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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken wie
etwa Holzwerkstücken
oder Profilstählen,
deren Länge
angepasst werden soll, mit: einer Vorschub-Fördereinrichtung, mittels derer
die Werkstücke
vorgeschoben werden, wobei ihre Längsrichtung im Wesentlichen
senkrecht zur Vorschubrichtung der Vorschubeinrichtung ist, Querverlagerungsvorrichtungen,
die so angeordnet sind, dass sie die Werkstücke in ihrer Längsrichtung
quer zur Vorschubrichtung verlagern, und Anschlagmitteln, die die
Querverlagerungsbewegung der Werkstücke anhalten, wodurch das eine
Ende der Werkstücke
positioniert wird.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Positioniervorrichtungen des einleitend
angeführten
Typs sind an sich bereits bekannt. Solche Positioniervorrichtungen
können
zum Positionieren verschiedener Typen von länglichen Werkstücken wie
etwa Werkstücken
aus Profilmaterial (beispielsweise aus Aluminium und Kunststoffen),
Holzteilen usw. verwendet werden. Im folgenden wird die vorliegende
Erfindung in einer Ausführungsform,
bei der die Werkstücke
Holzteile sind, erläutert.
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In Positioniervorrichtungen des Standes
der Technik für
den Transport von Holz werden die Holzteile, auf einer Vorschub-Fördereinrichtung
ruhend, so vorgeschoben, dass die Längsrichtung der Holzteile quer
zur Vorschubrichtung der Fördereinrichtung
verläuft.
Beim eigentlichen Positioniervorgang werden die Holzteile in ihrer
Längsrichtung
mittels Walzen verlagert, deren Laufrichtungen in etwa parallel
zur Vorschubrichtung der Vorschub-Fördereinrichtung
sind. Als Ergebnis der Wirkung dieser Walzen werden die Holzteile
quer zur Vorschubrichtung der Vorschub-Fördereinrichtung verlagert.
Zum Positionieren einzelner Holzteile wird von einem Anschlag Gebrauch
gemacht, gegen den die einzelnen Holzteile geschoben werden, derart,
dass die quer gerichtete Verlagerung angehalten wird und dadurch die
Enden der Holzteile positioniert werden. Der Anschlag ist in der
Weise angeordnet, dass er sich in den Endbereichen der Walzen, durch
die die Holzteile quer verlagert werden, befindet.
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Die obenbeschriebene Konstruktion
des Standes der Technik mag in den Fällen, in denen die Anforderungen
an das Leistungsvermögen
nicht extrem sind, zufriedenstellend sein. Wenn demgemäß die Geschwindigkeit
der Vorschub-Fördereinrichtung langsam
ist, muss die Querverlagerung auch nicht bei hoher Geschwindigkeit
stattfinden, weshalb die Gefahr, dass die Holzteile an den Anschlag
schlagen und anschließend
zurückprellen.
gering ist.
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Wenn andererseits die Geschwindigkeit
der Vorschub-Fördereinrichtung
zunimmt, muss auch die Querverlagerungsgeschwindigkeit zunehmen,
weshalb ein Prellen zwischen den Holzteilen und dem Anschlag vorkommt.
Im Ergebnis nimmt die Genauigkeit der beabsichtigten Positionierung
stark ab.
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In vielen Zusammenhängen wird
hinsichtlich des Positionierens der einzelnen Holzteile eine Kombination
von extrem engen Toleranzen, häufig
von Toleranzen kleiner als 1 mm, gefordert. Gleichzeitig mit diesen
Genauigkeitsanforderungen, werden auch Anforderungen an eine hohe
Vorschubgeschwindigkeit der Vorschub-Fördereinrichtung gestellt, wobei
in diesem Fall Geschwindigkeiten von 100 m/min und mehr in Betracht
kommen können.
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Solche Leistungsabgabe- und Genauigkeitsanforderungen
können
bei Verwendung einer herkömmlichen
Vorrichtung nicht in Einklang gebracht werden.
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In SE-B-436 021 ist eine Vorrichtung
des obenbeschriebenen allgemeinen Standes der Technik offenbart.
Jedoch besteht der Anschlag bei dieser Vorrichtung in Gestalt einer
zweiten Fördereinrichtung
mit einem biegsamen und elastischen Riemen, dessen untere Bahn synchron
und in der gleichen Richtung wie die Vorschub-Fördereinrichtung läuft.
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Die durch die Vorschub-Fördereinrichtung vorgeschobenen
Holzteile besitzen verschiedene Längen, wobei manche von ihnen
so lang sind, dass sie sich in einen Raum unmittelbar unter der
unteren Bahn der zweiten Fördereinrichtung
erstrecken, so dass sie dadurch erfasst und darin gehindert werden, dass
sie von den Walzen der Länge
nach verlagert werden.
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Ein Positionieren von Holzteilen
durch die obige Vorrichtung bedeutet, dass die Enden der Teile zufällig positioniert
sind. Statt dessen sind die Schwerpunkte der einzelnen Teile längs einer
gemeinsamen Geraden positioniert.
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Diese Vorrichtung könnte keinesfalls
zum Positionieren von Holzteilen, die auf bestimmte, vorgegebene
Längen
angepasst werden sollen, verwendet werden.
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PROBLEMSTELLUNG
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Die vorliegende Erfindung hat die
Aufgabe, die einleitend beschriebene Positioniervorrichtung so zu
gestalten, dass sie bei sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten kann
und gleichzeitig die Genauigkeitsanforderungen an den Positioniervorgang
sehr hoch angesetzt werden können.
Die vorliegende Erfindung hat ferner als Aufgabe, eine Vorrichtung
zu verwirklichen, die im Betrieb zuverlässig und in Entwurf und Konstruktion
einfach ist.
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LÖSUNG
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Die Aufgaben, die die Grundlage der
vorliegenden Erfindung bilden, werden erfüllt, wenn die einleitend angeführte Positioniervorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anschlagmittel an einer Fördereinrichtung
angeordnet sind, die in der gleichen Richtung wie die Vorschub-Fördereinrichtung und
synchron hierzu läuft.
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Zweckmäßig gilt gemäß der vorliegenden
Erfindung ferner, dass die Arbeitslänge der Querverlagerungsvorrichtung
bei Betrachtung in Vorschubrichtung der Vorschub-Fördereinrichtung
im Wesentlichen der Arbeitslänge
der Fördereinrichtung
mit den Anschlagmitteln entspricht.
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Als Ergebnis der obenbeschriebenen
Merkmale ist eine Konstruktion verwirklicht, bei der die Querverlagerungsbewegung
der einzelnen Holzteile, selbst dann, wenn die Vorschub-Fördereinrichtung mit hoher Geschwindigkeit
läuft,
bei einer relativ langsamen Geschwindigkeit in Bezug auf die Anschlagmittel
stattfinden kann. Im Ergebnis ist Gefahr eines Prellens zwischen
den Holzteilen und den Anschlagmitteln beseitigt und ist die Genauigkeit
stark verbessert.
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Weitere Vorteile werden gemäß der vorliegenden
Erfindung erzielt, wenn der Vorrichtung eines oder mehrere der kennzeichnenden
Merkmale, wie sie in den Ansprüchen
3 bis 6 dargelegt sind, verliehen werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird im
Folgenden mit speziellem Bezug auf die begleitende Zeichnung näher beschrieben.
In der begleitenden Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 die
Vorrichtung von 1 bei
Betrachtung in Richtung des Pfeils B in 1;
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3 eine
abgewandelte Ausführungsform in
einer Ansicht, die jener von 1 entspricht;
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4 die
abgewandelte Ausführungsform
in einer Ansicht, die jener von 2 entspricht;
und
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5 einen
Schnitt, der längs
der Schnittlinie A-A in 4 aufgenommen
worden ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Wie oben angeführt worden ist, kann die vorliegende
Erfindung bei der Positionierung verschiedener Typen von länglichen
Werkstücken
wie etwa Werkstücken
aus Rohrmaterial, Profilmaterial, Holzteilen usw. verwendet werden.
Das Material bei den Werkstücken
kann auch variieren. Jedoch wird die vorliegende Erfindung zum Zweck
der Erläuterung
im Folgenden im Zusammenhang mit dem Positionieren von Holzteilen
beschrieben.
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In 1 bezieht
sich das Bezugszeichen 1 auf Ketten, Riemen oder dergleichen,
die in einer Vorschub-Fördereinrichtung
für die
Holzteile 2 enthalten sind. Die Ketten oder Riemen bewegen
sich in einer Vorschubrichtung gemäß des Pfeils 3. Die
Ketten 1 sind durch geeignete Tragmittel (in der Zeichnung
nicht gezeigt) geführt
und laufen über
Räder oder
dergleichen (nicht gezeigt). Ferner sind die Ketten mit Antriebsvorrichtungen 4 versehen,
die die Werkstücke 2 vorwärtstreiben.
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Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ferner Querverlagerungsvorrichtungen 5,
die dazu bestimmt sind, die Holzteile in ihrer Längsrichtung quer zur Vorschubrichtung
der Fördereinrichtung 1 vorzuschieben.
Die Querverlagerungsvorrichtungen umfassen wenigstens zwei Walzen 6 oder
dergleichen, die sich in Übereinstimmung
mit den Pfeilen 7 um Wellen drehen, die im Wesentlichen parallel
zur Vorschub-Fördereinrichtung 1 und
ihrer Vorschubrichtung 3 sind. Die oberen Flächen der Walzen 6 befinden
sich auf einer etwas höheren
vertikalen Ebene als die Unterseiten der Vorschub-Fördereinrichtung 1.
Hierbei verlagern die Walzen 6, wenn sie sich in tibereinstimmung
mit den Pfeilen 7 drehen, die Holzteile 2 quer
in Richtung des Pfeils B. Gleichzeitig werden die Holzteile 2 durch
die Vorschub-Fördereinrichtung 1 in
Richtung des Pfeils 3 verlagert, wobei die Holzteile in
ihrer Längsrichtung über die
Walzen 6 gleiten.
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Zweckmäßig sind die Wellen der Walzen 6 so
ausgerichtet, dass sie vom zur Vorschubrichtung der Vorschub-Fördereinrichtung 1 parallelen
Zustand etwas abweichen, derart, dass die Walzen 6 den Holzteilen
eine Bewegungskomponente in der gleichen Richtung wie die Vorschubrichtung 3 verleihen. Hierbei
werden die Holzteile 2 von den Antriebsvorrichtungen 4 leicht
nach vorn angehoben oder wird wenigstens die Reibung an diesen verringert.
Die Schräge,
die zum Erreichen eines solchen Ergebnisses erforderlich ist, beinhaltet,
dass in 1 die rechten
Enden der Walzen 6 in Aufwärtsrichtung der Zeichnung verlagert
werden müssen.
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Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ferner eine zweite Fördereinrichtung 9,
die Ketten, Gürtel
oder dergleichen 10 enthält, die über in 2 gezeigte Räder 16 mit Mittelachsen 11 laufen.
Die Ketten 10 in der Fördereinrichtung 9 sind über eine
Anzahl von Querträgern 12,
die mit Verankerungen für
Anschlagmittel 13 versehen sind, miteinander verbunden.
Die Fördereinrichtung 9 weist die
gleiche Bewegungsrichtung wie die Vorschub-Fördereinrichtung 1 auf
und läuft
synchron mit dieser. Ferner ist die Bewegungsrichtung im Wesentlichen
parallel zur Vorschubrichtung 3 der Vorschub-Fördereinrichtung. Die synchrone
Bewegung ist ferner derart, dass ein Querträger 12 stets der Position
eines Holzteils 2 vor einer Antriebsvorrichtung 4 an
der Vorschub-Fördereinrichtung 1 folgt.
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In der Zeichnung sind die Anschlagmittel 13 zur
Vereinfachung als Stifte mit einem kreisförmigen Querschnitt gezeigt.
Jedoch kann ein Gewinn an Genauigkeit erzielt werden, wenn sie die
Gestalt von Plattformen oder Puffern besitzen, so dass sie einen größeren Teil
der Stirnflächen 14 der
Holzteile abdecken oder an einem solchen anliegen.
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In der Position a in 1 befindet sich einer der Querträger 12 deckungsgleich
mit einem Holzteil 2, das auf der Querverlagerungsvorrichtungen 5 gerade
zugeführt
werden ist. Dies bedeutet, dass das Holzteil in der Position a sich
in Richtung der Fördereinrichtung 9 und
die darauf angeordneten Anschlagmittel zu bewegen beginnt. In der
Position a hat die obenerwähnte Bewegung gerade begonnen,
weshalb sich das Ende 14 des Holzteils in einem Abstand von
dem benachbarten Anschlagmittel 13 befindet.
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Wenn die Holzteile 2 in
der Vorschubrichtung 3 vorgeschoben werden, werden sie
auch in der Querverlagerungsrichtung 8 in Richtung der
Anschlagmittel verlagert. In der Position b ist diese Verlagerung
abgeschlossen, so dass sich das Ende 14 des Holzteils 2 in
Kontakt mit dem Anschlagmittel 13 befindet.
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Zur Feinkalibrierung beim Positionieren
der Holzteile 2 ist an der Übergabestelle der Fördereinrichtung 9 eine
Anschlagschiene 15 angeordnet, wobei die Anschlagschiene,
die zur Vorschub-Fördereinrichtung 1 hin
und von dieser weg verstellbar ist, den relevanten Anschlagmitteln 13 entspricht.
Wenn das Holzteil von b zur Position c an der
Anschlagschiene übergeht,
gleitet das Ende 14 des Holzteils dieser Schiene entlang,
so dass jegliche Tendenzen in Richtung eines Prellens und dergleichen
mit der Zeit verschwinden. An der Übergabestelle der Anschlagschiene 15 enden
auch die Querverlagerungsvorrichtungen 5 mit ihren enthaltenen
Walzen 6, so dass nach dem Passieren der Anschlagschiene 15 keinerlei
Kraft quer zur Vorschubrichtung 3 auftritt. In diesem Stadium
sind die Enden 14 der Holzteile somit in äußerst genauer
Weise positioniert.
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2 zeigt
die Vorrichtung gemäß 1 in einem rein horizontalen
Seitenriss in Richtung des Pfeils B. Aus 2 wird deutlich, dass die Kette oder der
Riemen 10 in der Fördereinrichtung 9 über Räder 16 mit
den obenerwähnten
Mittelachsen 11 läuft.
In 2 sind die Anschlagmittel
schematisch gezeigt und lediglich in Form aufrecht stehender Stifte
dargestellt.
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Aus 1 geht
hervor, dass die Querträger 12 in
der Fördereinrichtung 9 mehrere
feste Positionen für
die die Anschlagmittel 13 besitzen. In allen diesen Positionen
gibt es Anschlagmittel, jedoch sind diese zwischen nach oben gerichteten,
aktiven Positionen und zurückversetzten,
passiven Positionen beweglich. Dies ist dadurch verwirklicht, dass
die Anschlagmittel 13 in den Querträgern 12 zwischen der aktiven
Position, die in 2 in
dem oberen Teil der Fördereinrichtung 9 gezeigt
ist, in die zurückversetzte,
passive Position, die in dem unteren Teil der Fördereinrichtung gezeigt ist,
verstellbar.
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Zum Verstellen der Anschlagmittel
zwischen der aktiven und der passiven Position werden ein Stellglied 17 und
ein Einholglied 18 verwendet.
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Das Einholglied besitzt technisch
die Form einer Führungsplatte 19,
mit der die äußeren Enden der
Anschlagmittel 13 in Kontakt gelangen, wodurch die Anschlagmittel
in ihren Sockeln im Querträger 12 in
die passive Position gezwungen werden. Dies wird dadurch verwirklicht,
dass die Führungsplatte 19 und der
untere Teil der Fördereinrichtung 9 einen
keilförmigen
Raum bilden, der sich in der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung
verjüngt.
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In entsprechender Weise besitzt das
Stellglied 17 eine Anzahl von Führungsschienen 20,
die so angeordnet sind, dass sie am unteren Teil der Fördereinrichtung 9 einen
keilförmigen
Raum bilden, der sich in der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung verjüngt. Wenn
ein Anschlagmittel 13 in diesen Raum eindringt und mit
der Führungsschiene 20 in
Kontakt kommt, wird es aus seinem Sockel in dem Querträger 12 heraus
in die aktive Position gezwungen. Die Führungsschienen 20,
die der Anzahl nach den Zeilen von Anschlagmitteln 13 (siehe 1) entsprechen, sind zwischen
der aktiven Position, die in 2 gezeigt
ist, mittels einer Verstellvorrichtung in Form einer Zylindereinheit 21 verstellbar.
Beim Zurückfahren der
Zylindereinheit 21 wird das linke Ende der Führung 20 in 2 in Aufwärtsrichtung
angehoben, so dass ein Anschlagmittel 13 passieren kann,
ohne aus der aktiven Position herausgezwungen zu werden. Unter der
Voraussetzung, dass die Anschlagmittel in dieser Weise in Zeilen
in die aktiven Positionen betätigt
werden können
oder das Stellglied 17 passieren können, ohne betätigt zu
werden, kann das Positionieren der Enden 14 der Holzteile 2 bei
hoher Genauigkeit stufenweise verändert werden.
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BESCHREIBUNG ALTERNATIVER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 3-5 zeigen eine leicht abgewandelte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 3 sind
die Bezugszeichen von 1 eingeführt worden,
damit erkennbar ist, dass Entwurf, Konstruktion und Funktion der
Vorschub-Fördereinrichtung 1 und
der Querverlagerungsvorrichtungen unverändert geblieben sind. In dieser
Ausführungsform
sind lediglich die Fördereinrichtung 9 und
die Verankerungen der Anschlagmittel 13 darin verändert worden.
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In der Ausführungsform gemäß der 3-5 gibt es ein Anschlagmittel pro Querträger 12 in
der Fördereinrichtung 9,
wobei die Anschlagmittel ferner in der Längsrichtung des Querträgers 12 verschiebbar
sind.
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Aus 4 geht
hervor, dass die Anschlagmittel 13 an der Innenseite der
Fördereinrichtung 9 Führungskörper 22 aufweisen,
die zur Verschiebung der Anschlagmittel längs des Querträgers 12 vorgesehen
sind. Die Führungskörper 22 sind
so angeordnet, dass sie mit einem Einholglied 18 und einem Stellglied 17 in
einer Weise zusammenwirken, die zu jener, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben worden ist,
analog ist. Das Einholglied 18 umfasst eine Führungsschiene 23,
die in Bezug auf die Bewegungsrichtung des unteren Teils der Fördereinrichtung 9 schräg geneigt
ist. Wenn ein Führungskörper 22 gegen
die Führungsschiene 23 in
Anschlag kommt, werden der Führungskörper und
das verbundene Anschlagmittel 13 in der Längsrichtung
des zugeordneten Querträgers 12 verschoben,
um am Ende des Querträgers
angeordnet zu werden, der sich am nächsten bei der Vorschub-Fördereinrichtung 1 befindet.
Dies entspricht einer Versetzung des Führungskörpers 22 von der Position d in
die Position e in 5.
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Das Stellglied 17 in der
Ausführungsform
gemäß der Fig. 3–5 ist
als Führungsprofil 24 entworfen worden,
in dem die Führungskörper 22 aufgenommen
und in Längsrichtung
des Führungsprofils
versetzt werden können.
Das Führungsprofil
ist an seinem in der Position e befindlichen Ende drehbar
angebracht, um dort einen Führungskörper 22 in
einer eingeholten Position aufzunehmen und anschließend in
der Position f in die aktivierte Position zu führen. Zur
Versetzung und Anpassung des Führungsprofils 24 ist
eine Versteileinheit in Form einer Kolben/Zylinder-Einheit vorgesehen.
Die Verstelleinheit 25 ist ferner mit zwei wechselweisen
Führungsplatten 26 versehen,
die den Anschlagmitteln 13 und den zugeordneten Führungskörpern 22 eine
endgültige
und genaue Positionierung verleihen.
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Abschließend, die Ausführungsform
gemäß der Fig. 3-5 umfasst zweckmäßigerweise einen geeigneten
Mechanismus zum Verriegeln der Anschlagmittel 13 in der
längs der
Querträger 12 eingestellten
Längsposition.
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Die vorliegende Erfindung kann weiter
abgewandelt werden, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.