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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammensetzen von Furnierstreifen an Furnierkanten.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Verkleben von Furnierstreifen bekannt. Die Furnierkanten werden hierbei zuerst mit einem Leim oder dgl. benetzt und zusammengedrückt und anschließend wird der Klebstoff mittels Wärme ausgehärtet. Hierbei sind beispielsweise Heizschienen bekannt, welche direkt auf die Klebefuge zwischen den beiden Furnierstreifen aufgedrückt werden. Dieses Verfahren kann jedoch zu unerwünschten Beschädigungen an der Oberfläche und Abdrücken der Heizschiene auf der Oberfläche der Furniere führen. Ferner kommen die Heizschienen unmittelbar mit dem Klebstoff in Kontakt, so dass auch eine Verschmutzung der Heizschienen auftreten kann. Aus der
EP 0 983 829 A1 ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem der Klebstoff in der Klebefuge zwischen den beiden Furnierstreifen mittels Mikrowellen in einem Vakuum erfolgt. Auch wenn versucht wird, die Mikrowellen durch Anordnung des Mikrowellenerzeugers gezielt und berührungslos in die Klebefuge einzubringen, werden aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Mikrowellen, ausgehend vom Mikrowellenerzeuger auch Teilbereiche des Furniers erwärmt. Dies kann zur Austrocknung insbesondere von Randbereichen der Furnierstreifen nahe der Klebefuge führen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammensetzen von Furnierstreifen bereitzustellen, welches bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Anwendbarkeit eine Erwärmung des Klebstoffs ausschließlich in der Klebefuge zwischen den beiden Furnierstreifen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die Unteransprüche zeigen jeweils bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zusammensetzen von Furnierstreifen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass elektromagnetische Wellen in Form von Hochfrequenzwellen gezielt und begrenzt im wesentlichen in die Klebefuge, insbesondere ausschließlich in die Klebefuge, eingebracht werden können. Dadurch wird vermieden, dass die Hochfrequenzwellen auch Bereiche der Furnierstreifen benachbart zur Klebefuge stark erwärmen. Somit kann eine Beschädigung aufgrund von Wärmeeinflüssen während des Zusammensetzvorgangs zweier Furnierstreifen vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Hochfrequenzerzeuger eine Hochfrequenzwelle erzeugt, welche Energie im wesentlichen in die Klebefuge, insbesondere ausschließlich in die Klebefuge, einbringt. Die Verwendung des Hochfrequenzerzeugers ermöglicht es dabei auf überraschend einfache Weise die Furnierstreifen zusammenzukleben. Da mittels des Hochfrequenzerzeugers hohe Energiedichten erreichbar sind, wird der Zusammensetzvorgang auch in äußerst kurzer Zeit erreicht.
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Ein besonders schnelles und gutes Klebeergebnis zwischen zwei Furnierstreifen wird erreicht, wenn die Hochfrequenzwelle eine stehende Welle ist. Die stehende Welle kann eine konstante, hohe Energiedichte ausschließlich in der Klebefuge erzeugen. Die Hochfrequenzwelle weist vorzugsweise eine Frequenz in einem Bereich von 1 bis 50 MHz auf, und weist insbesondere eine Frequenz zwischen 25 und 30 MHz auf, und besonders bevorzugt ungefähr 27,12 MHz auf.
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Die stehende Welle des Hochfrequenzerzeugers wird besonders bevorzugt über die gesamte Länge der Klebefuge gleichzeitig erzeugt. Somit kann zu einem Zeitpunkt eine Hochfrequenzwelle erzeugt werden, so dass in einem Schritt die komplette Klebefuge ausgehärtet werden kann. Hierbei sei angemerkt, dass derartige Furnierstreifen auch eine Länge von mehreren Metern, z. B. 3 bis 5 m, aufweisen können, um entsprechend große Furnierteppiche herstellen zu können, welche insbesondere in der Möbelindustrie und in der Sperrholzindustrie verwendet werden. Weiter bevorzugt wird die stehende Welle derart erzeugt, dass nur Teilbereiche der stehenden Welle zur Aushärtung der Klebefuge verwendet werden.
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Weiter bevorzugt umfasst der Hochfrequenzerzeuger eine erste Baugruppe, umfassend eine Sendeelektrode, sowie eine erste und eine zweite Aufnahmeelektrode. Eine zweite Baugruppe des Hochfrequenzerzeugers umfasst einen Reflektor. Der Hochfrequenzerzeuger ist dabei derart angeordnet, dass die Klebefuge zwischen den beiden Furnierstreifen zwischen der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe angeordnet werden kann. Vorzugsweise ist ein Anschlag oder dgl. vorgesehen, um die Furnierstreifen derart zu positionieren, dass die Klebefuge zwischen den beiden Furnierstreifen dabei genau über der Sendeelektrode der ersten Baugruppe angeordnet wird. Hierbei ist weiter bevorzugt eine Breite der Sendeelektrode gleich oder größer als eine Breite der Klebefuge.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zum Zusammensetzen von Furnierstreifen eine Beleimvorrichtung zum Aufbringen eines Klebstoffs oder dgl. auf eine Furnierkante eines Furnierstreifens. Durch Integration der Beleimvorrichtung in die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit unmittelbar vor dem Zusammensetzen der Beleimvorgang der Furnierkanten ausgeführt werden. Dadurch weist der aufgebrachte Klebstoff noch eine hohe Feuchtigkeit auf, so dass ein schnelles Verkleben der Furnierstreifen möglich ist, da mittels des Hochfrequenzerzeugers eine hohe Energiedichte in der Klebefuge erreichbar ist. Es sei jedoch angemerkt, dass es auch möglich ist, dass Furnierstreifen verarbeitet werden, an denen in einem vorhergehenden Schritt schon eine Beleimung der Furnierkanten und ein Trocknen des Leims an den Furnierkanten stattgefunden hat. Hierbei wurde festgestellt, dass aufgrund der dielektrischen Erwärmung mittels der Hochfrequenzwellen der Feuchtigkeitsgehalt des Klebstoffs nahezu keinen Einfluss auf eine Aushärtezeit des Klebstoffs hat. D. h., eine Reaktionszeit ist bei feuchtem und trocknem Leim nahezu identisch. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Beleimvorrichtung unmittelbar in die Zusammensetzvorrichtung integriert wird, so dass Furniere nicht mehr, wie häufig üblich, zwischen dem Schritt des Leimauftragens auf die Furnierkanten und des Zusammensetzens zwischengelagert werden müssen.
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Weiter bevorzugt umfasst die Vorrichtung ferner eine Fräsvorrichtung zum Fräsbearbeiten der Furnierkanten der Furnierstreifen mittels eines Fräsers oder dgl. Die Integration der Fräsvorrichtung hat dabei den Vorteil, dass die Furnierkanten vor dem Aufbringen des Klebstoffs nochmals in eine möglichst ideale Geometrie eines Quaders, hinsichtlich einer Rechtwinkligkeit zur Furnieroberfläche und einer Geradheit der Furnierkante, gebracht werden können. Dadurch kann ein optimales Ergebnis des Zusammensetzens von Furnierstreifen erreicht werden.
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Vorzugsweise bearbeitet der Fräser der Fräsvorrichtung gleichzeitig eine Furnierkante des ersten Furnierstreifens und eine Furnierkante des zweiten Furnierstreifens. Hierdurch kann eine Durchlaufzeit durch die Zusammensetzvorrichtung signifikant reduziert werden.
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Besonders bevorzugt sind die Beleimvorrichtung und die Fräsvorrichtung gemeinsam auf einem, entlang der Furnierkante beweglichen Schlitten, angeordnet. Hierdurch kann eine besonders kompakte Integration der Beleimvorrichtung und der Fräsvorrichtung in die Zusammensetzvorrichtung erreicht werden.
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Besonders bevorzugt umfasst die Fräsvorrichtung einen ersten Fräser und einen zweiten Fräser. Der erste Fräser ist dabei bei einer Bewegung des beweglichen Schlittens in einer ersten Richtung in einer Arbeitsposition, d. h., der erste Fräser bearbeitet eine oder zwei Furnierkanten. Der zweite Fräser ist dabei außer Arbeitsposition. Bei einer Bewegung des Schlittens in einer zweiten Richtung entgegen der ersten Richtung ist dabei der erste Fräser dann außer Arbeitsposition und der zweite Fräser in einer Arbeitsposition. Dabei ist die Anordnung des ersten und zweiten Fräsers auf dem Schlitten derart, dass bevorzugt der erste Fräser in einem ersten Ende in Bewegungsrichtung des Schlittens angeordnet ist und der zweite Fräser an einem zweiten Ende in Bewegungsrichtung des Schlittens angeordnet ist. Die Fräser können dabei einfach, vorzugsweise mittels einer Hubvorrichtung in und außer Eingriff von den Furnierkanten gebracht werden. Die Beleimvorrichtung ist dabei in Bewegungsrichtung zwischen dem ersten und zweiten Fräser angeordnet.
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Weiter bevorzugt ist die Beleimvorrichtung derart vorgesehen, dass beim Verfahren des Schlittens beide Furnierkanten der Furnierstreifen gleichzeitig beleimt werden. Die Beleimvorrichtung umfasst dabei vorzugsweise rotierende Teller oder dgl., mittels denen ein schneller und sicherer Leimauftrag auf die Furnierkanten möglich ist.
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Die vorliegende erfindungsgemäße Zusammensetzvorrichtung ist dabei bevorzugt eine sog. Querverleimvorrichtung, bei der die Klebefuge senkrecht (quer) zur Förderrichtung der Furnierstreifen ist.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zusammensetzen von Furnierstreifen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Schritte des Aufbringens eines Klebstoffs an wenigstens einer Furnierkante eines Furnierstreifens, des Zusammendrückens der Furnierstreifen an den Furnierkanten und des Aushärtens des Klebestoffs mittels elektromagnetischer Hochfrequenzwellen, wobei die Hochfrequenzwellen derart erzeugt werden, dass die Energie ausschließlich in der Klebefuge eingebracht wird, um den Klebstoff in der Klebefuge auszuhärten und die beiden Furnierstreifen miteinander zu verbinden. Dabei wird besonders bevorzugt eine stehende elektromagnetische Hochfrequenzwelle erzeugt, welche weiter bevorzugt über die gesamte Länge der Klebefuge erzeugt wird. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird unmittelbar vor dem Zusammenfügen der Furnierstreifen der Klebstoff auf wenigstens eine Furnierkante, insbesondere auf beide Furnierkanten, aufgebracht.
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Weiter bevorzugt werden unmittelbar vor dem Aufbringen des Klebstoffs auf wenigstens eine Furnierkante die beiden Furnierkanten einer Fräsbearbeitung unterzogen. Dabei werden vorzugsweise mittels eines Fräsers gleichzeitig beide Furnierkanten bearbeitet.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine Teildarstellung der Vorrichtung von 1 während des Aushärteprozesses der Klebefuge,
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3 eine vereinfachte, perspektivische Darstellung einer kombinierten Beleim- und Fräsvorrichtung, und
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4 eine schematische Darstellung der kombinierten Beleim- und Fräsvorrichtung von 3.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine Vorrichtung 1 zum Zusammensetzen von Furnierstreifen 5 im Detail beschrieben.
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Wie insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 1 zum Zusammensetzen von Furnierstreifen 5 eine Zufuhreinheit 2, welche ein umlaufendes Band 20 sowie eine erste und eine zweite Umlenkrolle 21, 22 aufweist.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner einen Hochfrequenzerzeuger 3 sowie einen beweglichen ersten Niederhalter 9. Der Hochfrequenzerzeuger 3 umfasst eine Sendeelektrode 31, eine erste Aufnahmeelektrode 32 und eine zweite Aufnahmeelektrode 33, sowie eine Isolation 34, 35, welche zwischen der Sendeelektrode 31 und den Aufnahmeelektroden 32, 33 vorgesehen ist. Diese Bauteile bilden eine erste Baugruppe 13. Eine zweite Baugruppe 14 des Hochfrequenzerzeugers 3 umfasst einen Reflektor 36.
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Der Reflektor 36 ist im ersten Niederhalter 9 angeordnet. Der erste Niederhalter 9 bewegt sich, wie durch den Doppelpfeil A in 1 angedeutet, senkrecht zu einer Förderrichtung B der Furnierstreifen. Die erste Baugruppe 13, umfassend die Sendeelektrode 31, ist dabei ortsfest angeordnet.
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Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Abfuhreinheit, welche den erstellten Furnierteppich 50 abtransportiert. Der Furnierteppich 50 umfasst dabei eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Furnierstreifen 5, zwischen welchen jeweils eine ausgehärtete Klebefuge 4 vorgesehen ist.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Beleimvorrichtung 7 sowie eine Fräsvorrichtung 8. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine kombinierte Beleim- und Fräsvorrichtung, welche ineinander integriert sind. Dadurch kann eine besonders kurze Durchlaufzeit für die Furnierstreifen 5 realisiert werden.
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Die Beleimvorrichtung 7 und die Fräsvorrichtung 8 sind im Detail in den 3 und 4 gezeigt. Die Beleimvorrichtung 7 umfasst eine erste Beleimscheibe 71 und zweite Beleimscheibe 72, welche in einem Winkel von ca. 45° zu einer Bewegungsrichtung C (s. Doppelpfeil in 3) angeordnet sind. Die Beleimscheiben 71, 72 werden jeweils von Elektromotoren angetrieben und sind auf einem bewegbaren Schlitten 11 angeordnet. Der Schlitten 11 bewegt sich dabei quer zur Förderrichtung B der Furnierstreifen 5. Auf dem Schlitten 11 ist ferner auch die Fräsvorrichtung 8 vorgesehen. Die Fräsvorrichtung 8 umfasst einen ersten Fräser 81 und einen zweiten Fräser 82. Die beiden Fräser 81, 82 können mittels einer nicht gezeigten Hubvorrichtung in Richtung des Doppelpfeils D bewegt werden. Dabei können die Fräser abwechselnd jeweils eine Eingriffsposition und eine Außereingriffsposition einnehmen.
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Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist im Bereich der kombinierten Beleim- und Fräsvorrichtung ein zweiter bewegbarer Niederhalter 10 angeordnet.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und das erfindungsgemäße Verfahren sind dabei wie folgt:
Zuerst werden Furnierstreifen zur Beleimvorrichtung 7 und zur Fräsvorrichtung 8 zugeführt. Die Furnierstreifen 5 weisen dabei an ihren Furnierkanten noch keinen Klebstoff oder Leim oder dgl. auf. Die Furnierstreifen 5 wurden mittels einer Furnierschere geschnitten, so dass es möglich ist, dass eine Rechtwinkligkeit der Furnierkanten relativ zu einer Furnieroberfläche nicht gegeben ist. Auch kann eine Geradlinigkeit der Furnierkanten nicht gegeben sein. Die Furnierstreifen können dabei mehrere Meter lang sein.
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Um nun die Rechtwinkligkeit und Geradheit der Furnierkanten zu erzielen, wird die Furnierkante mittels der Fräsvorrichtung 8 bearbeitet. Hierbei ist die Ausgestaltung in diesem Ausführungsbeispiel derart, dass ein Fräser beide Furnierkanten der Furnierstreifen 5 bearbeiten kann. Hierzu werden die beiden Furnierstreifen 5 mittels eines zweiten Niederhalters 10 fixiert, welcher zwei Andrückleisten umfasst. Anschließend wird der Schlitten 11 entlang der Furnierkanten bewegt, wobei sich der zweite Fräser 82 in Arbeitsposition befindet und die Furnierkanten fräst und der erste Fräser 81 sich außer Arbeitsposition befindet. Der erste Fräser 81 ist beispielsweise abgesenkt.
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Während des Fräsvorgangs evtl. auftretender Staub oder dgl. wird mit einer nicht gezeigten Absaugeinrichtung abgesaugt.
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Da auf dem Schlitten 11 auch die erste und zweite Beleimscheibe 71, 72 angeordnet ist, kommen die Beleimscheiben jeweils mit einer der Furnierkanten der Furnierstreifen 5 in Kontakt und beleimen diese. Dadurch kann mit einer Bewegung des Schlittens 11 sowohl der Fräsvorgang als auch der Beleimvorgang ausgeführt werden. Wenn der Schlitten 11 die gesamte Länge der Furnierstreifen abgefahren hat, wird der erste Fräser 81 in Arbeitsposition gebracht und der zweite Fräser 82 abgesenkt und außer Arbeitsposition gebracht. Anschließend wird der nächste Furnierstreifen 5 zugeführt und mittels des zweiten Niederhalters 10 wieder fixiert. Anschließend werden die Furnierkanten wieder, wie oben beschrieben, mittels des zweiten Fräsers 82 abgefräst und anschließend sofort beleimt. Dabei ist lediglich die Bewegungsrichtung des Schlittens 11 umgekehrt. Somit kann ein sehr effektives Fräsen und Beleimen der Furnierkanten bei geringster Durchlaufzeit ermöglicht werden.
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Nachdem die Furnierkanten beleimt sind, werden diese mittels der Zufuhreinheit 2 zum Zusammensetzen zum Hochfrequenzerreger 3 zugeführt. Der Hochfrequenzerreger 3 befindet sich dabei in der in den 1 gezeigten offenen Stellung. Wenn der zugeführte Furnierstreifen 5 an die Furnierkante des letzten hinzugefügten Furnierstreifens 5 des Furnierteppichs anschlägt, wird der Furnierstreifen gegen den Furnierteppich 5, welcher mittels nicht gezeigten Niederhaltern gehalten wird, angedrückt. Anschließend wird der erste Niederhalter 9 abgesenkt und der Hochfrequenzerreger 3 aktiviert.
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Der Hochfrequenzerreger 3 erzeugt dabei eine stehende Welle, welche derart vorgesehen ist, dass diese vorzugsweise ausschließlich in der Klebefuge 4 und über die gesamte Furnierstreifenlänge erzeugt wird. Hierzu ist die Klebefuge 4 derart über dem Hochfrequenzerreger positioniert, dass die Klebefuge 4 direkt über der Sendeelektrode 31 liegt (vgl. 2).
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Aufgrund der hohen Energie, welche der Hochfrequenzerreger 3 in die Klebefuge 4 einbringt, ist der Aushärtevorgang des Klebstoffs innerhalb kürzester Zeit fertig. Dann wird der derart erweiterte Furnierteppich 50 mittels der Abfuhreinheit 6 um eine Furnierstreifenbreite weitergefördert und in gleicher Weise der nächste Furnierstreifen 5 hinzugefügt.
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Ferner haben die drei Elektroden auch eine Kühlwirkung auf die Klebefuge 4 und die an die Klebefuge 4 angrenzenden Furnierbereiche, da sich die Elektroden im Betrieb nicht erwärmen. Dadurch wird das Klebeergebnis weiter verbessert.
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Die Furnierstreifen 5 werden dabei quer zu ihrer Faserrichtung gefördert.
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Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 als Querzusammensetzvorrichtung vorgesehen.
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Als Klebstoff wird vorzugsweise ein wassergelöster Leim vorgesehen. Erfindungsgemäß kann somit eine hohe Taktzahl, unabhängig von einer Länge der Furnierstreifen, ermöglicht werden. Die Furniere können dabei insbesondere auch etwas dicker sein, beispielsweise im Bereich 1 mm bis 7 mm, ohne dass sich signifikante Verlängerungen der Aushärtzeit durch Verwendung des Hochfrequenzerregers 3 ergeben. Die stehende Hochfrequenzwelle des Hochfrequenzerzeugers wird vorzugsweise mit einer Frequenz von ungefähr 27,12 MHz ± 0,6% erzeugt.
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Durch die Anordnung der Beleimvorrichtung unmittelbar vor der eigentlichen Zusammensetzstelle ist der auf die Furnierkante aufgebrachte Klebstoff noch relativ feucht, so dass durch die Anregung der Dipole des im Klebstoff enthaltenen Wassers mittels des Hochfrequenzerregers 3 eine schnelle Trocknung ermöglicht wird. Es sei angemerkt, dass die Beleimvorrichtung nicht notwendigerweise vorgesehen sein muss und die Furnierstreifen auch schon an einer anderen Stelle beleimt werden können, so dass der an der Furnierkante aufgebrachte Klebstoff angetrocknet ist. Derartige Furnierstreife mit getrocknetem Klebstoff können dann in gleicher Weise wie Furnierstreifen mit feuchtem Klebstoff verarbeitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Zusammensetzen
- 2
- Zuführeinheit
- 3
- Hochfrequenzerzeuger
- 4
- Klebefuge
- 5
- Furnierstreifen
- 6
- Abfuhreinheit
- 7
- Beleimvorrichtung
- 8
- Fräsvorrichtung
- 9
- bewegbarer erster Niederhalter
- 10
- bewegbarer zweiter Niederhalter
- 11
- Schlitten
- 20
- umlaufendes Band
- 21
- erste Umlenkrolle
- 22
- zweite Umlenkrolle
- 31
- Sendeelektrode
- 32
- erste Aufnahmeelektrode
- 33
- zweite Aufnahmeelektrode
- 34, 35
- Isolation
- 36
- Reflektor
- 50
- Furnierteppich
- 71
- erste Beleimscheibe
- 72
- zweite Beleimscheibe
- 81
- erster Fräser
- 82
- zweiter Fräser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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