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Folgende
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Plattenwerkstoffes
und insbesondere einer Holzwerkstoffplatte, mit der es möglich ist,
in eine Frässeite
des Plattenwerkstoffes eine nutförmige
Ausnehmung auszufräsen
und diese mit einem aushärtenden
Füllmaterial
zu füllen.
Darüber
hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Bearbeiten
des Plattenwerkstoffes zur Herstellung einer mit einem Füllmaterial
aufgefüllten
nutförmigen Ausnehmung
in dem Plattenwerkstoff.
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Vorher
genannte Vorrichtung bzw. Verfahren werden dazu verwendet mit einem
Füllmaterial
aufgefüllte
Ausnehmungen in einem Plattenwerkstoff herzustellen. Diese aufgefüllten Ausnehmungen
können
dann in einem weiteren Bearbeitungsschritt zu Seitenkanten des Plattenwerkstoffes
auf- bzw. abgetrennt werden, sodass ein Plattenwerkstoff mit angegossener
Seitenkante entsteht. Ein solcher bearbeiteter Plattenwerkstoff
kann dann beispielsweise als Fassadenplatte verwendet werden, wobei
die angegossene Seitenkante sowohl eine statische Wirkung hat als
auch das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Auf diese Weise
ist es so beispielsweise möglich
aus dem Stand der Technik bekannte Holzwerkstoffplatten und insbesondere
Holzfaserplatten als Fassadenplatten und auch für Außenfassaden zu verwenden.
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Gerade
aber bei der Herstellung von Fassadenplatten besteht der Bedarf
nach Vorrichtungen und Verfahren, mit denen die Herstellung einfacher und
kostengünstiger
möglich
ist.
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Aus
der
DE 102 23 831
A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten
von Leimbindern oder dergleichen Bauteilen bekannt, das Fehlstellen
in Leimbindern und Holzwerkstoffen erkennt, diese ausfräst und anschließend mit
einem Füllmaterial
wieder befüllt.
Jedoch wird bei diesem Verfahren lediglich ein Ausbessern von Fehlstellen
vorgenommen, insbesondere bei Leimbindern und Holzwerkstoffen, die
aus einer Mehrzahl von aufeinander geleimten Lagen bestehen.
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Die
DE 33 32 617 C2 beschreibt
eine Holzplatte mit eingelegtem Muster und ein Verfahren zu deren
Herstellung. Bei diesem Verfahren werden ebenso Ausnehmungen durch
Ausfräsen
erzeugt, die anschließend
mit einem Füllmaterial
aufgefüllt werden.
Jedoch erfolgt dies in Kombination mit weiteren Verfahrensschritten,
in denen das Füllmaterial ganz
ausgehärtet
und durch bestimmte Polierverfahren mit einer Art Holzmaserung zur
Herstellung einer dekorativen Holzplatte versehen wird.
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Aus
der
DE 2 423 792 A ist
ein Verfahren zum Herstellen von Bauplatten aus Verbundmaterial mit
einer Außenseite
aus Schichtstoff bekannt. Dazu werden pressgeformte Platten in einem
halbkontinuierlichen Verfahren hergestellt. Auf einem Band, das insbesondere
aus Holzplatten bestehen, werden Skelettelemente angebracht, auf
die anschließend Bahnen
gebildet aus einem nicht-gehärteten
Schichtstoff haftend aufgetragen werden. Diese werden mit Pressformen
abgedeckt und an geeigneten Trennstellen durchgeschnitten. So entstehen
Bauplatten verschiedener Länge,
die als Bauelemente eingesetzt werden können. Jedoch wird hier kein
Verfahren zum Bearbeiten von Plattenwerkstoffen beschrieben, sondern
lediglich ein Verfahren zur Herstellung von Bauplatten aus Verbundmaterial
mit einer Außenseite
aus Schichtstoff offenbart.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es folglich eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Bearbeiten eines Plattenwerkstoffes der vorgenannten
Art darzubieten, die eine schnellere und preiswertere Bearbeitung
der Plattenwerkstoffe ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und durch
ein Verfahren gemäß Patentanspruch
13 gelöst.
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Insbesondere
wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Plattenwerkstoffes,
insbesondere Holzwerkstoffplatte gelöst, mit einem Fräsmittel,
das zum Herstellen einer nutförmigen
Ausnehmung auf wenigstens einer Frässeite des Plattenwerkstoffes
an dieser entlang bewegbar ist, einem Füllmittel das zum Auffüllen dieser
Aufnehmung mit einem aushärtendem
Füllmaterial
an dieser entlang bewegbar ist, und einem Positioniermittel, über das
das Füllmittel
mit dem Fräsmittel
mechanisch gekoppelt ist, und das eine Positionierung des Füllmittels
relativ zur Position des Fräsmittels
erlaubt.
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Ein
wesentlicher Punkt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mechanische
Kopplung und so die Positionierung des Füllmittels relativ zum Fräsmittel über das
Positioniermittel. Auf diese Art und Weise ist es so möglich zeitgleich
zum Fräsvorgang, nur
eben örtlich
etwas zurückversetzt,
den Füllvorgang
durchzuführen,
sodass die Gesamtproduktionszeit eines „umrandeten Plattenwerkstoffes” reduziert wird.
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Im
Umfang der vorliegenden Ausarbeitung wird unter dem Begriff Fräsmittel
jedes Mittel verstanden, dass der Herstellung einer Ausnehmung auf
der Fräsmittel
des Plattenwerkstoffes dient. Insofern werden darunter nicht nur
Mittel zum Ausfräsen,
sondern auch Mittel zum Aussägen,
Ausschleifen, Ausstemmen oder dergleichen Ausnehmen verstanden.
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Vorzugsweise
sind das Fräsmittel
und das Füllmittel
an einem entlang des Plattenwerkstoffes bewegbaren Werkzeugträger angeordnet.
Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang das Füllmittel über das Positioniermittel relativ
zum Werkzeugträger
bewegbar, sodass vor allem ein bestimmter Minimalabstand zwischen
dem Füllmittel
und Fräsmittel eingehalten
werden kann. Während
das Fräsmittel an
einer bestimmten Position des Plattenwerkstoffes die Ausnehmung
ausfräst
kann das Füllmittel über das
Positioniermittel relativ zum Werkzeugträger und zum Fräsmittel
positioniert örtlich
etwas zurückversetzt
die bereits ausgefräste
Ausnehmung mit einem Füllmaterial
auffüllen.
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Als
Füllmaterial
können
sämtliche
aushärtbare
Gussmaterialien, insbesondere Gießharze wie Polyesterharze,
Polyurethanharze, Epoxidharze etc. verwendet werden.
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Vorzugsweise
weist das Positioniermittel wenigstens einen Schwenkarm auf über den
das Füllmittel
um das Fräsmittel
und insbesondere in einer Ebene parallel zur Frässeite des Plattenwerkstoffes verschwenkbar
ist. Insbesondere bei Richtungsänderungen
der Ausnehmung in der Ebene des Plattenwerkstoffes erlaubt der Schwenkarm
ein nachführen des
Füllmittels,
ohne dass es zu aufwendigen Umsetzbewegungen der unterschiedlichen
Mittel kommen muss. Über
den Schwenkarm kann das Füllmittel
einfach über
der ausgefrästen
Ausnehmung positioniert und dieser nachgeführt werden, wobei das Füllmaterial
eingefüllt
wird. Grundsätzlich
ist es natürlich
möglich,
das Fräsmittel
und/oder das Füllmittel auch
so auszubilden, dass, insbesondere zu Wartungszwecken, auch ein
Verschwenken in einer Ebene orthogonal zur Plattenebene möglich ist.
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Vorzugsweise
weist das Positioniermittel wenigstens einen Aktor und insbesondere
einen Schrittmotor auf, der eine aktive Bewegung und insbesondere
ein aktives Verschwenken des Schwenkarms oder eines dergleichen
Positionierelementes und/oder des Füllmittels erlaubt. So ist es
beispielsweise möglich,
den Schwenkarm über
einen Aktor und insbesondere einen Schrittmotor am Werkzeugträger bzw.
am Fräsmittel
anzuschlagen und am Schwenkarm selbst das Füllmittel zu befestigen, sodass über den
Schrittmotor der Schwenkarm verschwenkt und so das Füllmittel
relativ zum Fräsmittel und
zur Ausnehmung positioniert werden kann. Natürlich ist es aber auch möglich das
Füllmittel
selbst über
einen Aktor relativ zum Schwenkarm bewegbar zu gestalten, um beispielsweise
nach einem Verschwenken des Schwenkarmes eine Feinjustierung des
Füllmittels
zu ermöglichen.
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Grundsätzlich kann über die
Verwendung eines Positioniermittels und die Kopplung zwischen Fräsemittel
und Füllmittel
das Füllmittel
dem Fräsmittel
so nachfolgen, dass kurz nach dem Ausfräsen der Ausnehmung das Auffüllen erfolgen
kann, ohne dass es zu großen
zeitlichen Verzögerungen
kommt.
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Vorzugsweise
ist wenigstens ein Druckluftmittel vorgesehen, das eine Druckluft-Beaufschlagung der
Ausnehmung und insbesondere zwischen dem Füllmittel und dem Fräsmittel
erlaubt. Ein solches Druckluftmittel kann zum einen Fräsrückstände aus
der Ausnehmung frei blasen zum anderen aber als Schalbarriere für das Auffüllen der Ausnehmung dienen;
mit anderen Worten ein Verlaufen des eingebrachten noch nicht ausgehärteten Füllmaterials
verhindern.
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Vorzugsweise
weist das Druckluftmittel wenigstens einen Druckluftauslass auf,
der Druckluft in den Bereich des Füllmittels und/oder der Ausnehmung
lenkt, zur Ausbildung einer Druckluftbarriere für das eingefüllte noch
nicht ausgehärtete
Füllmaterial
in der Ausnehmung. Diese Druckluftbarriere stellt eine Druckluftschalung
dar, an der das in die Ausnehmung eingefüllte noch flüssige Füllmaterial
ansteht, ohne dass es in der Ausnehmung verläuft. Auf diese Weise kann also
ein kontinuierlich fortschreitendes Auffüllen der Ausnehmung kurzzeitig
gestoppt werden, um beispielsweise das vorauslaufende Fräsmittel
umzusetzen und/oder umzubauen, wenn dies erforderlich sein sollte.
Der Druckluftauslass weist dazu vorzugsweise im Bereich des Füllmittels
in die Ausnehmung, sodass Druckluft über den Druckluftauslass in
die Ausnehmung strömt
und dort eine Barriere für
das noch flüssige
Füllmaterial
bildet.
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Vorzugsweise
ist das Druckluftmittel wenigstens teilweise am Füllmittel
und/oder am Schwenkarm angeordnet. Auf diese Weise ist eine Positionierung
des Druckluftmittels zusammen mit dem Füllmittel möglich. Vorzugsweise sind das
Druckluftmittel bzw. der Druckluftauslass und das Füllmittel über wenigstens
einen Aktor des Positionierungsmittels relativ zur Ausnehmung positionierbar.
Diese Positionierbarkeit erlaubt die genaue Ausrichtung des Druckluftauslasses
und des Füllmittels
relativ zu einer Ausnehmung und insbesondere die Adaption bei abknickenden
Richtungen der Ausnehmung.
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Vorzugsweise
sind das Druckluftmittel und insbesondere der Druckluftauslass um
das Füllmittel und
insbesondere in einer Ebene parallel zur Frässeite verschwenkbar.
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Vorzugsweise
sind ein Strahlungsmittel und insbesondere eine Infrarotquelle vorgesehen
und vorzugsweise an der Vorrichtung angeordnet, die zum Aufbringen
einer Aushärtestrahlung
die aufgefüllte
Ausnehmung ausgebildet ist. Diese Aushärtestrahlung kann je nach verwendetem
Füllmaterial
unterschiedlich sein. Beispielsweise kann als Füllmaterial Polyurethangießharz verwendet
werden, das durch Verwendung einer Infrarotlampe bzw. dem Aufbringen
einer Infrarotstrahlung einen Trocknungsimpuls erhält, der
eine schnellere Oberflächentrocknung
zur Folge hat. Das wiederum hat zur Folge, dass der Plattenwerkstoff
mit der aufgefüllten
Ausnehmung bereits kurz nach dem Auffüllen und Bestrahlen beispielsweise
mit einer Fassadenfarbe beschichtet werden kann. Dies reduziert
den Zeitaufwand für
die Herstellung einer fertig beschichteten Fassadenplatte erheblich.
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Von
Bedeutung ist, dass das Aufbringen der Aushärtestrahlung vorzugsweise nur
solange erfolgt, bis eine Aushärtung
der Oberfläche
des Füllmaterials in
der Ausnehmung erfolgt ist. Natürlich
ist es zwar auch möglich,
die Aushärtestrahlung
solange aufzubringen, bis eine vollständige Aushärtung erfolgt ist, um aber
lediglich eine Beschichtung aufzubringen reicht eine Aushärtung der
Oberflächenschicht
vollständig
aus. Da während
des Beschichtens dieser ausgehärteten
Schicht, beispielsweise mit einer Fassadenfarbe, der restliche darunterliegende
Bereich des Füllmaterials
aushärtet,
werden hier zeitliche Synergieeffekte effektiv genutzt.
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Vorzugsweise
ist ein Absaugmittel vorgesehen, zum Absaugen der Fräsrückstände des
Fräsmittels.
Dieses Absaugmittel kann beispielsweise ein Unterdrucksauger sein,
der im Bereich des Fräsmittels
den Plattenwerkstoff mit einem Unterdruckstrom beaufschlagt.
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Vorzugsweise
ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die zur Ansteuerung des Positioniermittels und/oder
des Füllvorganges
durch das Füllmittels und/oder
des Strahlungsmittels und/oder des Absaugmittels in Abhängigkeit
der Position des Fräsmittels
ausgebildet ist. Über
diese Steuereinrichtung kann so die gesamte Vorrichtung angesteuert
und ein möglichst
effektiver Herstellvorgang geregelt werden. So erlaubt es die Steuereinrichtung
beispielsweise das Füllmittel
in Abhängigkeit
des Fräsmittels zu
positionieren, bei Richtungsänderungen
der Ausnehmung anzuhalten oder entsprechend umzupositionieren. Auch
erlaubt es die Steuerrichtung bei Bedarf mehr oder weniger Füllmaterial
zuzugeben, wenn dies eine veränderte
Form der Ausnehmung erfordert.
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Neben
der zuvor beschriebenen Vorrichtung betrifft die vorliegende Erfindung
auch ein Verfahren zum Bearbeiten eines Plattenwerkstoffes zur Herstellung
einer mit einem Füllmaterial
aufgefüllten
nutförmigen
Ausnehmung in dem Plattenwerkstoff und insbesondere einer Holzwerkstoffplatte,
wobei folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
Ausbilden
einer nutförmigen
Ausnehmung auf einer Frässeite
des Plattenwerkstoffes und zeitgleiches aber örtlich nachfolgend versetztes
Auffüllen
der Ausnehmung mit einem aushärtenden
Füllmaterial, wobei
wenigstens teilweise das Füllmaterial über eine
in der Ausnehmung ausgebildete Dreckluftbarriere am Verlaufen insbesondere
in Richtung des Fräsmittels
gehindert wird. Auf das Verfahren wurde in Bezug auf die Vorrichtung
schon detailliert eingegangen, sodass hier eine genauere Erläuterung
unterbleibt und auf vorherige Passagen Bezug genommen wird.
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Bei
einem Verfahren bei dem die Ausnehmung wenigstens eine Unstetigkeitstelle
und insbesondere einen Richtungsknick und/oder wenigstens eine Geometrieänderung
aufweist, wird vorzugsweise im Bereich der Unstetigkeitsstelle das
Fräsmittel an
die geänderten
Fräsbedingungen
angepasst und insbesondere umgesetzt und/oder ausgetauscht, wobei
während
dieses Anpassvorganges das nachfolgende Füllmittel wartet, wobei mittels
Druckluftbeaufschlagung in der Ausnehmung eine Druckluftbarriere gebildet
wird, die das bereits in die Ausnehmung eingebrachte Füllmaterial
am verlaufen insbesondere in Richtung des Fräsmittels hindert. Auf diese
Weise kann das Fräsmittel
umgesetzt oder angepasst und das bereits eingebrachte Füllmaterial
am verlaufen gehindert werden.
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Vorzugsweise
wird bei dem Verfahren zusätzlich
die Oberfläche
des eingefüllten
Füllmaterials in
der Ausnehmung mittels eines Strahlungsmittels mit einer Strahlung
derart beaufschlagt, dass das Füllmaterial
an seiner Oberfläche
aushärtet,
so dass eine Beschichtung auf den Plattenwerkstoff und das oberflächig ausgehärtete Füllmaterial
aufgebracht werden kann. Das zeitnahe Beschichten kann erfolgen,
sobald eine ausreichende Oberflächenaushärtung erreicht
ist, wobei beispielsweise eine Fassadenfarbe aufgewalzt oder aufgespritzt
wird.
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Weitere
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben,
das durch die beiliegend Zeichnungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen:
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1:
eine Seitenansicht einer Ausführungsform
der Vorrichtung zum bearbeiten eines Plattenwerkstoffes.
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2:
eine Draufsicht der Vorrichtung aus 1;
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3–9:
Verfahrensschritte beim Bearbeiten eines Plattenwerkstoffes; und
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10:
eine Draufsicht auf eine 2-seitig umrandete Fassadenplatte.
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Im
Folgenden werden für
gleiche und gleich wirkende Bauteile dieselben Bezugsziffern verwendet,
wobei zur Unterscheidung bisweilen Hochindizes ihre Anwendung finden.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Seitenansicht (1) und eine Draufsicht (2)
einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zum
Bearbeiten eines Plattenwerkstoffes.
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Mittels
der Vorrichtung 3 ist es möglich, eine Ausnehmung 4 auf
der Frässeite 6 einer
Holzwerkstoffplatte 1 auszufräsen, anschließend mit
einem aushärtenden
Füllmaterial 10 aufzufüllen und
die Frässeite 6 nach
dem Aushärten
des Füllmaterials 10 zu
beschichten. Eine derart bearbeitete Holzwerkstoffplatte kann dann
beispielsweise als Fassadenplatte verwendet werden indem die Holzwerkstoffplatte
im Bereich der aufgefüllten
Ausnehmung 4 zersägt
wird, wodurch das Füllmaterial 10 als
angegossener Kantenschutz fungiert. Es entsteht dadurch eine Fassadenplatte
mit umrandend verlaufendem Kantenschutz.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst einen Werkzeugträger 14 and
dem ein Fräsmittel 2 und über ein
Positioniermittel 12 ein Füllmittel 8 angeordnet
sind. Der Werkzeugträger 14 ist
in einem bestimmten Abstand entlang der Frässeite 6 des Plattenwerkstoffes 1 bewegbar. Über das
Fräsmittel 2 kann
dann die Ausnehmung 4 in die Frässeite 6 des Plattenwerkstoffes 1 eingebracht
werden, wobei, wie eingangs bereits erwähnt, unter „Fräsen” hier jegliche aus dem Stand
der Technik bekannte Art des Einbringens eines Ausnehmung 4 verstanden
werden soll, also Fräsen,
Sägen,
Schneiden, Schleifen, Stemmen oder dergleichen Verfahren.
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Am
Fräsmittel 2 ist
bei dieser Ausführungsform
darüber
hinaus ein Absaugmittel 28 vorgesehen, das das Absaugen
vorhandener Fräsrückstände während des
Fräsens
ermöglicht.
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Das
Füllmittel 8 ist
derart über
das Positioniermittel 12 am Werkzeugträger 14 angeordnet, dass
es relativ zum Fräsmittel 2 und
in einer Ebene parallel zur Ebene des Plattenwerkstoffes 1 verschwenkbar
ist. Diese Verschwenkbarkeit ist in 2 durch
zwei Schwenkpfeile 40 dargestellt. Auf diese Weise ist
eine Adaption des Angreifpunktes des Füllmittels 8 relativ
zum Angreifpunkt des Fräsmittels 2 möglich. Im
Detail ist also das Füllmittel 8 bei
dieser Ausführungsform über einen
verschwenkbar gelagerten Schwenkarm 16 des Positioniermittels 12 am Werkzeugträger 14 angelegt.
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Das
Verschwenken des Schwenkarmes 16 erfolgt hier über einen
Aktor 18 bzw. einen Schrittmotor der geregelt von einer
Steuereinrichtung (nicht dargestellt) eine Justierung des Füllmittels 8 insbesondere
relativ zum Fräsmittel 2 vornimmt.
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Das
Fräsmittel 2 und
das Füllmittel 8 sind hier über den
Schwenkarm 16 mechanisch miteinander gekoppelt, wobei der
Aktor 18 eine Rotation des Füllmittels 8 im Wesentlichen
um das Fräsmittel 2 erlaubt.
Diese Verschwenkbarkeit ist, wie im Folgenden detailliert beschrieben
wird, beim Umsetzen des Fräsmittels 2 bzw.
bei Richtungsänderungen
der Ausnehmung 4 von Relevanz.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst darüber
hinaus ein Druckluftmittel 20, über das mittels eines Druckluftauslasses 22 eine
Druckluftbarriere in der Ausnehmung 4 ausgebildet werden
kann. Diese Druckluftbarriere verhindert das Verlaufen des eingebrachten
und nicht ausgehärteten
Füllmaterials 10 beispielsweise
bei einem Stillstand der Vorrichtung. Ein solcher Stillstand tritt
beispielsweise dann auf, wenn das Fräsmittel 2 umgesetzt
oder gewartet werden muss.
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Um
die Ausrichtung des Füllmittels 8 und
des Druckluftmittels 20 bzw. des Druckluftauslasses 22 an
die gefräste
Ausnehmung 4 zu ermöglichen
weist das Positioniermittel 12 zudem einen weiteren Aktor 24 auf,
der ein Verschwenk der Zusammensetzung aus Füllmittel 8 und Druckluftmittel 20 bzw.
Druckluftauslass 22 erlaubt. Diese Verschwenkbarkeit ist
hier durch den Pfeil 42 dargestellt. Auf diese Weise kann eine
Linearausrichtung zwischen der gefrästen Ausnehmung 4 und
dem Füllmittel 8/Druckluftauslass 22 erreicht
bzw. eingestellt werden.
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Um
eine schnellere nachfolgende Bearbeitung, beispielsweise eine Beschichtung
der aufgefüllten
Holzwerkstoffplatte 1 zu ermöglichen ist im Bereich des
Füllmittels 8 bzw.
hier am Aktor 24 zudem ein Strahlungsmittel 26 vorgesehen,
das zumindest die Oberfläche 7 des
eingebrachten Füllmaterials 10 mit
einer Strahlung und hier insbesondere einer Infrarotstrahlung beaufschlagt.
Dies führt
zu einem sehr schnellen Aushärten,
zumindest der Oberflächenschicht 7,
sodass diese ohne Fertigungsunterbrechung weiterverarbeitet und
insbesondere beschichtet werden kann.
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Die 3–9 zeigen
nun das Verfahren zum Einbringen und Auffüllen der Ausnehmung 4 auf der
Frässeite 6 des
Plattenwerkstoffes 1, insbesondere bei sich änderndem
Richtungsverlauf der Ausnehmung 4.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:
- – Ausfräsen der
Ausnehmung 4 in die Frässeite 6 der
Platte 1, ohne diese ganz zu Durchschneiden;
- – Ausgießen dieser
Ausnehmung mit einem aushärtenden
Füllmaterial 10;
und
- – nach
dem Aushärten
des Füllmaterials 10 Beschichten,
Zerschneiden oder dergleichen weiterverarbeiten des Plattenwerkstoffes.
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Um
sowohl das Ausfräsen
als auch das Auffüllen
zeitlich optimiert durchzuführen
werden erfindungsgemäß mittels
der Vorrichtung 3 beide Arbeitsschritte synchron aber örtlich versetzt,
nämlich
im Nachfolgebetrieb durchgeführt.
Die Vorrichtung 3 ist dazu entlang der Frässeite 6 des
Plattenwerkstoffes 1 bewegbar ausgebildet ist. Über das
Fräsmittel 2 wird
die Ausnehmung 4 ausgefräst und durch das am Fräsmittel 2 gekoppelte
Füllmittel 8 mit
einem aushärtbaren
Füllmaterial 10,
beispielsweise Polyurethanharz ausgegossen. Erfindungsgemäß sind dazu das
Füllmittel 8 und
das Fräsmittel 2 miteinander über das
Positioniermittel 12 (siehe 1 und 2) mechanisch
gekoppelt, und insbesondere über
entsprechende Aktoren 18, 24 relativ zueinander
verschwenkbar.
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Wir
bereits erwähnt
ist am Fräsmittel 2 ein Absaugmittel 28 angeordnet,
das während
des Ausfräsens
der Ausnehmung 4 eine Absaugung der Fräsrückstände ermöglicht.
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In
den 3–9 ist
beschrieben, wie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 bzw.
basierend auf dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine mit dem aushärtenden
Füllmaterial 10 aufgefüllte Ausnehmung 4 auf
der Frässeite 6 des
Plattenwerkstoffes 1 hergestellt wird. Die endgültige Orientierung dieser
aufgefüllten
Ausnehmung 4 ist insbesondere in 3 durch
die über
Eck verlaufende Strich-Punktlinie 44 dargestellt.
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In 4 ist
dargestellt, wie das vorauslaufende Fräsmittel 2 die Ausnehmung 4 ausfräst, die dann
zeitgleich aber örtlich
nach hinten versetzt durch das Füllmittel 8 mit
dem aushärtbaren
Füllmaterial 10 ausgegossen
wird. Nach dem Ausgießen
erfolgt eine Bestrahlung mit einer Infrarotquelle 26, die am
Füllmittel 8 bzw.
am entsprechenden Aktor 24 angeordnet ist, und so ein Aushärten der
Oberflächenschicht
des Füllmateriales 10,
das dann zeitnah und zusammen mit der Frässeite 6 mit Fassadenfarbe
beschichtete wird.
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In
den folgenden 5–8 ist dargestellt, wie
die Vorrichtung 3 bei Erreichen eines Eckpunktes 30 bzw.
einer abknickenden Richtung der Ausnehmung 4 umgesetzt
wird. Nach dem Erreichen des Eckpunktes 30 auf der Holzwerkstoffplatte 1 muss das
Fräsmittel 2 um
90° versetzt
werden (6 zeigt bereits den umgesetzten
Zustand).
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Um
dieses Umsetzten des Fräsmittels 2 zu ermöglichen
muss das mechanisch gekoppelte Füllmittel 8 mit
dem weiteren Auffüllen
der Ausnehmung 4 warten. Um während des Umsetzvorgangs ein
Verlaufen des noch nicht ausgehärteten
Füllmaterials 10 zu
verhindern wird das Druckluftmittel 20 aktiviert, das über den
Druckluftauslass 22 eine Druckluftbarriere in der Ausnehmung 4 bewirkt.
Diese Barriere verhindert temporär
ein Verlaufen des nicht ausgehärteten
Füllmaterials 10 in
Richtung des Fräsmittels 2.
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Sobald
das Fräsmittel 2 in
der neuen Fräsrichtung
(siehe 6) ausgerichtet ist, kann das Druckluftmittel 20 deaktiviert
und der Auffüllvorgang über das
Füllmittel 8 fortgesetzt
werden. Dabei hat während
des gesamten Fräs-
und Füllvorganges
die zuvor bereits erwähnte
Steuereinrichtung die Aufgabe, die richtige Ausrichtung des Füllmittels 8 relativ zur
Ausnehmung 4 zu steuern. Dies erfolgt u. a. über eine
entsprechende Aktivierung der Aktoren bzw. Schrittmotoren 18, 24.
Darüber
hinaus muss die Steuereinrichtung sicher stellen, dass im „Wartebetrieb” das Druckluftmittel 20 aktiviert
und die Druckluftbarriere im Bereich des Füllmittels 8 in der
Ausnehmung 4 aufgestellt wird.
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Grundsätzlich arbeitet
also das Füllmittel 8 innerhalb
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 als „Folgerwerkzeug”, wobei
es je nach Betrieb des Fräsmittels 2 folgt
oder wartet, wobei während
des Wartens eine Druckluftbarriere das Verfließen des nicht ausgehärteten Füllmaterials 10 verhindert.
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Auch
ist es so möglich
bei sehr tiefen Ausnehmungen eine Druckluftbarriere aufzustellen
und die Ausnehmung 4 in kurzer Zeit bis hin zum Oberrand,
also bis zur Frässeite 6,
mit dem Füllmaterial aufzufüllen. Bei
Erreichen dieses „Füllstandes” kann dann über das
Strahlungsmittel eine Aushärtestrahlung
aufgebracht und die oberste Schicht ausgehärtet werden. Währenddessen
kann, unterstützt
durch die Druckluftbarriere die Ausnehmung fortlaufend weiter aufgefüllt werden.
Mit anderen Worten erlaubt also die Druckluftbarriere das schnelle
Auffüllen
von Ausnehmungen auch mit einer sehr großen Tiefe. In diesem Zusammenhang
sei darauf hingewiesen, dass das Auffüllen einer Ausnehmung unter
Verwendung des Druckluftmittels grundsätzlich ein verbessertes Füllverfahren
gewährleistet,
das auch ohne eine Kopplung von Fräs- und Füllmittel vorteilhafte Anwendungsgebiete
aufweist.
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Nach
dem Umsetzten des Fräsmittels 2 (siehe 6)
erfolgt das weitere Ausfräsen
der Ausnehmung 4',
wobei der Aktor 18 und der Aktor 24 das gerichtete
Nachfolgen des Füllmittels 8 entlang
der Ausnehmung 4 und somit das Auffüllen mit dem Füllmaterial 10 sicherstellt.
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Sobald
das Füllmittel 8 den
Eckpunkt 30 erreicht (siehe 7 u 8)
wartet das Fräsmittel 2 solange,
bis über
das Füllmittel 8 sämtliche
(hier dargestellte) Seitenarme 32 der Ausnehmung 4 mit
dem Füllmaterial 10 aufgefüllt sind.
Dazu kann wieder über
das Druckluftmittel 20 eine Druckluftbarriere aufgebaut
werden, die ein Verfließen
des Füllmaterials 10 in
Richtung des Fräsmittels 2 verhindert.
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Grundsätzlich ist
es möglich, über das Druckluftmittel 20 insbesondere
beim Abbremsen des Fertigungsvorgangs ein Verfließen des
Füllmaterials 10 in
Richtung des voraus laufenden Fräsmittels 2 zu
verhindern.
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Sobald
die Seitenarme 32 vollständig mit Füllmaterial 10 aufgefüllt sind
(siehe 8 u. 9) setzt die Vorrichtung 3 ihrer
Bewegung und insbesondere das Fräsmittel 2 die
Fräsbewegung
und die Ausbildung der Ausnehmung 4' fort, wobei ihm das Füllmittel 8 kontinuierlich
folgt.
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Nach
dem vollständigen
Ausfüllen
der Ausnehmung 4 kann entlang der Füllstreifens 10 die Holzwerkstoffplatte 1 geschnitten
werden. Das Resultat ist dann, wie in 10 dargestellt,
eine Platte 1 mit einem 2-seitig umlaufendem Gussrand 13.
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- 1
- Plattenwerkstoff
bzw. Holzwerkstoffplatte
- 2
- Fräsmittel
- 3
- Vorrichtung
- 4
- Ausnehmung
- 6
- Frässeite
- 7
- Oberfläche
- 8
- Füllmittel
- 10
- Füllmaterial
bzw. Füllstreifen
- 12
- Positioniermittel
- 13
- Gussrand
- 14
- Werkzeugträger
- 16
- Schwenkarm
- 18
- Aktor
- 20
- Druckluftmittel
- 22
- Druckluftauslass
- 24
- Aktor
- 26
- Strahlungsmittel
- 28
- Absaugmittel
- 30
- Eckpunkt
- 32
- Seitenarm
- 40
- Schwenkpfeil
- 42
- Schwenkpfeil
- 44
- Strich-Punktlinie