verklebt und anschließend übereinander geschichtet werden. Alternativ sind Verfahren bekannt, bei denen die Einzelteile lose stückweise übereinander geschichtet und dann miteinander verbunden werden. Ein solches Verfahren ist aus der DE 102 24 912 A1 bekannt. Als Ausgangsprodukte werden Bretter einzeln mit Hilfe einer verfahrbaren Traverse annähernd an der Sollposition innerhalb des Tafelelementes abgeworfen und dann mit Nägeln mit den vorherigen Lagen verbunden. Das erste Brett einer Lage wird mit Hilfe einer einseitig wirkenden Anpressvorrichtung in Querrichtung des Brettes gegen einen Anschlag am Maschinentisch geschoben. Alle weiteren Bretter werden dann wiederum mit Hilfe dieser einseitig wirkenden Anpressvorrichtung gegen das jeweils vorige Teil gedrückt und vernagelt. Ein wesentlicher Nachteil bei diesem Verfahren liegt darin, dass stets nur vollflächige rechteckige Tafelelemente vorproduziert werden können. Aus diesen müssen dann Ausschnitte, zum Beispiel für Fenster, Türen, Dachschrägen usw., wieder herausgeschnitten werden. Solchermaßen entstehende Verschnittblöcke können nur mit verhältnismäßig aufwändigen Methoden recycelt, entsorgt oder energetisch verwertet werden. Je nach Größe und Architektur des späteren Gebäudes liegen die Verschnittsätze zum Beispiel bei Außen- und Innenwänden bei 20% oder mehr und wirken sich daher sehr ungünstig auf die Herstellkosten aus.
Auch beim Verfahren gemäß DE 196 03 833 A1 werden die Ausschnitte aus den vollflächigen Tafelelementen herausgeschnitten.
Eine Positionierung einzelner Bretter unabhängig von benachbarten Bauteilen ist in DE 37 38 966 A1 beschrieben. Ein Paket von Brettern gleicher Länge wird an den beiden Stirnseiten von einem verfahrbaren Einlegemagazin aufgenommen. Sodann wird das jeweils unterste Brett an der gewünschten Position abgeworfen. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist die Werkstückaufnahme an den Stirnenden, weshalb wegen der Durchbiegung nur kurze Holzteile, wie sie etwa für Paletten benötigt werden, manipuliert werden können. Des Weiteren ist diese Vorrichtung ausschließlich für Bretter gleicher Länge und gleicher Ablageposition in Brettlängsrichtung geeignet.
Eine exakte, dabei freie Positionierung von Einzelstäben innerhalb von flächigen Tafelelementen ist mit vielfältig verfügbaren, meist zweidimensional verfahrbaren Portal-Fördereinrichtungen zum Beispiel mit Saughebern möglich. Auch finden Freiarm-Robotersysteme Anwendung, wie sie beispielhaft in AT 504 048 B1 beschrieben sind. Sowohl Portale als auch Roboter benötigen verhältnismäßig lange Zykluszeiten für Aufnahme des Werkstückes vom Lager, Transport an die Zielposition und Fixierung dort. Fertigungssysteme dieser Art können deshalb wirtschaftlich nur bei großflächigen Bauteilen, wie zum Beispiel Gips- oder Holzwerkstoffplatten, eingesetzt werden, nicht jedoch für kleinflächige und in großen Stückzahlen zu transportierende Einzelteile, wie Bretter.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, dass eine Positionierung der Ausgangsprodukte innerhalb des Tafelelementes auch bei kleinflächigen Ausgangsteilen in hohen Stückzahlen wirtschaftlich möglich ist, wobei die Herstellung von Ausschnitten im Tafelelement einfach und mit nur minimalen Verschnittsatz möglich sein soll.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Ausschnitte im Tafelelement bereits beim Zusammenlegen der Ausgangsprodukte zu den einzelnen Lagen vorgesehen. Hierzu sind die Ausgangsprodukte innerhalb einer Lage unterschiedlich lang. In dem Bereich, in dem sich der Ausschnitt befindet, werden kürzere Ausgangsprodukte verwendet. In den Bereichen des Tafelelementes, in denen kein Ausschnitt vorgesehen ist, erstrecken sich die Ausgangsprodukte über die gesamte Breite bzw. Länge der entsprechenden Lage des Tafelelementes. Da der Ausschnitt bereits bei der Herstellung des Tafelelementes berücksichtigt wird, entfallen spätere Sägeoperationen, wodurch auch der Verschnitt äußerst gering ist. Mit den Ausgangsprodukten wird zunächst die eine Lage hergestellt. Anschließend wird auf dieser Lage die nächste Lage durch Aneinanderlegen der Ausgangsprodukte hergestellt.
Die eingesetzte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mit der Positioniereinheit in einfacher Weise die Ausgangsprodukte innerhalb der jeweiligen Lagen einfach, innerhalb kurzer Zeit und genau in die erforderliche Lage gebracht werden können. Von Vorteil ist, dass bereits auf dem Markt befindliche Vorrichtungen mit der Positioniereinheit einfach nachgerüstet werden können.
Wenn im Folgenden von Brettern als Ausgangsprodukten die Rede ist, dann sind unter Brettern auch Bohlen oder Kanthölzer zu verstehen, die zur Bildung der Lagen und damit des jeweiligen Tafelelementes herangezogen werden können. Die Tafelelemente können für Wände, Decken und Dächer verwendet werden. Der Ausschnitt im Tafelelement kann beispielsweise für Fenster, Türen, Dachschrägen und dergleichen vorgesehen sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2: eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3: die Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,
Fig. 4: einen Teil eines mehrlagigen Tafelelementes, das mit der Vorrichtung hergestellt worden ist,
Fig. 5: in schematischer Darstellung und in Unteransicht eine Positioniereinheit der Vorrichtung,
Fig. 6: die Positioniereinheit gemäß Fig. 5 in Seitenansicht.

In den Fig. 1, 2 und 4 ist die X-Achse die Längsachse eines Legetisches der Vorrichtung sowie des darauf hergestellten Tafelelementes, während die Y-Achse die Querachse des Legetisches und des Tafelelementes ist. In den Fig. 5 und 6 wird die Längsachse der Positioniereinheit als X-Achse bezeichnet, zu der die Y-Achse senkrecht verläuft. Die Z-Achse definiert die Höhenrichtung des Legetisches und des Tafelelementes.
Mit der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung werden Tafelelemente 1 auf einem Legetisch 2 der Vorrichtung hergestellt. Er ist mit Ständern 12 auf dem Untergrund 13 abgestützt (Fig. 2 und 3). Der Legetisch 2 hat rechteckigen Umriss. Seine Abmessungen bestimmen die maximal möglichen Abmessungen der Tafelelemente 1 in X- und Y-Richtung.
Das Tafelelement 1 besteht aus wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch aus wenigstens drei Lagen, wobei jede Lage aus aneinandergesetzten stabförmigen Ausgangsprodukten 1a, 1b gebildet wird (Fig. 4). Die Ausgangsprodukte 1a, 1b sind Bretter, die innerhalb einer Lage gleiche Orientierung aufweisen. Die Orientierung der Bretter 1a, 1b ändert sich jedoch von Lage zu Lage. So können die Bretter 1a der einen Lage beispielsweise um 45° oder um 90° gegenüber den Brettern 1b der benachbarten Lage gedreht sein. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind die Bretter 1b in der mittleren Lage um 90° gegenüber den Brettern der unteren und der oberen Lage gedreht angeordnet. Soll das Flächenelement als Wandelement eingesetzt werden, werden die Bretter 1a in den ungeraden Lagen (Lagen 1, 3, 5 usw.) so angeordnet, dass ihre Längsrichtung mit der Y-Richtung, also der Hochachse des Tafelelementes 1 zusammenfällt, während die Bretter 1b in den geraden Lagen (Lagen 2, 4, 6 usw.) sich in X-Richtung erstrecken.
Sind die Bretter 1a, 1b in den verschiedenen Lagen des Tafelelementes 1 nicht um 90° versetzt zueinander angeordnet, dann liegen die Bretter entsprechend schräg zur X- bzw. Y-Richtung.
Auf dem Legetisch 2 der Vorrichtung werden zunächst die Bretter 1a der untersten Lage zusammengesetzt. Sobald die unterste Lage fertig gestellt ist, wird auf ihr die zweite Lage 1b zusammengestellt. Auf diese Weise werden nacheinander die verschiedenen Lagen des Tafelelementes 1 hergestellt. Die Bretter 1a, 1b innerhalb jeder Lage können fest miteinander verbunden werden, beispielsweise miteinander verklebt werden. Die aufeinanderliegenden Lagen werden untereinander beispielsweise verklebt, vernagelt, verklammert oder verdübelt.
Die Bretter 1a, 1b werden über Zuführungseinheiten 6, 7 der Vorrichtung zugeführt. Die Zuführungseinheit 6 erstreckt sich in X-Richtung und die Zuführungseinheit 7 in Y-Richtung. Die Zuführungseinheit 6 erstreckt sich längs einer Längsseite des Legetisches 2 und hat ein Gestell 14 (Fig. 2 und 3), mit dem sie auf dem Untergrund 13 abgestützt ist. Beide Zuführungseinheiten 6, 7 haben ein Transportband 15, 16, auf dem die Bretter 1a, 1b jeweils in ihrer Längsrichtung transportiert werden. Die Transportbänder 15, 16 werden jeweils von einem Motor 31, 32 angetrieben. Die Zuführungseinheiten 6, 7 haben jeweils wenigstens einen Schieber 29, 30, der sich in X-bzw. Y-Richtung erstreckt und an dem die Bretter 1a, 1b während des Transportes mit ihrer entsprechenden Längsseite anliegen können.
Die Zuführungseinheit 6 fördert diejenigen Bretter 1b, die sich in X-Richtung des Tafelelementes 1 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel sind dies diejenigen Bretter 1b, die die mittlere Lage des Tafelelementes 1 bilden. Mit der Zuführungseinheit 7 werden diejenigen Bretter 1a der Vorrichtung zugeführt, die sich innerhalb des Tafelelementes 1 in Y-Richtung erstrecken. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind dies die Bretter der ersten und der dritten Lage.
Die Zuführungseinheiten 6, 7 können anstelle der Transportbänder 15, 16 beispielsweise auch Transportrollen aufweisen, mit denen die Bretter 1a, 1b zugeführt werden. Die Bretter 1a, 1b werden jeweils von einem der jeweiligen Zuführungseinheit 6, 7 vorgelagerten Materialpuffer aufgenommen und in Pfeilrichtung A, B (Fig. 1) den Zuführungseinheiten 6, 7 zugeführt. Mit den Zuführungseinheiten 6, 7 werden die Bretter 1a, 1b in ihrer Längsrichtung an die Sollposition gefördert. Vorzugsweise kommen dabei die Bretter an einem Anschlag 17, 18 zur Anlage. Das Transportband bzw. die Transportrollen können aber auch gestoppt werden, wenn die Bretter die vorgegebene Position erreicht haben.
Beide Zuführungseinheiten 6, 7 können im Bereich oberhalb des Legetisches 2 in Querrichtung der jeweiligen Bretter 1a, 1b verfahren werden. Es ist dadurch möglich, die jeweiligen Bretter 1a, 1b an die Ablegeposition, welche bereits annähernd die letztendliche Sollposition darstellt, zu verfahren und dort das Brett zum Beispiel mittels des Schiebers 29, 30, welcher Bestandteil einer (nicht näher dargestellten) Abschiebeeinheit ist, auf den Legetisch 2 bzw. auf die auf dem Legetisch 2 bereits gebildete Lage des Tafelelementes zu schieben.
Damit die Zuführungseinheiten 6, 7 jeweils über den Legetisch 2 verfahren werden können, sind die Zuführungseinheiten in der Ausgangsposition so zueinander angeordnet, dass sie beim Verfahren über den Legetisch 2 einander nicht behindern.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird nur die Zuführungseinheit 7 in X-Richtung über die Länge des Legetisches 2 verfahren. Die Zuführungseinheit 7 hat Ständer 35, die am unteren Ende längs Schienen 36 verfahrbar sind, die sich in X-Richtung erstrecken.
Mit den Schiebern 29, 30 werden die Bretter 1a, 1b quer zu ihrer Längsrichtung von den Transportbändern 15, 16 abgeschoben. Zum Verschieben dienen Verschiebeantriebe 37, 38.
Die Zuführungseinheit 7 hat über ihre Länge verteilt angeordnete Führungselemente 39, über welche die Bretter auf den Legetisch 2 bzw. die Bretterlage gleiten können. Die Führungselemente 39 sind schräg nach unten gerichtet.
Im Ausführungsbeispiel wird nicht die komplette Zuführungseinheit 6 in Querrichtung verfahren, sondern die Bretter werden in Querrichtung in die gewünschte Ablegeposition geschoben. Dabei liegen die Bretter entweder direkt auf dem Legetisch 2 oder der vorangehenden Bretterlage auf. Eine weitere Möglichkeit bietet der Einsatz verfahrbarer Auflagearme, -rechen oder Ähnlichem, über welche die Bretter in ihre Ablegeposition gebracht werden. Eine solche Ausbildung ist vorteilhaft für die Bewegung der Bretter 1a, 1b in Y-Richtung, weil der Verfahrweg im Verhältnis klein ist.
In einer anderen Verfahrensweise werden die Bretter 1a, 1b mit den Abschiebeeinrichtungen der Zuführungseinheiten 6, 7 immer in die gleiche, festgelegte Ablegeposition auf dem Legetisch 2 bzw. der vorangehenden Bretterlage gebracht, beispielsweise abgeschoben. Von dort werden sie von einer Positioniereinheit 5 zur Weiterförderung aufgenommen.
Im Bereich oberhalb des Legetisches 2 sowie der Zuführungseinheiten 6, 7 erstreckt sich mit Abstand eine Arbeitsbrücke 3, die in üblicher Weise ausgebildet ist und darum auch nicht näher beschrieben wird. Die Arbeitsbrücke 3 ist in X-Richtung auf Schienen 19, 20 verfahrbar. Die Schienen 19, 20 sind auf Ständern 21, 22 befestigt, die auf dem Untergrund 13 aufstehen (Fig. 2 und 3). Es ist ebenso möglich, die Schienen 19, 20 auf dem Untergrund 13 anzuordnen und die Arbeitsbrücke 3 zusammen mit den Ständern 21, 22 darauf zu verfahren. Die Arbeitsbrücke 3 wird durch einen geeigneten Verstellantrieb verfahren, beispielsweise mit einem Motor 41 mit Ritzel, das in eine nicht dargestellte Zahnstange eingreift. Zum Verstellen der Positioniereinheit 5 kann ein Motor 42, welcher eine Gewindespindel 43 antreibt, die wiederum mit einer an der Positioniereinheit 5 angebrachten Mutter zusammen wirkt, eingesetzt werden.
Längs der Arbeitsbrücke 3, die über die gesamte Länge (X-Richtung) des Legetisches 2 verfahrbar ist, befindet sich wenigstens ein Arbeitsschlitten 4, der eine Positioniereinheit 5 aufweist. Der Arbeitsschlitten 4 kann darüber hinaus Aggregate zum Beispiel zum Sägen, Fräsen, Bohren, Nageln, Klammern und dergleichen aufweisen. Nagel- oder Klammeraggregate können auch direkt an der Positioniereinheit 5 angeordnet sein und mit dieser verfahren werden. Mit der Positioniereinheit 5 werden die Bretter 1a, 1b auf dem Legetisch 2 bzw. auf der schon fertig gestellten Lage in ihre jeweilige exakte Position gebracht, die durch Anschläge an der Positioniereinheit selbst und durch die Position der Positioniereinheit 5 bestimmt ist.
Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform können im Bereich des Legetisches 2 frei positionierbare Anschläge vorgesehen sein, an denen die Bretter 1a, 1b durch die Positioniereinheit 5 oder durch den jeweiligen Schieber 29, 30 der entsprechenden Zuführungseinheit 6, 7 in die gewünschte Lage gebracht und positioniert werden können. Diese Anschläge können im Legetisch 2 versenkbar vorgesehen sein, die lediglich bei Bedarf ausgefahren und in den Verschiebeweg der Bretter 1a, 1b verstellt werden.
Die Positioniereinheit 5 ist über eine Achse 8 mit dem Arbeitsschlitten 4 verbunden (Fig. 5 und 6). Über die Achse 8 wird die Positioniereinheit 5 jeweils so gedreht, dass die Längsachse (X-Achse) der Positioniereinheit 5 mit der Längsachse der Bretter 1a, 1b in Soll-Stellung übereinstimmt. In Fig. 5 ist mit einer gestrichelten Linie ein Brett 1a, 1b dargestellt, das mit Hilfe der Positioniereinheit 5 in die genaue Endposition verschoben wird. Die Bretter 1a, 1b werden weiterhin quer zu ihrer Längsrichtung (Y-Richtung in Fig. 5) unter Verwendung von Rundstäben, Linealen, Rollen oder Gruppen von Rollen 11b, 11d gegen Anschläge 11a, 11c verschoben. Die Anschläge 11a, 11c sind ortsfest angeordnet und dienen als Seitenanschlag. Diese Anschläge können ebenfalls durch Rundstäbe, Lineale, Rollen oder Gruppen von Rollen gebildet werden.
Im Ausführungsbeispiel sind die als starre Anschläge dienenden Rollen 11a, 11c in zwei Gruppen angeordnet, die in X-Richtung fluchtend mit Abstand hintereinander liegen. Die verstellbaren Rollen 11b, 11d sind ebenfalls in zwei Gruppen angeordnet, die in X-Richtung mit Abstand hintereinander liegen. Die zu jeder Gruppe gehörenden Rollen sind jeweils an einem Träger 26, 27 angeordnet. In Fig. 6 sind lediglich die Träger 26, 27 für die beweglichen Rollen 11b, 11d dargestellt. Auch die unbeweglichen Rollen 11a, 11c sind an solchen Trägern 26, 27 oder direkt an der Positioniereinheit 5 vorgesehen. Die Positioniereinheit 5 kann in Höhenrichtung (Z-Achse) verstellbar sein, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Dicken der Bretter und je nach Ausbildung der Vorrichtung an die zunehmende Dicke der Tafelelemente 1 möglich ist. Zur Höhenverstellung können bekannte Verstelleinrichtungen, beispielsweise Hubzylinder, eingesetzt werden, die am Arbeitsschlitten 4 angeordnet sind.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann für die Rollen 11a, 11c und 11b, 11d jeweils nur ein Träger vorgesehen sein Die Träger 26, 27 für die Rollen 11b, 11d sind in Y-Richtung verstellbar, um das jeweilige Brett 1a, 1b gegen die festen Rollen 11a, 11c zu verschieben. Solche Verschiebeeinrichtungen sind ebenfalls bekannt und darum auch nicht dargestellt. Vorteilhaft können dazu Pneumatik- oder Hydraulikzylinder eingesetzt werden. Zu dieser Querverstellung können beispielsweise auch in Y-Richtung sich erstreckende Gewindespindeln vorgesehen sein, mittels derer die Träger 26, 27 über an diesen befestigten Muttern bewegt werden. Die Gewindespindeln können beispielsweise mit Elektromotoren drehbar angetrieben werden.
Mittels der Rollen 11a bis 11d wird das jeweilige Brett 1a, 1b nicht nur positioniert, sondern wird in der Positioniereinheit 5 auch geklemmt und gehalten. Dadurch kann das Brett mit der Positioniereinheit auch über einen Ausschnitt 23, 24 bereits gebildeter Brettlagen verfahren werden, ohne dass es in diesen abkippt oder fällt.
Die Rollen 11a bis 11d sind so vorgesehen, dass sie vom Brett 1a, 1b in Richtung auf den Legetisch 2 überragt werden. Die Bretter 1a, 1b lassen sich dadurch problemlos auf dem Legetisch 2 oder auf einer schon gebildeten Bretterlage ablegen bzw. verschieben.
Die Anschläge 11a, 11c können vorteilhaft weggestellt, weggefahren oder weggeklappt werden, so dass eine Positionierung und Verschiebung des zugeführten Brettes gegen maschinenfeste Anschläge oder ein benachbartes Brett mit den Rollen 11b, 1d der Positioniereinheit 5 erfolgen kann. Damit die Bretter 1a, 1b in ihrer Längsrichtung exakt positioniert werden können, hat die Positioniereinheit 5 wenigstens eine Druckrolle 9, mit der die Bretter 1a, 1b in ihrer Längsrichtung gegen einen Anschlag 10 bewegt und gegen ihn gedrückt werden. Die Drehachse 28 der Druckrolle 9 erstreckt sich in Y-Richtung. Mit der Druckrolle 9 wird das Brett 1a, 1b während des Verschiebens gegen den Anschlag 10 gedrückt, an dem das Brett mit seiner Stirnseite anliegt.
Die Druckrolle 9 ist vorteilhaft quer zu ihrer Drehachse 28 federbelastet, so dass sie unter Druck auf dem Brett 1a, 1b aufliegt und es zuverlässig gegen den Anschlag 10 fördert. Die Drehachse 28 wird in bekannter Weise drehbar mit einem entsprechenden Motor angetrieben. Die Mantelfläche der Druckrolle 9 kann vorteilhaft mit einem Reibbelag versehen sein, damit das Brett 1a, 1b sicher erfasst und transportiert werden kann.
Der Anschlag 10 ist in Höhenrichtung (Z-Richtung) mit einem Pneumatikantrieb 33 verstellbar und kann so weit zurückgefahren werden, dass er nicht im Bewegungsweg des Brettes 1a, 1b liegt. Der Anschlag 10 wird nur für den Positioniervorgang aktiviert; ansonsten wird der Anschlag 10 aus dem Bewegungsweg des Brettes 1a, 1b bewegt, so dass die Positioniereinheit 5 während des Befestigungsvorganges der Bretter 1a, 1b bzw. der Lagen des Tafelelementes 1 in Längsrichtung der Bretter verfahren werden kann. Dies hat den Vorteil, dass sie besonders bei langen Brettern 1a, 1b auch noch während des Verklammerns oder Vernagelns der Lagesicherung dient. Verdrehungen oder Verkrümmungen der Bretter 1a, 1b können so in einfacher Weise korrigiert werden.
Weiter kann bei zurückgefahrenem Anschlag 10 das Brett auch mit der Druckrolle 9 in X-Richtung beispielsweise gegen einen maschinenfesten oder über dem Legetisch 2 frei programmierbaren Anschlag transportiert werden.
Da sich die Dicke des Tafelelementes 1 mit jeder Lage verändert, ist vorteilhaft der Legetisch 2 in Z-Richtung verstellbar und wird nach jeder gebildeten Lage um die Lagenstärke abgesenkt. Zu diesem Zweck sind die Ständer 12 in ihrer Länge verstellbar. Es ist auch möglich, die Zuführungseinheiten 6, 7 sowie die Positioniereinheit 5 in Z-Richtung verstellbar auszubilden.
Mit der Vorrichtung werden die Tafelelemente 1 aus den Brettern 1a, 1b so auf dem Legetisch 2 positioniert, dass die jeweilige Lage bzw. das fertige Tafelelement 1 bereits die erforderlichen Ausschnitte 23, 24 (Fig. 1) aufweist. Diese Ausschnitte können beispielsweise Türöffnungen oder Fensteröffnungen sein. Da diese Ausschnitte 23, 24 bereits nach dem Zusammenfügen der Bretter 1a, 1b sowie der entsprechenden Lagen am Tafelelement 1 vorhanden sind, ist ein nachträgliches Heraussägen der Ausschnitte nicht mehr erforderlich. Dadurch können die Tafelelemente 1 sehr einfach, kostengünstig und mit nur sehr geringem Schnittverlust hergestellt werden.
In Fig. 1 befindet sich auf dem Legetisch 2 die dritte Lage mit den Brettern 1a, deren Längsrichtung die Y-Richtung ist. Diese Bretter 1a werden mit der Zuführungseinheit 7 zugeführt. Da in jeder Lage die Ausschnitte 23, 24 gebildet werden müssen, haben die Bretter 1a innerhalb der Lagen unterschiedliche Länge. Während sich die Bretter 1a im Bereich außerhalb der Ausschnitte 23, 24 über die gesamte Breite (Y-Richtung) des Tafelelementes erstrecken, haben die Bretter 1a im Bereich der Ausschnitte 23, 24 kleinere Längen. Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Ausschnitt 23 bis zur einen Längsseite des Tafelelementes 1. Dementsprechend wird die gegenüberliegende Schmalseite des Ausschnittes 23 durch kurze Bretter begrenzt, die sich bis zur gegenüberliegenden Längsseite des Tafelelementes 1 erstrecken.
Der Ausschnitt 24 liegt innerhalb des Tafelelementes 1, so dass er an seinen einander gegenüberliegenden Schmalseiten von den über die gesamte Breite des Tafelelementes 1 sich erstreckenden Brettern und an seinen Längsseiten von kurzen Brettern begrenzt wird.
Die Bretter 1a werden mit der Zuführungseinheit 7, die über den Legetisch 2 in die gewünschte Position verfährt, auf dem Legetisch in der annähernden Endposition abgelegt. Über die Positioniereinheit 5 ist eine genaue Ausrichtung in Längsrichtung gegeben, indem die Bretter 1a mit der Druckrolle 9 an dem Anschlag 10 zur Anlage gebracht werden. In Querrichtung ist die exakte Position über die Anlage an den Anschlägen 11a, 11c bestimmt. Durch die Stellung bzw. Position der Positioniereinheit 5 selbst ist damit die exakte Endlage der Bretter 1 a gegeben. Vorteilhaft wird die Positionierung der Positioniereinheit 5 durch den Einsatz einer CNC-Steuerung durchgeführt. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Bretter in die gewünschte Sollposition zu bringen. Damit die Bretter 1a zumindest bei Bildung der ersten Lage exakt ausgerichtet sind, wird das erste Brett 1a mit der Positioniereinheit 5 gegen einen Anschlag 40 des Legetisches 2 verschoben. Dazu sind die Anschläge 11a, 11c wie vorne beschrieben bei Bedarf weggestellt. Die weiteren Bretter werden in Querrichtung gegen das schon positionierte Brett gedrückt. Auf diese Weise werden die Bretter innerhalb der Lage nacheinander zur Anlage gebracht. Vorteilhaft kann zur Längsausrichtung zumindest der Bretter der ersten Lage ein weiterer Anschlag 25 des Legetisches 2 genutzt werden, indem die Bretter über die Druckrolle 9 an diesen geschoben werden. Hierbei ist der Anschlag 10 der Positioniereinrichtung in der zurückgefahrenen, nicht aktiven Position.
Diejenigen Bretter 1a, die die Ausschnitte 23, 24 auf der vom Seitenanschlag 25 abgewandten Seite begrenzen, werden wie beschrieben mit der Positioniereinheit 5 in ihrer Längsrichtung positioniert. Auf diese Weise können die einzelnen Bretter 1a innerhalb der Lage sehr einfach und genau in die erforderliche Position auf dem Legetisch 2 gebracht werden. Die Bretter 1a werden innerhalb der Lage fest miteinander verbunden, beispielsweise mit Hilfe von Klebstoff oder mechanisch mit Hilfe von Klammern, Nägeln und dergleichen. Vorzugweise werden die einzelnen Bretter 1a, 1b bereits mit aufgebrachtem Klebstoff den Zuführungseinrichtungen zugeführt. Es ist aber auch möglich, innerhalb der Vorrichtung eine Einrichtung zum Klebstoffauftrag vorzusehen.
Sollen die Bretter 1a, 1b innerhalb der einzelnen Lagen nicht verbunden werden, sind insbesondere die Bretter der ersten Lage vorteilhaft gegen Verschieben über Fixier- bzw. Klemmelemente gehalten. Dann werden die Bretter der weiteren Lagen mit denjenigen der darunterliegenden Lage fest verbunden, beispielsweise mit Klammern, Nägeln und dergleichen. Auch ist es möglich, zusätzlich Klebstoff begleitend zur mechanischen Befestigung zu verwenden
Die Bretter 1a, 1b sind vorteilhaft bereits auf fertige Länge geschnitten, so dass nach Fertigstellung dieser ersten, aber auch der weiteren einzelnen Lagen keine Bearbeitung der Bretter notwendig ist.
Es kann aber beispielsweise auch nach der Fertigstellung dieser ersten Lage auf dem Legetisch die vom Seitenanschlag 25 abgewandte Längsseite der ersten Lage mit einer Säge gerade geschnitten werden. Diese Säge befindet sich am Arbeitsschlitten 4, der mit Hilfe der Arbeitsbrücke 3 längs der ersten Lage des Tafelelementes 1 verfahren werden kann.
Nach Bildung der ersten Lage wird darauf die zweite Lage von Brettern 1b aufgelegt. Da die Bretter 1b sich in X-Richtung erstrecken, werden sie mit der Zuführungseinheit 6 zugeführt und auf der ersten Lage abgelegt. Wegen der Ausschnitte 23, 24 haben auch die Bretter 1b in der zweiten Lage unterschiedliche Länge. Die Bretter 1b werden so abgelegt, dass die Ausschnitte 23, 24 frei bleiben. Mit der Zuführungseinheit 6 werden diese Bretter zunächst in die ungefähre Sollposition verfahren und mit dem Schieber 29 auf der ersten Lage abgelegt. Mit der Positioniereinheit 5 werden dann diese Bretter 1b in die genaue Sollposition verschoben. Nachdem das erste Brett dieser Lage in der genauen Lageposition auf der darunter liegenden ersten Lage fest verbunden ist, beispielsweise mit Klammern oder Nägeln, dient dieses wieder als Anschlag für das nachfolgende Brett, welches in Querrichtung zugeführt wird und nach Erreichen seiner Endposition ebenfalls auf der darunter liegenden Lage befestigt wird. Auf diese Weise werden die Bretter nacheinander mit der Zuführungseinheit 6 zugeführt, mit der Positioniereinheit 5 in Längsrichtung ausgerichtet und an dem vorhergehenden Brett zur Anlage gebracht und auf der darunter liegenden Lage befestigt. Die Bretter 1b dieser zweiten Lage können ebenfalls untereinander fest verbunden werden, wie anhand der Bretter 1a der ersten Lage beschrieben.
In einer weiteren Verfahrensweise ist es auch möglich, die zweite und die weiteren Lagen zunächst erst komplett zu bilden, indem die einzelnen Bretter an die jeweiligen Positionen gebracht und erst dann mit der ersten bzw. der darunter liegenden Lage fest verbunden werden. Vorteilhaft werden dabei die Bretter innerhalb der Lage untereinander verbunden, insbesondere verklebt oder über Klemm- oder Fixierelemente gehalten. Als Klemm- oder Fixierelemente können auch die Schieber 29, 30 in Verbindung mit den jeweils gegenüberliegenden Anschlägen 25, 40 eingesetzt werden.
Soll das Tafelelement 1 eine dritte Lage an Brettern aufweisen, dann werden diese mit der Zuführungseinheit 7 und in gleicher Weise abgelegt wie die Bretter 1a der ersten Lage.
Auf die beschriebene Weise können die Tafelelemente 1 in einer unterschiedlichen Zahl von Lagen gefertigt werden, wobei das fertige Tafelelement bereits die erforderlichen Ausschnitte 23, 24 aufweist. Das fertige Tafelelement kann mit am Arbeitsschlitten 4 vorgesehenen Aggregaten noch bearbeitet werden, beispielsweise längs seiner Ränder gesägt oder beispielsweise Bohrungen im Tafelelement vorgesehen werden.
Mit der beschriebenen Vorrichtung ist ein automatischer Fertigungsablauf möglich. Die Lagen des Tafelelementes 1 können CNC-gesteuert hergestellt werden. Grundsätzlich können die Lagen bzw. das Tafelelement 1 aber auch manuell oder durch teilautomatisierte Arbeitsläufe hergestellt werden.
Die Positioniereinheit 5 ermöglicht eine rationelle überlappende Fertigung. Während das eine Brett 1a, 1b auf dem Legetisch 2 oder auf einer darauf befindlichen Lage positioniert und befestigt wird, kann über die Zuführungseinheiten 6, 7 bereits das nächste Brett herantransportiert werden. Auch ist es, insbesondere bei mehreren aufeinander folgenden kurzen Brettern, möglich, dass die Zuführungseinheiten 6, 7 mehrere solcher Bretter hintereinander oder mit Abstand zueinander aufnehmen und auf den Legetisch 2 bzw. die darauf befindliche Lage transportieren. Auch können zwei oder mehr Bretter 1a, 1b nebeneinander liegend von den Zuführungseinheiten 6, 7 aufgenommen werden. Dadurch können Fahrwege der Zuführungseinheiten 6, 7 eingespart werden. Für eine Vorpositionierung mehrerer solcher Bretter in Längsrichtung können Zwischenanschläge 34, 44 auf den Zuführungseinheiten 6, 7 vorgesehen sein, die für sich wiederum frei positionierbar, an verschiedene Positionen einstellbar oder maschinenfest sein können und in den Zuführweg der Bretter verfahrbar sind. Ein solcher Zwischenanschlag 34, 44 ist beispielhaft in den Fig. 1 bzw. 3 für die Zuführungseinheiten 6, 7 dargestellt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Positioniereinheit 5 dazu herangezogen, die jeweiligen Bretter 1a, 1b in die Sollposition innerhalb der jeweiligen Bretterlage zu bringen.
Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform, sind für die genaue Lagepositionierung die Anschläge 25, 40 und weitere nicht dargestellte Anschläge vorgesehen. Das bzw. die ersten Bretter 1a, 1b der jeweiligen Lage liegen mit ihrer Längsseite bzw. Stirnseite an den Anschlägen 25, 40 an. Im Bereich der Ausschnitte 23, 24 erfolgt die Ausrichtung in ihrer Längsrichtung durch (nicht dargestellte) frei positionierbare oder verstellbare Anschläge, die so positioniert werden, dass diese Ausschnitte 23, 24 frei bleiben.
Damit im Bereich der Ausschnitte 23, 24 die kürzeren Bretter 1a, 1b positioniert werden können, sind weitere (nicht dargestellte) Anschläge vorgesehen, die vorteilhaft in X- bzw. in Y-Richtung verstellbar sind. Diese Anschläge werden bei Bedarf in den Zuführweg der entsprechenden Bretter gebracht, die so weit verschoben werden, bis sie an diesen Anschlägen anliegen. Die Zuführung in die Endlage kann dabei über die Positioniereinheit 5 oder direkt über die Zuführungseinheiten 6, 7 erfolgen. Auf diese Weise lassen sich die Ausschnitte 23, 24 in jeder Lage des Tafelelementes 1 exakt positionieren. Das fertige Tafelelement 1 hat dadurch Ausschnitte 23, 24 mit exakten Abmessungen.
Diese weiteren Anschläge können beispielsweise aus einer Ruhelage in eine Anschlaglage hochgeklappt werden.
Bei einer einfacheren Ausführungsform können die Anschläge auch fix am Legetisch 2 vorgesehen sein. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise dann ausreichend, wenn mit ihnen Tafelelemente 1 stets gleicher Ausbildung hergestellt werden sollen. Dann ändert sich die Lage und/oder Größe der Ausschnitte im Tafelelement nicht, so dass in diesem Falle fixe Anschläge ausreichend sind.
Es ist grundsätzlich aber auch möglich, die jeweiligen Bretter 1a, 1b lediglich mit den Schiebern 29, 30 der Zuführungseinheiten 6, 7 in die Sollposition zu verstellen. Die Arbeitsbrücke 3 weist den Arbeitsschlitten mit entsprechenden Bearbeitungseinheiten, Klammer- oder Nagelaggregaten auf. Die Positioniereinheit 5 in der dargestellten Ausführung ist nicht erforderlich.
Die Schieber 29, 30 mit den Anschlägen 17, 34 der Zuführungseinheiten 6, 7 bilden in diesem Falle die Positioniereinheiten, die dafür sorgen, dass die jeweiligen Bretter 1a, 1b in die Sollposition verschoben werden.
Weitere Anschläge, wie zuvor beschrieben, sind bei dieser Ausführung nicht notwendig. Lediglich für das jeweils erste Brett, das in X- bzw. in Y-Richtung innerhalb der jeweiligen Bretterlage zugeführt wird, ist es vorteilhaft, dass hierfür der Längsanschlag 25 bzw. der Queranschlag 40 (Fig. 1) vorgesehen ist. Alle anderen Bretter innerhalb der Bretterlage können dann gegenüber diesem jeweils ersten Brett ausgerichtet werden. Die Ausrichtung in Längsrichtung der Bretter 1a, 1b erfolgt bereits über die Anschläge 17, 34, 18, 44 der Zuführungseinheiten 6, 7.

Claims

Verfahren zur Herstellung von flächigen Tafelelementen (1), die aus wenigstens zwei aufeinanderliegenden Lagen bestehen, die jeweils aus stabförmigen Ausgangsprodukten (1a, 1b), vorzugsweise Brettern, hergestellt werden, die mit ihren Längsseiten aneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsprodukte (1a, 1b) in den wenigstens zwei Lagen zur Bildung wenigstens einer durch die Lagen sich erstreckenden Ausschnittes (23, 24) im Tafelelement (1) unterschiedlich lang sind, dass die Ausgangsprodukte (1a, 1b) in jeder der wenigstens zwei Lagen entsprechend der Lage und den Abmessungen des Ausschnittes (23, 24) in der jeweiligen Lage des Tafelelementes (1) positioniert werden, und dass mit den Ausgangsprodukten (1a, 1b) zunächst die eine Lage hergestellt und anschließend auf dieser Lage die nächste Lage durch Aneinanderlegen der Ausgangsprodukte (1a, 1b) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsprodukte (1a, 1b) in der einen Lage des Tafelelementes (1) eine andere Orientierung haben als die Ausgangsprodukte in der anderen Lage des Tafelelementes (1).
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsprodukte (1a, 1b) der einen Lage rechtwinklig zu den Ausgangsprodukten der anderen Lage des Tafelelementes (1) liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsprodukte (1a, 1b) der einen Lage in einer anderen Richtung zugeführt werden als die Ausgangsprodukte der anderen Lage des Tafelelementes (1).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsprodukte (1a, 1b) der einen Lage mit den Ausgangsprodukten der anderen Lage des Tafelelementes (1) mittels mechanischer Verbindungsmittel, wie Dübel, Klammern oder Nägel, und/oder mit Klebstoff verbunden werden.