DE102013002920A1

DE102013002920A1 - Bekantungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013002920A1
Application number: DE201310002920
Authority: DE
Inventors: Thomas Hampel; Stefan Hüsener
Original assignee: IMA Klessmann Holzbearbeitungssysteme GmbH
Current assignee: IMA Schelling Deutschland GmbH
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: DE102013002920B4

Abstract

Die Bekantungsvorrichtung zum Bekanten der Schmalseiten von Werkstücken hat ein Kantenband, welches eine Werkstückzuführeinrichtung zum Zuführen von Werkstücken aufweist, eine Kantenbandzuführeinrichtung zum Zuführen von Kantenbändern an das Werkstück entlang eines Zuführweges, eine Wärmequelle, insbesondere eine Laserstrahlquelle, zur Erwärmung einer haftvermittelnden Funktionsschicht des Kantenbandes, mit einer Andruckvorrichtung zum Andrücken des erwärmten Kantenbandes an die Schmalseite des Werkstücks sowie eine Temperaturerfassungsvorrichtung, welche im Wirkbereich der Wärmequelle angeordnet ist und die Temperatur im Wirkbereich der Wärmequelle erfasst. Die Bekantungsvorrichtung weist weiter eine Steuervorrichtung auf, die so ausgelegt ist, dass sie die Wärmequelle abschaltet, wenn die von der Temperaturerfassungsvorrichtung erfasste Temperatur einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Die Temperaturerfassungsvorrichtung ist mit einer Kühlvorrichtung versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bekantungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In jüngerer Zeit werden vermehrt Wärmequellen, insbesondere Laserstrahlquellen, eingesetzt, um Kantenbänder aus Kunststoff anzuschmelzen und an die Schmalseiten plattenförmiger Werkstücke, insbesondere aus Holz oder Holzaustauschstoffen, zu fügen.
Eine entsprechende Bekantungsvorrichtung ist schematisch in 1 dargestellt. Zum Aufschmelzen wird die Wärme, insbesondere in Form von Laserlicht 5, auf das Kantenband 1 aufgebracht, indem das Kantenband 1 über einen Zuführweg mittels einer Zuführeinrichtung in den Wirkbereich der Wärmequelle 5 gefahren wird. Das dann angeschmolzene Kantenband 1 wird nach dem Aktivieren mittels einer Andruckeinrichtung 3 an die Schmalseite des Werkstücks 4 bei gleichzeitigem Vorschub desselben in Richtung X angedrückt.
Da die Schmalseiten der Werkstücke 4 immer mit endlichen Abschnitten von Kantenbändern 1 versehen werden, gibt es Prozessphasen, in denen im Wirkbereich der Wärmequelle 5, insbesondere im Strahlengang des Laserstrahls 5, gerade kein Kantenband 1 vorhanden ist, wie z. B. in 2 dargestellt. Damit einerseits keine unnötige Energie verschenkt wird, bzw. auch aus Sicherheitsgründen, befindet sich im Wirkbereich der Wärmequelle 5 eine Temperaturüberwachungseinrichtung 2, die die Temperatur im Wirkbereich der Wärmequelle 5 überwacht und sich bei nicht vorhandenem Kantenband 1 aufgrund der Einwirkung der Wärmequelle 5 erwärmt. Die Bekantungsvorrichtungen weisen eine Steuerung auf, die die Wärmequelle 5 abschaltet, wenn die von der Temperaturüberwachungseinrichtung 2 erfasste Wärme einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Auf diese Weise wird mittels der Temperaturüberwachungseinrichtung 2 auch detektiert, ob ein Kantenband 1 vorhanden ist oder nicht, so dass auf diese Weise etwa auch Fehler beim Einziehen von Kantenbändern 1 erfasst werden können.
Nun tritt in diesem Zusammenhang ein Problem auf, welches sich insbesondere bei Laserstrahlquellen 5 zeigt. Es kann nicht verhindert werden, dass am Anfang eines Kantenbandabschnitts 1 und am Ende desselben nicht genügend Energie zum Aufschmelzen geliefert wird. Aufgrund des Durchmessers 6 bzw. der Breite des Laserflecks des Laserstrahls 5 trifft der Laser im Randbereich beim Anfahren und Abfahren des Kantenbandes 1 sowohl das Kantenband 1 als auch die Temperaturüberwachungseinrichtung 2. Da bei Bestrahlen der Temperaturüberwachungseinrichtung 2 sich der Laser 5 ausschaltet, wenn diese eine bestimmte Temperatur übersteigt, kommt es einerseits am führenden Ende des Kantenbandes 1 zu einem verzögerten Einschalten des Lasers und am nachlaufenden Ende zu einem verfrühten Ausschalten des Lasers mit der Folge, dass die Ränder des Kantenbandes 1 unzureichend aufgeschmolzen werden und so nicht zum Fügen taugen und abgeschnitten werden müssen. Der Verschnitt, in 1 mit X gekennzeichnet, kann einige Zentimeter betragen.
Zum anderen erwärmt sich die Temperaturüberwachungseinrichtung 2 infolge der Laserstrahlung 5 mit der Zeit, weil ein Teil der Strahlung 5 durch das Kantenband 1 transmittiert wird und auf die Temperaturüberwachsungseinrichtung 2 trifft, diese erwärmt und im Verlauf des Fertigungsprozesses einer Mehrzahl von Werkstücken 4 schließlich zu einer Überhitzung führt. Dieser Aufschaukelungsprozess führt dazu, dass der Laser „mittendrin” abgeschaltet wird, obwohl der Fügeprozess noch im Gange ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bekantungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die geschilderten Probleme nicht auftreten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bekantungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist die Temperaturerfassungsvorrichtung mit einer Kühlvorrichtung versehen. Dadurch wird erreicht, dass der die Abschaltung der Wärmequelle durch die Steuerung aus-lösende Temperaturanstieg in der Temperaturerfassungseinrichtung verzögert wird. Dadurch wird im Endbereich des Kantenbandes die Wärmequelle, insbesondere der Laser, einerseits früher eingeschaltet und andererseits später ausgeschaltet. Der Verschnitt wird somit minimiert. Weiter erwärmt sich die Temperaturerfassungsvorrichtung, die bevorzugt einen im Wesentlichen aus Metall, insbesondere Kupfer, bestehendes Temperaturübertragungselement aufweist, an welchem wenigstens ein insbesondere als Thermoelement ausgebildeter Temperatursensor angebracht ist, weniger schnell, so dass sich auch eine schleichende Erwärmung infolge von Wärmetransmission durch das Kantenband stark verzögert, so dass es nicht zu unerwünschter Spontanabschaltung der Wärmequelle kommt.
Bevorzugt ist die Temperaturerfassungsvorrichtung zwischen Andruckvorrichtung und dem Zuführweg des Kantenbandes angeordnet. So kann auch weiter die Abwesenheit eines Kantenbandes zuverlässig detektiert werden.
Zu Kühlung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kühlvorrichtung kühlmitteldurchströmt ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Kühlung ggf. auch durch Änderung der Kühlmittelflussrate geregelt werden.
Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht im Wesentlichen der in den 1 und 2 gezeigten schematischen Darstellung. Die Bekantungsvorrichtung umfasst insbesondere eine Werkstückzuführeinrichtung zum Zuführen von Werkstücken 4 in einer Zuführrichtung Y und einer Kantenbandzuführeinrichtung zum Zuführen von Kantenbändern 1 an das Werkstück 4 entlang eines Zuführweges in Zuführrichtung R. Weiter ist eine Wärmequelle 5 vorgesehen, bei der es sich insbesondere um eine Laserstrahlquelle handelt, aber auch andere Strahl- oder Wärmequellen wie Plasma oder Heißluft können eingesetzt werden.
Die Wärmequelle 5 dient der Erwärmung einer haftvermittelnden Funktionsschicht des Kantenbandes 4, welches insbesondere aus Kunststoff besteht. Weiter ist eine Andruckvorrichtung 3, hier eine Andruckrolle, zum Andrücken des erwärmten Kantenbandes 1 an die Schmalseite des Werkstücks 4 sowie einer Temperaturerfassungsvorrichtung 2 vorgesehen, welche im Wirkbereich der Wärmequelle 5 angeordnet ist und die Temperatur im Wirkbereich der Wärmequelle 5 erfasst. Der Wirkbereich ist insbesondere der Auftreffbereich der Strahlung der Wärmequelle bzw. des Lasers 2 auf das Kantenband 1 und die Umgebung des Auftreffbereichs. Die Bekantungsvorrichtung weist weiter eine Steuervorrichtung auf (nicht gezeigt), die so ausgelegt ist, dass sie die Wärmequelle 5 abschaltet, wenn die von der Temperaturerfassungsvorrichtung 2 erfasste Temperatur einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Erfindungsgemäß wird die Temperaturerfassungsvorrichtung 2 gekühlt.

Claims

Bekantungsvorrichtung zum Bekanten der Schmalseiten von Werkstücken (4) mit einem Kantenband (1), aufweisend eine Werkstückzuführeinrichtung zum Zuführen von Werkstücken (4), einer Kantenbandzuführeinrichtung zum Zuführen von Kantenbändern (1) an das Werkstück (4) entlang eines Zuführweges, eine Wärmequelle (5), insbesondere eine Laserstrahlquelle, zur Erwärmung einer haftvermittelnden Funktionsschicht des Kantenbandes (4), mit einer Andruckvorrichtung (3) zum Andrücken des erwärmten Kantenbandes (4) an die Schmalseite des Werkstücks (4) sowie einer Temperaturerfassungsvorrichtung (2), welche im Wirkbereich der Wärmequelle (5) angeordnet ist und die Temperatur im Wirkbereich der Wärmequelle (5) erfasst, wobei die Bekantungsvorrichtung weiter eine Steuervorrichtung aufweist, die so ausgelegt ist, dass sie die Wärmequelle (5) abschaltet, wenn die von der Temperaturerfassungsvorrichtung (2) erfasste Temperatur einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungsvorrichtung (2) mit einer Kühlvorrichtung versehen ist.
Bekantungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungsvorrichtung (2) zwischen Andruckvorrichtung und dem Zuführweg des Kantenbandes (4) angeordnet ist.
Bekantungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungsvorrichtung (2) ein im Wesentlichen aus Metall, insbesondere Kupfer, bestehendes Temperaturübertragungselement aufweist, an welchem wenigstens ein Temperatursensor vorgesehen ist.
Bekantungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung kühlmitteldurchströmt ausgebildet ist.