DE102010004092B4 - Device and method for edging workpieces - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Bekantung von Werkstücken (1) mit einem Kantenband (6), mit einer Andruckzone, in deren Bereich das Kantenband (6) durch relative Bewegung von Werkstück (1) und Kantenband (6) an die Schmalseite des Werkstücks (1) herangeführt und mittels einer Funktionsschicht (9) mit dem Werkstück (1) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckelement (10) vorgesehen ist, welches dazu ausgelegt ist, das Kantenband (6) mit einem pulsierenden Druck zu beaufschlagen.Device for edging workpieces (1) with an edge band (6), with a pressure zone, in the area of which the edge band (6) is brought to the narrow side of the workpiece (1) by relative movement of the workpiece (1) and edge band (6) and is connected to the workpiece (1) by means of a functional layer (9), characterized in that at least one pressure element (10) is provided, which is designed to apply a pulsating pressure to the edge band (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 7.

Derartige Vorrichtungen und Verfahren, die dem Zweck dienen, Werkstücke an ihrer Schmalseite mit einer üblicherweise als Kantenband bezeichneten Kaschierung zu versehen, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.Such devices and methods, which serve the purpose to provide workpieces on their narrow side with a usually referred to as edge band lamination, are already known from the prior art.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2006 056 010 A1 ein Verfahren, bei dem eine solide Beschichtung auf die Schmalseite eines Bauteils aufgebracht wird. Zu diesem Zweck wird die solide Beschichtung oder eine auf der soliden Beschichtung aufgebrachte Klebstoffschicht mit einem Laser aktiviert, anschließend wird die solide Beschichtung mit dem Bauteil durch ein Andruckelement verbunden.For example, the document describes DE 10 2006 056 010 A1 a process in which a solid coating is applied to the narrow side of a component. For this purpose, the solid coating or an adhesive layer applied to the solid coating is activated with a laser, then the solid coating is connected to the component by a pressure element.

Die Druckschrift EP 1 163 864 B1 beschreibt ein Möbelpaneel, das an seiner Schmalseite mit einer mehrschichtigen Kunststoffbeschichtung versehen wird, welche gegenüber Verbindungen mit Klebeschichten den Vorteil aufweist, dass keine sichtbaren Schweißnähte zurückbleiben.The publication EP 1 163 864 B1 describes a furniture panel, which is provided on its narrow side with a multilayer plastic coating, which has the advantage over compounds with adhesive layers that no visible welds remain.

Die Druckschrift DE 10 2006 060 269 A1 beschreibt ein Verfahren, bei welchem die Kantenbeschichtung durch Reibschweißen auf die Kante des Werkstücks aufgebracht wird. Zu diesem Zweck wird das Beschichtungsmaterial, während es an die Kante des Werkstücks angedrückt wird, in eine Schwingungsbewegung versetzt. Die Bewegungsrichtung der Schwingungsbewegung ist hierbei parallel zur Oberfläche der Schmalseite des Werkstücks, d. h. rechtwinklig zur Andruckkraft. Durch die Reibung zwischen der Oberfläche der Schmalseite des Werkstückes und dem Beschichtungsmaterial kommt es zur temporären Verflüssigung des Beschichtungsmaterials in der Reibungszone und infolgedessen zu einer dauerhaften Verbindung zwischen Werkstück und Beschichtungsmaterial.The publication DE 10 2006 060 269 A1 describes a method in which the edge coating is applied by friction welding to the edge of the workpiece. For this purpose, the coating material, while it is pressed against the edge of the workpiece, placed in a vibratory motion. The direction of movement of the oscillatory motion is parallel to the surface of the narrow side of the workpiece, ie perpendicular to the pressure force. The friction between the surface of the narrow side of the workpiece and the coating material leads to the temporary liquefaction of the coating material in the friction zone and, as a result, to a permanent connection between the workpiece and the coating material.

All diesen Verfahren ist jedoch der Nachteil gemein, dass es zu einer unvollständigen Verbindung zwischen dem Werkstück und dem Beschichtungsmaterial kommen kann. Ursache hierfür ist, dass sich die Polymere des temporär erzeugten Schmelzefilms nicht optimal in der Oberfläche der Schmalseite des Werkstücks verankern. Für eine optimale Verankerung der Polymere in der im mikroskopischen Bereich rauen Oberfläche des Werkstücks ist es notwendig, dass die Polymere aus der Schmelze in die mikroskopischen Poren und Vertiefungen der Werkstückoberfläche eindringen können.However, all these methods have the disadvantage in common that an incomplete connection between the workpiece and the coating material can occur. The reason for this is that the polymers of the temporarily produced melt film do not anchor optimally in the surface of the narrow side of the workpiece. For optimal anchoring of the polymers in the microscopically rough surface of the workpiece, it is necessary that the polymers can penetrate from the melt into the microscopic pores and depressions of the workpiece surface.

Dies ist bei konventionellen Verfahren nicht in ausreichendem Maß gewährleistet, insbesondere besteht bei Reibschweißverfahren das Problem, dass durch die Schwingbewegung parallel zur Oberfläche des Werkstücks mikroskopische Poren und Unebenheiten, die die Angriffspunkte für die Verankerung der Polymere darstellen, eher geglättet und geschlossen werden, d. h. eine gute Verankerung der Polymere in der Oberflächenstruktur des Werkstücks durch die Schwingbeanspruchung eher nachteilig beeinflusst wird.This is not sufficiently ensured in conventional methods; in particular friction welding processes involve the problem that due to the oscillating movement parallel to the surface of the workpiece, microscopic pores and unevenness, which are the points of application for the anchoring of the polymers, are rather smoothed and closed, ie. H. a good anchoring of the polymers in the surface structure of the workpiece by the vibration stress is rather adversely affected.

Aus der DE 17 61 837 C ist ein Verfahren zum Etikettieren von Flaschen und Umhüllen von Flaschenhälsen bekannt, bei welchem der Flaschenhals mit einer Folie überzogen wird. Dabei bildet sich am Ende des Flaschenhalses ein Überstand aus, welcher durch ein pulsierendes Andrücken an Gleit- und Führungsflächen eingeebnet wird.From the DE 17 61 837 C There is known a method for labeling bottles and bottle neck envelopes in which the bottle neck is coated with a film. In this case, a supernatant forms at the end of the bottle neck, which is leveled by a pulsating pressing on sliding and guiding surfaces.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, bei denen die erwähnten Nachteile nicht auftreten.The object of the invention is to provide a device and a method in which the mentioned disadvantages do not occur.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.According to the invention the object is achieved with the features of the independent claims 1 and 7. Further advantageous embodiments can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist ein Druckelement vorgesehen, durch welches das Kantenband mit einem pulsierenden Druck beaufschlagt wird. Dabei ist das Druckelement so angeordnet, dass es das Kantenband mit einem pulsierenden Druck beaufschlagt, nachdem eine Funktionsschicht auf der dem Werkstück zugewandten Seite des Kantenbandes aktiviert wurde. Die Krafteinleitung muss nicht zwingend senkrecht zur Kantenbandoberfläche oder zur Kante erfolgen, es reicht, dass eine Richtungskomponente des pulsierenden Drucks in dieser Richtung wirkt.According to the invention, a pressure element is provided by which the edge band is subjected to a pulsating pressure. In this case, the pressure element is arranged so that it acts on the edge band with a pulsating pressure, after a functional layer has been activated on the workpiece-facing side of the edge band. The introduction of force does not necessarily have to be perpendicular to the edge band surface or to the edge, it is sufficient that a directional component of the pulsating pressure acts in this direction.

Durch die Komponente des pulsierenden Druckes, die in Richtung des Werkstückes auf das Kantenband wirkt, werden die Polymere der Funktionsschicht in Schwingung versetzt. Die Funktionsschicht befindet sich hierbei in der Regel im zähflüssigen bis flüssigen Zustand, daher wird der pulsierende Druckgradient in eine pulsierende Bewegung der Schmelzeoberfläche in Richtung der Werkstückkante umgewandelt. Die Schmelze kann auf diese Weise besser in mikroskopische Vertiefungen oder Poren in der Oberfläche des Werkstücks eindringen, was zu der erwünschten besseren Verankerung der Polymere und damit zu einer besseren Verbindung zwischen Kantenband und Werkstück führt.By the component of the pulsating pressure, which acts in the direction of the workpiece on the edge band, the polymers of the functional layer are set in vibration. The functional layer is usually in the viscous to liquid state, therefore, the pulsating pressure gradient is converted into a pulsating movement of the melt surface in the direction of the workpiece edge. The melt can thus penetrate better into microscopic depressions or pores in the surface of the workpiece, which leads to the desired better anchoring of the polymers and thus to a better connection between edge band and workpiece.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 3 schematisch näher erläutert.The invention will be described below with reference to the 1 to 3 schematically explained in more detail.

1 zeigt die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Andruckrolle als Druckelement und einem separaten Schwingungserzeuger. 1 shows the schematic representation of a device according to the invention with a pressure roller as a pressure element and a separate vibration generator.

2 zeigt schematisch den Bereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung um das Andruckelement. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Schwingungserzeuger, als polygonförmiges Rad ausgeführt. 2 schematically shows the range of a device according to the invention to the pressure element. In this exemplary embodiment, the vibrator is designed as a polygonal wheel.

3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Druckelement als Andruckrolle ausgeführt und der Schwingungserzeuger in die Andruckrolle integriert ist. 3 schematically shows a further embodiment of a device according to the invention, in which the pressure element designed as a pressure roller and the vibration generator is integrated into the pressure roller.

In der beispielhaften Ausführungsform werden die Kantenbänder in einem Kantenbandmagazin 3 vorgehalten. Aus diesem wird das Kantenband 6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt, im gezeigten Beispiel sind hierfür die Transportrollen 7 und 8 vorgesehen. Vor der Verbindung des Kantenbandes 6 mit dem Werkstück 1 wird eine Funktionsschicht 9 auf der dem Werkstück 1 zugewandten Seite des Kantenbandes aktiviert. Bei der Funktionsschicht 9 kann es sich beispielsweise um einen thermoplastischen Kunststoff, eine Haft- bzw. Klebeschicht oder die Oberfläche des Kantenbandmaterials selber handeln. Im gezeigten Beispiel findet die Aktivierung der Funktionsschicht 9 durch eine Energiezuführung 4 statt. Bei der Energiezuführung 4 kann es sich beispielsweise um einen Laser handeln.In the exemplary embodiment, the edge bands become in an edge band magazine 3 maintained. This is the edge band 6 supplied to the device according to the invention, in the example shown are the transport rollers for this purpose 7 and 8th intended. Before the connection of the edge band 6 with the workpiece 1 becomes a functional layer 9 on the workpiece 1 facing side of the edge band activated. At the functional layer 9 it may, for example, be a thermoplastic, an adhesive layer or the surface of the edgeband material itself. In the example shown, the activation of the functional layer takes place 9 through an energy supply 4 instead of. In the energy supply 4 it may be, for example, a laser.

Das Kantenband 6 wird nun derart an die Kante des Werkstücks 1 herangeführt, das es von dem Druckelement 10 an die Schmalseite des Werkstücks 1 gedrückt und mit einem pulsierenden Druck beaufschlagt werden kann.The edge band 6 will now be so to the edge of the workpiece 1 introduced it from the pressure element 10 to the narrow side of the workpiece 1 can be pressed and applied with a pulsating pressure.

Bei dem Druckelement 10 kann es sich vorteilhafterweise um eine Andruckrolle oder einen Druckschuh handeln. Das Druckelement 10 kann selbst als Druckerzeuger ausgeführt sein und den pulsierenden Druck, mit dem Kantenband 6 und Werkstück 1 beaufschlagt werden, selber erzeugen, wie es schematisch in 3 dargestellt ist. Alternativ dazu kann ein Schwingungserzeuger 11 vorgesehen sein, der zunächst das Druckelement 10 mit Andruck beaufschlagt. Der Schwingungserzeuger 11 kann in einer möglichen Ausführungsform auch als rotierende Scheibe 14 ausgeführt sein. In 2 ist eine solche Scheibe schematisch dargestellt. Die Scheibe ist in diesem Beispiel polygonförmig ausgeführt, wodurch aufgrund der Drehung der Scheibe ein pulsierender Druck zunächst auf das Druckelement 10 ausgeübt wird, welches den pulsierenden Druck an das Kantenband weitergibt.At the pressure element 10 it may advantageously be a pinch roller or a pressure shoe. The pressure element 10 may itself be designed as a pressure generator and the pulsating pressure, with the edge band 6 and workpiece 1 be applied, generate it yourself, as shown schematically in 3 is shown. Alternatively, a vibrator 11 be provided, the first of the pressure element 10 pressurized. The vibrator 11 may in one possible embodiment as a rotating disk 14 be executed. In 2 such a disk is shown schematically. The disk is made polygonal in this example, whereby due to the rotation of the disc, a pulsating pressure first on the pressure element 10 is exerted, which passes on the pulsating pressure to the edge band.

Bei allen Ausführungsformen kann es aus konstruktionstechnischen Gründen sinnvoll sein, die Druckelemente so auszulegen, dass die Krafteinleitung nicht senkrecht zur Oberfläche des Kantenbandes 6 oder der Kante erfolgt, sondern in einem anderen Winkel. Solange der Richtungsvektor der pulsierenden Bewegung eine Komponente senkrecht zum Kantenband 6 enthält, ist dies zum Erzielen des gewünschten Effektes, dass Anteile der zähflüssigen Funktionsschicht 9 in die Oberflächenstruktur des Werkstücks 1 eingerüttelt werden, ausreichend.In all embodiments, it may be useful for design-technical reasons to design the printing elements in such a way that the introduction of force is not perpendicular to the surface of the edge band 6 or the edge is done, but at a different angle. As long as the direction vector of the pulsating motion is a component perpendicular to the edge band 6 contains, this is to achieve the desired effect that shares the viscous functional layer 9 in the surface structure of the workpiece 1 be shaken, sufficient.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass dem pulsierenden Druckelement 10 nachgelagert Andruckelemente 12 vorgesehen sind. In den gezeigten Beispielen sind die Andruckelemente 12 als Druckrollen ausgeführt, prinzipiell sind aber auch andere Ausführungsformen des Andruckelementes, wie z. B. Druckschuhe möglich. Auch können die Andruckelemente 12 mit einem Druckband 13 verbunden werden, um einen flächigeren Druckeintrag zu gewährleisten. Bevorzugterweise üben die Andruckelemente 12 im Gegensatz zum Druckelement 10 einen statischen Druck auf das Kantenband aus. Der nachfolgende statische Druckangriff durch die Druckrollen 12 unterstützt das Entstehen der dauerhaften Verbindung zwischen Kantenband 6 und Werkstück 1. Vorteilhafterweise findet dabei eine Abstimmung der zeitliche Abfolge von pulsierendem Druckangriff und nachgelagertem statischen Druckangriff auf die Erfordernisse der jeweils verwendeten Materialien statt.A preferred embodiment of the device according to the invention provides that the pulsating pressure element 10 downstream pressure elements 12 are provided. In the examples shown, the pressure elements 12 executed as pressure rollers, but in principle are also other embodiments of the pressure element, such. B. pressure shoes possible. Also, the pressure elements 12 with a pressure band 13 be connected to ensure a two-dimensional print entry. Preferably, the pressure elements practice 12 in contrast to the pressure element 10 a static pressure on the edge band. The subsequent static pressure attack by the pressure rollers 12 supports the emergence of the permanent connection between edge band 6 and workpiece 1 , Advantageously, there is a coordination of the time sequence of pulsating pressure attack and downstream static pressure attack on the requirements of the materials used in each case.

Die zeitliche Abstimmung der verschiedenen Prozessschritte aufeinander ist ebenfalls für den zeitlichen Abstand der Aktivierung der Funktionsschicht 9 und der pulsierenden Druckbeaufschlagung des Kantenbandes von Bedeutung. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht daher vor, dass die Aktivierung der Funktionsschicht 9 durch die Energiezuführung 4 im Bereich der Fügezone 5 stattfindet. Mit der Fügezone 5 ist derjenige Bereich gemeint, der die unmittelbare Umgebung der Zone der pulsierenden Druckbeaufschlagung darstellt. Insbesondere ist der Spalt zwischen Kantenband 6 und Werkstück 1 von Bedeutung, der sich unmittelbar vor der Berührung der beiden zu verbindenden Oberflächen ergibt.The timing of the various process steps on each other is also for the time interval of the activation of the functional layer 9 and the pulsating pressurization of the edge band of importance. A preferred embodiment therefore provides that the activation of the functional layer 9 through the energy supply 4 in the area of the joining zone 5 takes place. With the joining zone 5 is meant the area which is the immediate vicinity of the pulsating pressurization zone. In particular, the gap between edge band 6 and workpiece 1 important immediately before touching the two surfaces to be joined.

Claims (11)

Vorrichtung zur Bekantung von Werkstücken (1) mit einem Kantenband (6), mit einer Andruckzone, in deren Bereich das Kantenband (6) durch relative Bewegung von Werkstück (1) und Kantenband (6) an die Schmalseite des Werkstücks (1) herangeführt und mittels einer Funktionsschicht (9) mit dem Werkstück (1) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckelement (10) vorgesehen ist, welches dazu ausgelegt ist, das Kantenband (6) mit einem pulsierenden Druck zu beaufschlagen.Device for edging workpieces ( 1 ) with an edge band ( 6 ), with a pressure zone in the area of which the edge band ( 6 ) by relative movement of the workpiece ( 1 ) and edge band ( 6 ) to the narrow side of the workpiece ( 1 ) and by means of a functional layer ( 9 ) with the workpiece ( 1 ), characterized in that at least one pressure element ( 10 ) is provided, which is adapted to the edge band ( 6 ) to apply a pulsating pressure. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein dem Druckelement (10) nachgelagertes Andruckelement, bevorzugt mindestens eine Andruckrolle (12), vorgesehen ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one of the pressure element ( 10 ) downstream pressure element, preferably at least one pressure roller ( 12 ), is provided. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiezuführung (4) zur Aktivierung der Funktionsschicht (9) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a power supply ( 4 ) for activating the functional layer ( 9 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezuführung (4) so angeordnet ist, dass sie im Bereich der Fügezone (5) von Kantenband (6) und dem Werkstück (1) auf die Funktionsschicht (9) einwirkt.Apparatus according to claim 3, characterized in that the energy supply ( 4 ) is arranged so that in the region of the joining zone ( 5 ) of edge band ( 6 ) and the workpiece ( 1 ) on the functional layer ( 9 ) acts. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Funktionsschicht (9) um wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff oder eine Klebeschicht handelt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the functional layer ( 9 ) is at least one thermoplastic or an adhesive layer. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (10) ein Druckschuh oder eine Druckrolle ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure element ( 10 ) is a pressure shoe or a pressure roller. Verfahren zur Bekantung von Werkstücken (1) mit einem Kantenband (6), bei dem das Kantenband (6) im Bereich einer Andruckzone durch relative Bewegung von Werkstück (1) und Kantenband (6) an die Schmalseite des Werkstücks (1) herangeführt und mittels einer Funktionsschicht (9) mit dem Werkstück (1) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckelement (10) das an das Werkstück (1) herangeführte Kantenband (6) beim Andrücken an das Werkstück (6) mit einem pulsierenden Druck beaufschlagt.Method for edging workpieces ( 1 ) with an edge band ( 6 ), in which the edge band ( 6 ) in the region of a pressure zone by relative movement of the workpiece ( 1 ) and edge band ( 6 ) to the narrow side of the workpiece ( 1 ) and by means of a functional layer ( 9 ) with the workpiece ( 1 ), characterized in that at least one pressure element ( 10 ) that to the workpiece ( 1 ) brought edge band ( 6 ) when pressed against the workpiece ( 6 ) is subjected to a pulsating pressure. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Andrücken durch das Druckelement (10) zeitlich nachfolgend mindestens ein weiterer Andruckvorgang durch wenigstens ein Andruckelement (12) erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the pressing by the pressure element ( 10 ) temporally following at least one further pressing operation by at least one pressure element ( 12 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (9) durch eine Energiezufuhr vor dem Andrücken des Kantenbandes (5) an das Werkstück (1) aktiviert wird.Method according to claim 7 or 8, characterized in that the functional layer ( 9 ) by an energy supply before pressing the edge band ( 5 ) to the workpiece ( 1 ) is activated. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Funktionsschicht (9) aus thermoplastischem Kunststoff eingesetzt wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that at least one functional layer ( 9 ) is used made of thermoplastic material. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckelement (10) ein Druckschuh oder eine Druckrolle eingesetzt wird.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that as a pressure element ( 10 ) a pressure shoe or a pressure roller is used.
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