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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei
der Herstellung von stirnseitigen Verbindungen zwischen langgestreckten,
aus Holz bestehenden balken-, stab- oder auch brettförmigen Werkstücken im
Wege der Keilzinkung müssen
die durch Fräsen
keilzinkenartig profilierten Stirnseiten der Werkstücke mit
einem Klebstofffilm, in der Regel einem Leimfilm überzogen
werden, bevor durch Fügen und
anschließendes
Verpressen die Verbindung hergestellt wird. Auf diesem Wege können nach
Maßgabe
der Anzahl der so verbundenen Werkstücke langgestreckte, z. B im
Möbel-
oder Fensterbau nutzbare Bauelemente von reproduzierbarer Qualität bereitgestellt
werden. Eine zur Herstellung von auf dieser Grundlage zusammengesetzten
Bauelementen bestimmte Keilzinkenanlage, bei der in einem quasi-kontinuierlichen
Prozess die zu behandelnden Werkstücke nacheinander stirnseitig
gefräst,
mit Klebstoff überzogen,
gefügt
und gepresst werden, ist aus der
DE 102 25 329 A1 bekannt.
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Zur
Leimübertragung
auf die gefrästen
Stirnseiten kommen unter anderem Auftragskämme, insbesondere Leimkämme zum
Einsatz, die mit einem internen Leitungssystem ausgerüstet sind, über welches
der Leim unmittelbar in den Bereich des Kammprofils geführt wird,
hier austritt, um anschließend
in einer Abstreifbewegung auf das Werkstückprofil übertragen zu werden. Das genannte
Kammprofil ist in jedem Fall derart bemessen, dass es zum Zweck der
Klebstoffübertragung
mit dem Werkstückprofil
in einen Eingriff gebracht werden kann, so dass über die Abstreifbewegung die
Ausbildung eines gleichförmigen
Klebstofffilmes darstellbar ist.
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Die
Zufuhr von in einem flüssigen
Zustand vorliegenden Klebstoff zu dem Auftragskamm und gleichermaßen der
Austritt des Klebstoffs aus dem Kammprofil erfolgt diskontinuierlich
nach Maßgabe des
Arbeitstaktes der Keilzinkenanlage, somit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit,
mit der stirnseitig gefräste
Werkstücke
in den Einwirkungsbereich des Kammprofils gelangen. Dies bedeutet,
dass die zur pneumatischen Steuerung des Klebstoffflusses eingesetzten,
auf Dosierorgane einwirkenden Ventile nach Maßgabe einer dem Arbeitstakt
der Keilzinkenanlage entsprechenden Schaltfrequenz betrieben werden
müssen.
Eine solche pneumatische Steuerung des Klebstoffflusses ist im Hause
der Anmelderin bekannt.
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Im
Zuge allgemeiner Leistungssteigerungen, hier Durchsatzsteigerungen
bei Keilzinkenanlagen ergibt sich jedoch das Problem, dass Erhöhungen der
Schaltfrequenz der genannten Ventile, z. B. Wegeventile auch mit
Hinblick auf deren Verschleiß und Standzeit
Grenzen gesetzt sind.
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Es
ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs
bezeichneten Art gegenüber
dem vorstehend dargelegten Stand der Technik mit Hinblick auf eine
Erhöhung
der möglichen
Schaltfrequenz hin zu verbessern. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer
solchen Einrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des
Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich
ist hiernach, dass vor dem Auftragskamm wenigstens zwei Versorgungszweige
eingerichtet werden, deren jeder taktweise zwischen einem Öffnungs-
und einem Schließzustand
pneumatisch steuerbar ist und die mit der Maßgabe betreibbar sind, dass
sich deren einzelne Taktzeiten zu dem Arbeitstakt einer Keilzinkenanlage komplettieren.
Dies bedeutet, dass eine Klebstoffzufuhr in dosierter Weise und
aufeinanderfolgend von den wenigstens zwei Versorgungszweigen erfolgt, die
ausgangsseitig in einem Verzweigungspunkt zusammengefasst sind.
Bei gegebenen Arbeitstakt der Keilzinkenanlage vermindert sich somit
die Schaltfrequenz, mit der die Versorgungszweige betrieben werden
müssen
nach Maßgabe
deren Anzahl. Diese erfindungsgemäße Art einer pneumatischen
Steuerung der Klebstoffzufuhr zu einem Auftragskamm ist somit faktisch
in beliebiger Weise an steigende Arbeitstakte einer Keilzinkenanlage
anpassbar, im Bedarfsfall durch Zuschaltung weiterer Versorgungszweige.
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Die
Merkmale der Ansprüche
2 und 3 sind auf eine Ausgestaltung eines Versorgungszweiges gerichtet.
Dieser ist hiernach mit einem Dosierzylinder und einer Zuführleitung
für flüssigen Klebstoff bzw.
Leim ausgerüstet.
Der Dosierzylinder bildet ein zwischen einem Schließzustand,
in dem ein Klebstoffaustritt in Richtung auf den Auftragskamm hin unterbunden
ist und einem Öffnungszustand,
in dem ein Klebstoffaustritt in Richtung auf den Auftragskamm hin
freigegeben ist, schaltbares Organ. Soweit diese Funktionen erfüllt sind,
kann an dieser Stelle auch ein anderes Bauelement angeordnet sein.
Jeder Versorgungszweig ist ferner mit einer pneumatisch betätigbaren
Steuereinheit ausgerüstet,
welche zur Schaltung des Dosierzylinders bzw. des sonstigen an dieser
Stelle angeordneten funktionsgleichen Bauelements eingerichtet ist.
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Gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 4 besteht die Steuereinheit aus einem Steuerzylinder,
in dem ein Steuerkolben gleitfähig
geführt
ist, dessen Bewegung mit derjenigen des Dosierkolbens innerhalb
des Dosierzylinders verknüpft
ist.
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Mittels
einer übergeordneten
elektrischen, mechanisch einstellbaren oder vorzugsweise frei programmierbaren
Steuerung entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 sind die Steuereinheiten
der wenigstens zwei Versorgungszweige zeitlich koordiniert steuerbar,
und zwar mit dem Ziel einer Anpassung an den vorgegebenen Arbeitstakt
der Keilzinkenanlage.
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Die
Merkmale der Ansprüche
6 und 7 sind auf die weitere Ausgestaltung einer Steuereinheit gerichtet.
Diese enthält
hiernach zumindest ein Wegeventil, welches mit dem vorzugsweise
beidseitig beaufschlagbaren Steuerzylinder in Ver bindung steht, und
zwar in Verbindung mit einer Druckquelle mit dem Ziel, einen Vorwärts- und
einen Rückwärtshub des
Steuerkolbens nach Maßgabe
einstellbarer Taktzeiten einzustellen.
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Der
Steuerkolben ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 vorzugsweise
mechanisch, z. B. über
eine Kolbenstange mit dem Dosierkolben gekoppelt. Andere Arten einer
Kopplung, z. B. elektrischer Art werden jedoch nicht ausgeschlossen.
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Die
Merkmale des Anspruchs 9 sind auf eine einfache Möglichkeit
zur Beschaltung des Steuerzylinders gerichtet. Wesentlich ist hierbei,
dass mittels eines Wegeventils, nämlich durch dessen Umsteuerung
der Vorwärts-
und der Rückwärtshub des
Steuerkolbens dargestellt ist.
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Die
Merkmale der Ansprüche
10 und 11 sind auf eine alternative Art der Beschaltung eines Steuerzylinders
gerichtet. Sowohl für
den Vorwärtshub
als auch für
den Rückwärtshub steht
hiernach ein Wegeventil zur Verfügung,
wodurch sich eine weitere Beschleunigung des Umsteuerns der Bewegung
des Steuerkolbens erreichen lässt.
Gemäß einer
weiteren Ausbildung dieses Lösungsansatzes
sind die Ansteuerzeiten der beiden Wegeventile mit der Maßgabe angelegt,
dass sich in den jeweiligen Totpunkten der Hubbewegungen des Steuerkolbens
geringfügige,
vorzugsweise einstellbare Überlappungen
der der beidseitigen Druckbeaufschlagungen des Steuerkolbens ergeben.
Auf diesem Wege ist eine weitere Möglichkeit zur Gestaltung des
Bewegungsablaufs des Steuerkolbens, insbesondere dessen Beschleunigung
gegeben.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen
schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Schaltschemas
zur Klebstoffversorgung eines Auftragskammes;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Schaltschemas
zur Klebstoffversorgung eines Auftragskammes.
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Mit 1 ist
in 1 ein zur Verwendung in einer Keilzinkenanlage
bestimmter Auftragskamm bezeichnet, der auf seiner Vorderseite ein
Keilzinkenprofil 3 aufweist, welches zur Darstellung eines
kämmenden
Eingriffs mit dem entsprechend gestalteten, mit einem Klebstofffilm
zu überziehenden
Profil eines Werkstücks
bestimmt ist.
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Der
Auftragskamm 1 steht mit einer zur eingangsseitigen Versorgung
mit Klebstoff bestimmten Leitung 4 in Verbindung, welche
in zeichnerisch nicht dargestellter, jedoch an sich bekannter Weise über innerhalb
des Auftragskammes 1 verlaufende Verteilungsleitungen in
ausgangsseitigen Bohrungen im Bereich des Keilzinkenprofils 3 endet.
Der aus diesen Bohrungen austretende Klebstoff ist dazu bestimmt, in
einer Abstreifbewegung filmartig auf das Profil des Werkstücks übertragen
zu werden.
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Die
Leitung 4 endet an einem Verzweigungspunkt 5,
an dem über
zwei Zweigleitungen 6, 7 jeweils ein Dosierzylinder 8, 9 angeschlossen
ist.
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Mit 10, 11 sind
jeweils Steuerzylinder bezeichnet, deren Steuerkolben 10', 11' jeweils über eine
Kolbenstange 10'', 11'' mit einem, innerhalb des jeweiligen
Dosierzylinders 8, 9 angeordneten Dosierkolben 8', 9' in fester Verbindung
stehen.
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Über die
Kolbenstangen 10'', 11'' sind somit die Bewegungen der
Dosierkolben 8', 9' mit denjenigen
der Steuerkolben 10', 11' gekoppelt.
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Jeder
Dosierkolben 8, 9 steht über eine Zuführleitung 12, 13 mit
einem Reservoir an flüssigem Klebstoff
bzw. Leim in Verbindung, der dem jeweiligen Dosierzylinder 8, 9 somit
unter Druck zugeführt wird.
Jeder der beiden Dosierzylinder 8, 9 ist dahingehend
ausgebildet, dass der Dosierkolben zumindest zwischen zwei Stellungen
bewegbar ist, nämlich einer
ersten Stellung, in der eine durchgängige Verbindung zwischen der
jeweiligen Zuführleitung 12, 13 über die
entsprechende Zweigleitung 6, 7 mit dem Auftragskamm 1 besteht
und einer zweiten Stellung, in der diese Verbindung nicht besteht.
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Die
Steuerkolben 10', 11' sind beidseitig
beaufschlagbar und es stehen die Steuerzylinder 10, 11 mit
jeweils zwei Leitungen 14, 15 bzw. 16, 17 mit
jeweils einem zwei Schaltstellungen aufweisenden Wegeventil 18, 19 in
Verbindung. Die Zeichnung zeigt lediglich beispielhaft Wegeventile,
deren eine Schaltstellung durch Federkraft und deren andere Schaltstellung
elektrisch darstellbar ist.
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Mit 20, 21 sind
jeweils Druckluftquellen bezeichnet, über welche nach Maßgabe der
Schaltstellung der beiden Wegeventile 18, 19 der
Steuerkolben 10', 11' im Sinne eines
Vorwärts-
oder eines Rückwärtshubes
beaufschlagbar ist. Die Zeichnung gemäß 1 zeigt
beide Wegeventile in der gleichen Schaltstellung, in der die Vorderseite
des Steuerkolbens 10', 11' beaufschlagt
ist, der Steuerkolben sich somit in Richtung auf den Dosierzylinder
hin bewegt, wohingegen die Rückseite
des Steuerkolbens über die
Leitung 15, 17 entlüftet wird. In der anderen Schaltstellung
ist dementsprechend die Rückseite des
Steuerkolbens 10', 11' beaufschlagt.
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Zeichnerisch
nicht dargestellt ist eine Steuerung, mittels welcher die Schaltstellungen
der Wegventile 18, 19 im Zeitablauf mit Hinblick
auf den durch die Keilzinkenanlage vorgegebenen Arbeitstakt des Klebstoffauftrags
koordiniert werden. Deren grundsätzlicher
Aufbau ist dem Fachmann jedoch anhand der vorliegenden Funktionsbeschreibung
ohne weiteres verständlich,
so dass hierauf im Folgenden nicht eingegangen werden wird.
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Vorzugsweise
kommt eine frei programmierbare Steuerung in Betracht, andere Arten
einer Steuerung, insbesondere eine mechanische Ansteuerung sind
jedoch ebenfalls möglich.
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Die
beiden, jeweils aus einem Wegeventil 18, 19, einem
Steuerzylinder 10, 11 und einem Dosierzylinder 8, 9 bestehenden
Baugruppen bilden Versorgungszweige, die zeitlich aufeinanderfolgend angesteuert
werden, so dass ein Klebstofffluß entweder aus der Zuführleitung 12 oder
der Zuführleitung 13 in
Richtung auf den Auftragskamm 1 gegeben ist. Das heißt, die
Wegeventile 18, 19 nehmen praktisch solche Stellungen
ein, in denen wie in der Zeichnung dargestellt, beide Dosierzylinder 8, 9 sich
in der Schließstellung
befinden oder solche Stellungskombinationen, in denen sich der eine
Dosierzylinder in der Öffnungs- und der jeweils
andere sich in der Schließstellung
befindet.
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Im
eingesetzten Zustand muss der Auftragskamm 1 nach Maßgabe eines
Arbeitstaktes, der durch den Betrieb der Keilzinkenanlage vorgegeben ist,
mit Klebstoff versorgt werden. Jeder Arbeitstakt erfordert ein Öffnen und
Schließen
einer Verbindung zwischen dem Auftragskamm 1 und einem
Klebstoffreservoir, so dass in dem Zeitintervall zwischen dem Öffnungs-
und Schließzustand
eine definierte Menge an Klebstoff fließen kann.
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Dadurch,
dass erfindungsgemäß zwei Versorgungszweige
vorgesehen sind, die nacheinander aktiviert werden, kann bei gleichem
Arbeitstakt der Keilzinkenanlage die Schaltfrequenz der Wegeventile
halbiert werden. Alternativ hierzu kann in einem durch die höchstzulässige Schaltfrequenz
der Wegeventile bestimmten Rahmen ein Arbeitstakt der Keilzinkenanlage
bedient werden, der höher
ausfällt
als die genannte Schaltfrequenz.
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In 2 sind
Funktionselemente, die mit denjenigen der 1 übereinstimmen,
entsprechend beziffert, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung
verzichtet werden kann.
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In
Abweichung von dem Ausführungsbeispiel
nach 1 sind nunmehr jedem Steuerzylinder 10, 11 zwei
Wegeventile 22, 23 bzw. 24, 25 zugeordnet,
die jeweils zwei Schaltstellungen aufweisen. Jedem dieser Wegeventile
ist eine Druckluftquelle 26, 27, 28, 29 zugeordnet.
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Die
Steuerkolben 10', 11' der beiden
Steuerzylinder 10, 11 sind wiederum beidseitig
beaufschlagbar, wobei jedoch dem Vorwärtshub und dem Rückwärtshub jeweils
ein Wegeventil 22, 23; 24, 25 zugeordnet
ist. Beide Wegeventile eines Steuerzylinders 10, 11 stehen über Leitungen 22', 22''; 23', 23''; 24', 24'' und 25', 25'' mit
dem jeweiligen Steuerzylinder 10, 11 in Verbindung.
Sämtliche
Wegeventile 22, 23, 24, 25 stehen
wiederum mit einer deren Schaltstellungen im Zeitablauf und nach
Maßgabe
des Arbeitstaktes der Keilzinkenanlage koordinierenden, zeichnerisch
nicht dargestellten Steuerung in Verbindung.
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Für die Beschaffenheit
dieser Steuerung gelten die vorstehend zu 1 dargelegten
Ausführungen
gleichermaßen.
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Die
Schaltstellungen der Wegeventile eines jeden Steuerzylinders 10, 11,
insbesondere deren Strömungswege
sind dahingehend angelegt, dass jedem Hub ein Wegeventil zugeordnet
ist, wobei stets das dem jeweils anderen Hub zugeordnete Ventil funktionslos
sein kann bzw. im Sinne einer Entlüftung geschaltet ist. Eine
Druckbeaufschlagung des Steuerzylinders findet somit stets nur über ein
Wegeventil statt. Es ist dies eine erste Möglichkeit der Ansteuerung der
Wegeventile, welche zu einer weiteren Erhöhung der Frequenz führt, mit
der eine Umsteuerung der beiden Versorgungszweige vorgenommen werden
kann.
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Alternativ
hierzu können
die beiden Wegeventile eines Steuerzylinders 10, 11 auch
derart angesteuert werden, dass eine zeitliche Überlappung der Druckbeaufschlagungen
des Steuerzylinders über
beide Wegeventile eingerichtet ist. So kann beispielsweise beim Übergang
vom Vorwärts-
in den Rückwärtshub das
für den
Rückwärtshub eingerichtete
Wegeventil aktiviert werden, bevor das für den Vorwärtshub eingerichtete Wegeventil
inaktiviert ist und umgekehrt. Auch durch letztgenannte Maßnahme lässt sich
eine verbesserte Anpassung der taktweisen Klebstoffversorgung des
Auftragskammes 1 nach Maßgabe des Arbeitstaktes der
Keilzinkenanlage unter Verwendung herkömmlicher Wegeventile erreichen.