CN102686320A

CN102686320A - 用于涂覆构件的方法

Info

Publication number: CN102686320A
Application number: CN2011800038836A
Authority: CN
Inventors: J·施密德; K·赖希; A·高斯
Original assignee: HALMA WOOD PROCESSING SYSTEM Inc
Current assignee: HALMA WOOD PROCESSING SYSTEM Inc; Homag GmbH
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: CN102686320B; EP2539080A1; BR112012002903A2; ES2732834T3; US20120305168A1; WO2011101494A1; EP2539080B1; DE102010008821A1; PL2539080T3; US9579844B2

Abstract

一种用于涂覆优选地板状的工件(10)(其优选地至少逐段地由木材、木料、塑料等构成)的方法，其带有以下方法步骤：提供带有至少一个工件表面(12)的工件(10)，在其中，通过将至少一个可时效硬化的第一液体施加到工件表面(12)上并且第一液体(16)至少部分地时效硬化来改良工件表面(12)；至少在工件表面(12)和/或处能量加载工件(10)，覆层(14)应被施加到工件表面(12)上；并且将覆层(14)、尤其棱边(14)施加到液体涂覆的工件表面(12)上，并且优选地将棱边(14)按压到液体涂覆的工件表面(12)处。

Description

用于涂覆构件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于涂覆构件、尤其板状的或三维成形的构件(其至少逐段地由木材、木料、塑料等构成)的方法。虽然接下主要描述了连续方法(Durchlaufverfahren)(在其中，相应的工件10被连续地或近似连续地移动)，本发明同样可在静止的工件中、在走走停停中移动的工件或它们的组合中应用。

覆层在该申请中理解为坚固的覆层材料，例如由塑料或实木胶合板(Echtholzfurnier)(带有受限的弹性的可变形性)构成的带状的窄面覆层(Schmalflaechenbeschichtung)。这样的覆层材料下面被称作棱边(Kante)。

背景技术

特别在家具工业的领域中由挤压的材料(例如压制板(Spanplatte))加工板状的工件，其在切割的工件窄面处具有粗糙的或多孔的表面结构。

在现有技术中建立了不同的方法，以便涂覆这些工件窄面。已知的方法具有共同的问题，即出于成本、加工效率和视觉的原因，覆层应是薄的，但是工件窄面的不平性不应通过覆层朝向外呈现。

由文件EP 1 068 026 B1已知一种用于涂覆漆的方法和系统，在其中通过施加合适的漆量，待施加的漆层匹配于待涂覆的表面的表面轮廓。此外，说明了一种用于将漆涂覆到工件窄面上的系统，在其中，用于漆配量的单元这样设置，使得漆层设置在用于漆配量的单元与用于涂覆漆的辊子之间。

已知的用于施加棱边的覆层装置使用了粘合剂，其被涂覆到工件窄面或棱边上。概念粘合剂在该申请的范围中被这样普遍地使用，使得其应包括所有的液态的粘附剂，例如还有胶。在此，棱边推广地由滚子展开为带并且被按压到工件窄面处。为了激活粘合剂经常供给热量。

在冷激活方法中，粘合剂或胶在按压区之前通过散发热量的系统(热风鼓风机、接触辊、红外线辐射器等)来激活。在调节粘性之后，覆层被压到可能预热的窄面上。在此，粘合剂还就在激活之前被施加到工件窄面上，或者作为预覆层被装设在覆层材料上。

在实际中示出，热量引入的类型对于覆层结果具有较大的影响。一方面应避免由于太强的加温出现负面的影响，例如在工件、覆层或粘合剂处的物理的或化学的变化，另一方面，足够的热量引入对于粘合剂的激活是必需的。

此外，趋势在于在使用尽可能少的粘合剂的情况下实施棱边胶合(Kantenanleimung)，因为由此棱边可非常密封地贴靠在工件表面处，并且因此从工件的平整的面观察，在胶粘的棱边与工件表面之间的胶层仅轻微地可见。正好对于使用少的粘合剂量示出，热量引入的类型对于棱边粘合结果具有特别大的影响。

作为用于可特别好地匹配的热量引入的有利的技术，使用激光用于能量加载、尤其加温工件表面或棱边证实为有利的。激光在此轨道状地(bahnfoermig)在工件表面或棱边上被引导，由此可获得所希望的加温。通过激光功率、进给速度和轨道间距可灵活地量定所引入的热量的量。

显示出，正好在施加带有小的材料强度的柔性的棱边时，在带有粗糙地构造的工件表面的工件中，该结构呈现在胶合的棱边处，使得那么其从外面这里是可见的。这是视觉的形象的不希望的损害。尽管如此，存在加工带有小的材料强度的棱边的愿望，因为其对于可获得的外观提供了优点，其可良好地加工、是成本有利的并且因此也提供了经济上的优点。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于涂覆工件的方法，其消除了所提到的缺点。此外，根据本发明的方法应实现该目的，在使用较少的粘合剂或胶的情况下成本有利地在获得良好的视觉上的形象时以覆层、尤其棱边(其具有较小的材料强度)涂覆粗糙地构造的工件表面。

根据本发明，该目的通过带有权利要求1的特征的方法来实现。本发明的有利的设计方案和改进方案存在于从属权利要求中。

一种用于涂覆优选地板状的工件(其优选地逐段地由木材、木料、塑料等构成)的根据本发明的方法在多个方法步骤中进行。首先提供具有至少一个工件表面的工件。工件表面例如作为在分隔工件时的切边而产生。该工件表面应借助于根据本发明的方法被设有覆层材料或棱边。概念覆层材料或棱边这里范围很广，例如从小于带有例如23克/平方米的单位面积重量的纸一样薄的材料直至带有在毫米范围中的材料强度的棱边。同样，漆例如装饰漆可作为覆层材料使用。带有较小的材料强度的覆层材料或棱边(其优选地根据本发明被使用)推广地作为开卷到滚子上的带来提供。

通过施加至少一个可时效硬化的第一液体(其在下一个方法步骤中被至少部分地时效硬化)，改良所提供的工件的工件表面。液体具有在工件的工件窄侧上形成层的目的，该层补偿了工件表面的不平性或粗糙度并且使得用于装设棱边的粘合剂或胶的粘附或棱边的直接装设成为可能。该液体优选地是漆和/或粘合剂，其尤其通过填充孔和不平而提供工件表面的特性的改善。此外，表面通过漆和/或粘合剂来固化并且为粘合剂的和/或直接棱边的粘附提供准备。

该方法首次提供了利用非常薄的覆层材料和粘合剂层来工作的可能性。由此，可利用较少的材料(即棱边材料和粘附剂)特别经济地获得吸引人的覆层效果。该结果根据本发明尤其通过能量加载、尤其加温工件和通过预涂覆和平整准备工件表面来实现。

为了粘结棱边，优选地使用可热激活的粘合剂。因此，根据本发明在下一个方法步骤中在施加棱边之前，工件至少在工件表面处和/或棱边被加温。棱边优选地具有带有可热激活的粘合剂的功能层。粘合剂那么在与加温的工件表面接触时并且/或者直接地被激活。为了能量加载，尤其加温工件和/或棱边，优选地将激光射束对准到液体涂覆的工件表面和/或棱边上，并且轨道状地、尤其回线形地(schleifenfoermig)或波纹形地在液体涂覆的工件表面上来引导。激光射束的例如回线形或波纹形的引导使在面上特别均匀地分布的能量输入成为可能。

在下一个方法步骤中(或必要时同时地或甚至以相反的顺序)，棱边被施加并且按压到液体涂覆的、加温的工件表面上。按压优选地借助于辊子实现，辊子在棱边上滚动并且将其压向工件表面。

根据本发明的一个优选的改进方案，在提供带有改良的工件表面的工件的方法步骤之后，设置有用于改善粘附特性和润湿特性的预处理的、尤其优选地机械加工(spanend)削除(Abtragen)液体涂覆的工件表面的至少一部分的方法步骤。通过该预处理、尤其优选地机械加工削除(例如磨削、铣削、锯等)改善了表面特性。尤其地，表面通过优选地机械加工削除(例如磨削)变得平滑并且必要时也可被成形地加工。由于吸入时效硬化的液体的膨胀被切除。因此改善了粘附特性和润湿特性。

优选地，所获得的表面光泽由此被改善，即磨削在多个步骤中利用越来越细的磨粒(Koernung)来实现。通过利用首先粗的磨粒和接下来较细的磨粒的磨削，磨削可更快地执行并且获得特别平滑的表面。优选地，在此同时利用较细的磨粒来磨削液体涂覆的工件表面的已经利用较粗的磨粒磨削的区域，而液体涂覆的工件表面的其它的区域利用较细的磨粒来磨削。该对比(Parallelisierung)在连续的工件通过中可良好地借助于同时工作的磨削台实施。可由此缩短通过时间。

除了磨削之外，预处理优选地可具有其它的切除方法。此外，预处理优选地可包括预清洁、除油污、改善粘附性和润湿特性和减小静电载荷。

根据本发明的一个优选的改进方案，在施加棱边的方法步骤之前设置有将粘合剂施加到液体涂覆的工件表面和/或棱边上的方法步骤。通过施加粘合剂，棱边可在无自身的粘合的功能层的情况下使用，或者粘合的功能层在它的粘合的效果中被增强。棱边的粘合的功能层在此优选地也可与所施加的粘合剂以多成分粘合剂的形式反应。

通过工件表面的预处理可能的是，粘合剂优选地以每平方米工件表面仅仅25-30克的微小的量来涂覆。微小的粘合剂量使棱边能够特别紧密地并且平整地贴靠在液体涂覆的工件表面上。

根据本发明的一个特别优选的改进方案，所施加的棱边具有粘合层，其通过热量引入可激活。对此，优选地在施加棱边之前，能量尤其通过至少一个激光射束被引入棱边或粘合层中，以便执行粘合剂的激活。优选地，能量引入棱边中也可通过能量源实现，其选自：激光、红外线源、紫外线源、磁场源、微波源、等离子源和放气源。

根据本发明的一个特别优选的实施形式，在磨削之前可时效硬化的第二液体被施加到液体涂覆的工件表面上并且被带到时效硬化。可时效硬化的第一液体是成本有利的，但是时效硬化达不到第二液体的表面质量。因此，施加了第二液体层，其至少部分地时效硬化，其达到所必需的表面质量，然而更加昂贵。通过借助于第一液体和第二液体的两层的结构可在必要的成本范围中达到所必需的表面质量。

此外根据本发明的一个改进方案设置成，至少部分地时效硬化的第一液体通过加温被至少部分地激活，并且覆层借助于所激活的第一液体被与第一窄面相连接。以该方式可能给所施加的第一液体分派双重功能。一方面，可时效硬化的第一液体用于弄平(egalisieren)和加固工件的多孔的和不平的窄面，另一方面已经部分时效硬化的第一液体可通过加温(借助于任意的能量源)来激活，使得其发挥粘合的特性并且可确保覆层用以窄面。在此特别有利的是，在覆层与工件之间产生了特别薄的并且几乎不可见的接缝，这不仅确保可靠的连接，而且确保所制造的工件的吸引人的形象

根据本发明的一个优选的实施形式，棱边的按压通过加热的辊子实现。由此，对于激活粘合剂所必需的热量或者其至少一部分经由棱边被发出到粘合剂上。能量输入在此也就在按压部位附近实现，即在最大的按压力处于棱边与工件之间那里。由此，特别有效的能量引入是可能的。

利用根据本发明的方法，也可优选地加工带有每平方米棱边平面(Kantenflaeche)小于25克的单位面积重量的棱边。带有微小的接下来所必需的用于棱边装设的粘合剂覆层的工件表面的特别的根据本发明的平整使之成为可能，即对于这样薄的棱边在可见面(Sichtflaeche)上也不呈现不平。

本发明的上述的和其它的目的和特征和优点对于专业人员从本发明的优选的实施形式(其与附图相联系地进行)的下面的详细的说明中可更简单地理解。在图中，相同的或相应的单元以相同的附图标记标出。本发明不局限于接下来所描述的实施形式。

附图说明

图1显示了根据第一实施例的用于在相应的设备中涂覆优选地板状的工件的根据本发明的方法的流程的示意性的俯视图；以及

图2显示了根据第二实施例的用于在相应的设备中涂覆优选地板状的工件的根据本发明的方法的流程的示意性的俯视图。

图3显示了根据第三实施例的用于在相应的设备中涂覆优选地板状的工件的根据本发明的方法的流程的示意性的俯视图。

具体实施方式

接下来详细地参考附图说明本发明的优选的实施形式。根据本发明的方法主要用于涂覆优选地板状的工件，其例如至少逐段地由木材、木料、塑料等构成，虽然本发明不限于此。

图1是根据第一实施例的用于在相应的设备1中涂覆优选地板状的工件10的根据本发明的方法的流程的示意性的俯视图。

板状的工件10在箭头A方向上输送给用于涂覆板状的工件10的设备1。工件10在图中上方所示出的侧面处具有工件表面12。工件表面12在本实施例中具有而多孔的截面基本结构(Schnittflaechengrundstruktur)，其应被改良并且设有棱边14。

工件表面12的加工顺序在图中从左向右地连续地示出。为了更好地理解，同样示出工件表面12的改良的方法步骤。首先，为了利用示出为矩形的第一液态涂覆装置30来改良，将可时效硬化的第一液体16施加到工件表面12上。可时效硬化的第一液体16原理上涉及可时效硬化的液体的每种类型，例如也涉及漆等，其中，液体在可时效硬化的物质的意义中也可是粘稠的。“液态的”就此而言可理解为物态(Aggregatszustand)并且因此区别于“固态”或“气态”。

然而，优选地在本发明的范围中应用了粘合剂，例如熔粘剂(Schmelzklebstoff)。通过粘合剂，不仅在工件中可能的孔或其它的结构薄弱部位被填充，而且开放的工件表面的各个元素或颗粒还被相互粘结，使得工件整体上被稳定。作为液态涂覆装置30在本发明的范围中考虑最不同的结构，例如辊子、喷嘴、刮刀等，以及它们的组合。

涂覆到工件表面12上的可时效硬化的第一液体16在图中作为阴影层沿着工件表面12示出。在此应注意的是，可时效硬化的第一液体16根据工件表面12的性质(例如多孔性)挤入其中并且必要时仅仅仍略微地或者(与在图1至3中的示例性的图示不同)完全不突出于工件表面12。

在第一液体16至少部分地时效硬化之后，工件表面12的改良结束，并且在该实施形式中可时效硬化的第二液体17涂覆到工件10的利用可时效硬化的第一液体16所液体涂覆的工件表面12上。对此使用第二液态涂覆装置32。因此产生了由工件10、可时效硬化的第一液体的层16和可时效硬化的第二液体的层17构成的层结构。

接下来，在图中另外在右侧示出的工作步骤中实现了液体涂覆的工件表面12的磨削，这意味着由可时效硬化的第二液体构成的层17被磨削。在该实施形式中磨削逐步地借助于磨削装置70实现，其具有第一磨削台72和第二磨削台74。第一磨削台72和第二磨削台74平行地工作。在此，第一磨削台72比第二磨削台74使用更粗的磨粒。在此，两个磨削台72、74这样连续地关于工件10的进给方向A布置，使得第二磨削台74利用更细的磨粒磨削液体涂覆的工件表面12的区域，其事先由第一磨削台72在使用更粗的磨粒的情况下磨削。

由此双重液体涂覆的并且磨削的工件表面12然后在本实施形式中借助于能量源80来加温，其中也可在不加温工件的情况下来工作。在该实施形式中，能量源80实施为红外辐射器组件。对此替代地或附加地，能量源80也可设计成改善工件的表面特性，例如减小表面张力。

如另外在右侧在图中所示，接下来实现了粘合剂18涂覆到液体涂覆的工件表面12上。粘合剂借助于粘合剂施加装置40来涂覆。接下来，柔性的棱边14被施加到涂覆有可时效硬化的第一液体16、可时效硬化的第二液体17和粘合剂18的工件表面12上并且借助于棱边施加和按压装置60的辊子62来按压。

首先，工件表面12不适合于以柔性的棱边14(其出于经济和视觉的原因非常薄)直接涂覆，因为工件表面12具有太不规则的并且多孔的表面结构。工件表面12的不平在粘合或胶合的棱边14中在表面侧呈现。因此，实现了以可时效硬化的第一液体16并且在该实施例中也以可时效硬化的第二液体17的涂覆。可时效硬化的第一液体16是成本有利的，但是时效硬化也许仅达到中等的表面质量。因此，在本实施形式中施加了第二液体层17，其比第一液体层16达到更好的表面质量，然而更加昂贵。通过借助于第一液体16和第二液体17的两层的结构，在必要的成本范围中获得所需要的表面质量。

磨削装置70进一步改善了表面质量。在此，借助于第一磨削台72快速地切除了液体涂覆的工件表面12的粗的不平。为了进一步使液体涂覆的工件表面12平滑，借助于第二磨削台74实现磨削，其使用更细的磨粒并且因此可获得更平的表面特性。因为在该实施例中为了将棱边14粘合到液体涂覆的工件表面12上使用可温度激活的粘胶18，借助于作为能量源的红外辐射器80优选地接着实现液体涂覆的工件表面12的加热。

接下来(或者必要时还同时地并且/或者在此之前)借助于粘合剂施加装置40将粘合剂18涂覆到液体涂覆的工件表面12上。接下来，借助于辊子62将棱边14施加并且按压到带有所涂覆的粘合剂18的液体涂覆的工件表面12上。因此涂覆过程结束。

根据本发明的方法使能够将也非常薄的棱边材料(例如23g/m²的棱边材料面)涂覆到在加工之前粗糙的工件表面12上。对此，工件表面12在本实施形式中接连设有可时效硬化的第一液体16和可时效硬化的第二液体17。对此，可时效硬化的第一液体16被更厚地涂覆，是成本有利的，但是时效硬化仅仅达到受限的表面质量。因此，在该实施例中涂覆可时效硬化的第二液体17，其比可时效硬化的第一液体16更加昂贵，但是对于棱边胶合至少部分地时效硬化地达到更好的表面质量。

由此双重液体涂覆的工件表面12接下来被磨削。利用粗的磨粒的第一磨削台72和利用更细的磨粒的第二磨削台74的应用使能够快速地平滑地磨削双重液体涂覆的工件表面12并且尽管如此达到对于施加棱边14所必需的高的表面质量。接下来的能量加载、尤其双重液体涂覆的工件表面12的加热使能够应用可热激活的粘合剂18。因为，棱边材料自身非常薄并且因此具有很小的蓄热能力，所以在该实施形式中有利地加热液体涂覆的工件表面12，因为其可更好地储存热量。利用根据本发明的方法，可在获得高的表面质量的情况下还成本有利地粘合非常薄的棱边14。

图2是根据第二实施例的用于在相应的设备中涂覆优选地板状的工件的根据本发明的方法的流程的示意性的俯视图。在主要的部分中，在图2所示出的元件对应于图1的元件。因此参考图1，并且接下来仅阐述根据图2的实施例相对于图1的实施例的特点。根据该实施例，应用了设有功能层15的棱边14，其在热激活时粘合。为了热激活，设置有激光50，利用其辐射棱边14。通过将由激光束加温的带有它的功能层15的棱边14对着液体涂覆的工件表面12按压而实现棱边14与液体涂覆的工件表面12的粘合。因此，在该实施例中不设置有用于施加粘合剂18的粘合剂施加装置40，并且取消了作为方法步骤的粘合剂涂覆。

根据本发明的方法或根据本发明的装置的另一优选的实施形式在图3中示意性地在俯视图中示出。其又与在图1中所示的第一实施形式相联系，但是与它首先由此相区别，即借助于第一液态涂覆装置30所施加的可时效硬化的第一液体或所施加的粘合剂16借助于紫外线辐射源或其它的合适的能量源被至少部分地时效硬化。接下来借助于磨削台72和74来加工至少部分地时效硬化的粘合剂层16，其中，在该加工的过程中也可进行窄面12的规格加工(Formatbearbeitung)或成形。

接下来，粘合剂层16就在施加覆层14之前借助于能量源50(其在本实施形式中构造为激光辐射装置)被以能量加载，使得粘合剂层16被激活，这意味着至少部分地发挥粘合的特性。

就在这之后，覆层或棱边14借助于按压辊62被按压到激活的粘合剂层16处并且因此与工件10的窄面12相连接。

虽然在图中未示出，但是代替棱边材料也可施加其它的覆层到工件上，例如以漆或其它的覆盖层的形式。

附图标记清单

1 用于涂覆的设备

10 工件

12 工件表面

14 棱边

15 功能层

16 可时效硬化的第一液体

17 可时效硬化的第二液体

18 粘合剂

20 能量源

30 第一液态涂覆装置

32 第二液态涂覆装置

40 粘合剂施加装置

50 激光辐射装置

60 棱边施加和按压装置

62 辊子

70 磨削装置

72 第一磨削台

74 第二磨削台

80 能量源

90 能量源

A 进给方向

Claims

1.一种用于涂覆优选地板状的工件(10)的方法，所述工件(10)优选地至少逐段地由木材、木料、塑料等构成，所述方法带有以下方法步骤：

(a)提供带有至少一个工件表面(12)、尤其工件窄面的工件(10)，在其中，通过将至少一个可时效硬化的第一液体施加到所述工件表面(12)上并且所述第一液体(16)至少部分地时效硬化来改良所述工件表面(12)；

(b)至少在所述工件表面(12)和/或覆层(14)处能量加载、尤其加热所述工件(10)，所述覆层(14)应被施加到所述工件表面(12)上；并且

(c)将所述覆层(14)，尤其棱边(14)施加到液体涂覆的所述工件表面(12)上，并且优选地将所述棱边(14)按压到液体涂覆的所述工件表面(12)处。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述可时效硬化的液体是粘合剂、尤其可通过能量输入来激活的粘合剂。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

所述可时效硬化的液体通过能量输入(90)被至少部分地时效硬化，尤其通过紫外线。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述方法步骤(a)之后，实现了用于改善粘附特性和润湿特性的预处理的、尤其优选地机械加工削除液体涂覆的所述工件表面(12)的至少一部分的(多个)方法步骤(s)。

5.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，

在(多个)所述方法步骤(s)中的磨削在多个步骤中利用越来越细的磨粒并且/或者成形地实现。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

在(多个)所述方法步骤(s)中，在此同时利用较细的磨粒磨削液体涂覆的所述工件表面(12)的已经利用较粗的磨粒磨削的区域，而液体涂覆的所述工件表面(12)的其它的区域利用较细的磨粒来磨削。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在施加所述覆层(14)的所述方法步骤(c)之前，实现将粘合剂(18)施加到液体涂覆的所述工件表面(12)和/或覆层(14)上的方法步骤(t)。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，

所述粘合剂(18)以每平方米工件表面(12)25-30克的量来涂覆。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述方法步骤(c)中施加的所述覆层(14)具有粘合层(15)，其能够通过热量引入来激活。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

在所述方法步骤(c)之前尤其通过能量源(20)实现将能量引入所述覆层(14)或粘合层(15，16)的方法步骤(V)，所述能量源(20)优选地选自：激光、红外线源、紫外线源、磁场源、微波源、等离子源和放气源。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

至少部分地时效硬化的所述第一液体(16)通过加温被至少部分地激活，并且所述覆层(14)借助于激活的所述第一液体(16)被与所述窄面(12)相连接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述工件(10)和/或所述覆层在所述方法步骤(b)中的能量加载、尤其加温通过能量源(80)实现，所述能量源(80)优选地选自：激光、红外线源、紫外线源、磁场源、微波源、等离子源和放气源。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述方法步骤(c)中，通过所加热的辊子(62)实现所述覆层(16)的按压。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述方法步骤(c)中，所述覆层(14)具有小于每平方米棱边平面25克的单位面积重量。