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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befestigen einer Kantenleiste (z. B. aus thermoplastischem Kunststoff) an einer Schmalfläche eines plattenförmigen Werkstücks, insbesondere an einer Möbelplatte, wobei eine (der Schmalfläche zugewandte) Schicht der Kantenleiste mit Infrarotstrahlung aufgeschmolzen wird, und wobei die Kantenleiste mit der aufgeschmolzenen Schicht an die Schmalfläche gedrückt und dabei mit dieser verbunden wird.
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Solche Kantenleisten bzw. Deckleisten werden auch als Kanten oder Kantenbänder oder auch als Umleimer bezeichnet. Sie sind bevorzugt (teilweise oder vollständig) aus thermoplastischem Kunststoff gefertigt. Bei den plattenförmigen Werkstücken (z. B. Möbelplatten) kann es sich insbesondere um Holzwerkstoffplatten, z. B. Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen handeln, die gegebenenfalls einseitig oder beidseitig mit einer Beschichtung, z. B. Dekorbeschichtung versehen sein können. Es werden aber auch Platten aus anderen Werkstoffen sowie Verbundplatten umfasst. Die Kantenleisten sind bevorzugt aus thermoplastischem Kunststoff gefertigt und besonders bevorzugt mehrschichtig ausgebildet. Sie bestehen in der Regel aus zumindest einer Grundschicht aus thermoplastischem Kunststoff, die auch als Deckschicht bezeichnet wird, und aus einer Schmelzschicht, die im Zuge der Verarbeitung aufgeschmolzen wird. Die Grundschicht bzw. Deckschicht ist die im montierten Zustand sichtbare und folglich frontseitige Schicht der Kantenleiste. Auf der Rückseite dieser Grundschicht ist die Schmelzschicht angeordnet, die auch als Funktionalschicht bezeichnet wird und mit der die Kante im Zuge der Montage an dem Werkstück befestigt wird. Dazu wird die Kantenleiste erfindungsgemäß mit Infrarotstrahlung aufgeschmolzen, sodass sich die Kantenleiste ohne den Einsatz von (zusätzlichem) Schmelzklebstoff an dem plattenförmigen Werkstück befestigen lässt. Auf diese Weise werden insbesondere sichtbare Fugen zwischen den Kantenleisten und den Möbelplatten vermieden. Solche (mehrschichtigen) Kantenleisten mit Schmelzschicht bzw. Funktionalschicht können z. B. durch Koextrusion oder durch Nachbeschichtung hergestellt werden. Die Erfindung umfasst aber auch den Einsatz einschichtiger Leisten, z. B. aus thermoplastischem Kunststoff. Kantenleisten haben z. B. eine Breite von 10 mm bis 50 mm, z. B. 10 mm bis 30 mm.
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Aus dem Stand der Technik sind grundsätzlich Verfahren zum Befestigen von Kantenleisten an Schmalflächen von Möbelplatten bekannt, bei denen eine Schicht bzw. Schmelzschicht mittels Laserstrahlung aufgeschmolzen wird (vgl. z. B.
EP 1 163 864 B1 ). Der Einsatz eines Lasers ist jedoch mit Nachteilen verbunden, insbesondere mit hohen Anschaffungs- und Betriebskosten sowie einer aufwendigen Konstruktion und Strahlführung und außerdem hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit.
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Vor diesem Hintergrund ist im Stand der Technik bereits der Einsatz von inkohärenter Infrarotstrahlung zum Aufschmelzen der Kantenleiste vorgeschlagen worden. Ein gattungsgemäßes Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist z. B. aus der
DE 10 2013 222 636 A1 bekannt. Zur Erzeugung der Infrarotstrahlung wird eine Leuchtdiodenanordnung verwendet, bei der es sich bevorzugt um ein Leuchtdioden-Array handeln kann. Diese Leuchtdiodenanordnung soll direkt im Fügespalt vorgesehen sein, sodass - im Gegensatz zum Einsatz von Laserquellen - auf Lichtleiter zum Leiten von in einem entfernt angeordneten Laser erzeugtem, kohärenten Licht verzichtet werden kann.
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Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine wirtschaftliche Befestigung der Kantenleiste an der Möbelplatte mit hoher Qualität ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren der eingangs beschriebenen Art, dass die Infrarotstrahlung mit zumindest einem Infrarotstrahler erzeugt und in zumindest einen Strahlungsleiter eingekoppelt wird und dass die Infrarotstrahlung endseitig aus dem Strahlungsleiter austritt und auf die Kantenleiste auftrifft.
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Infrarotstrahlung, die von einem Infrarotstrahler erzeugt wird, meint im Rahmen der Erfindung polychromatische, inkohärente Infrarotstrahlung, die sich durch ein kontinuierliches Wellenlängespektrum auszeichnet. Der Infrarotstrahler weist zumindest einen als Heizelement dienenden stromdurchflossenen Heizleiter auf. Dabei kann der stromdurchflossene Heizleiter als elektrisches Widerstandselement selbst die Infrarotstrahlung abstrahlen und folglich den Infrarotstrahler bilden. Alternativ kann der Heizleiter als Widerstandselement aber auch der Erwärmung eines mit dem Heizelement verbundenen Trägerelementes dienen, welche durch die Erwärmung mit dem Heizelement Strahlung im infraroten Spektralbereich emittiert. Erfindungsgemäß wird die mit diesem Infrarotstrahler erzeugte (polychromatische bzw. breitbandige) Infrarotstrahlung jedoch nicht unmittelbar auf die Kantenleiste gestrahlt, sondern über zumindest einen Strahlungsleiter, in den die mit dem Infrarotstrahler erzeugte Strahlung eingekoppelt wird und aus dem die Infrarotstrahlung endseitig austritt und auf die Kantenleiste auftrifft. Bei einem solchen Strahlungsleiter kann es sich z. B. um einen (massiven) stabförmigen Strahlungsleiter oder auch um einen (hohlen) rohrförmigen Strahlungsleiter handeln, der eine stirnseitige Austrittsfläche und/oder eine stirnseitige Eintrittsfläche für die Infrarotstrahlung aufweist. Bevorzugt handelt es sich um einen Strahlungsleiter aus Glas, insbesondere aus Quarzglas. Besonders bevorzugt ist der Strahlungsleiter über den Außenumfang mit einer die Infrarotstrahlung (nach innen) reflektierenden Reflektorschicht versehen, wobei diese Reflektorschicht nur umfangseitig angeordnet ist und die Austrittsfläche und die Eintrittsfläche freilässt. Diese Reflektorschicht kann auch von der außenumfangseitigen Oberfläche des Strahlungsleiters gebildet werden.
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Solche Infrarotstrahler und Infrarot-Strahlungsleiter stehen für den praktischen Einsatz zur Verfügung. Sie werden z. B. von der Heraeus Noblelight GmbH vertrieben und auf diese kann in bevorzugter Ausführungsform für den erfindungsgemäßen Einsatzzweck, nämlich das Aufschmelzen einer Schicht einer Kantenleiste im Zuge der Beschichtung von plattenförmigen Werkstücken, z. B. Möbelplatten, zurückgegriffen werden. In diesem Zusammenhang wird unter anderem auf die aus der
WO 2017/084980 A1 und
WO 2018/054610 A1 bekannten Infrarotstrahler verwiesen, sodass insbesondere auch solche Infrarotstrahler zum Einsatz kommen können, bei denen das elektrische Widerstandselement auf einem Trägerelement bzw. Substrat angeordnet oder in ein solches integriert ist. Der Infrarotstrahler kann zur Ausrichtung der Strahlung optional mit einem Reflektor, z. B. einem Reflektor aus Quarzglas ausgerüstet sein. Dabei kann ein Goldreflektor oder auch ein von der Heraeus Noblelight GmbH unter der Produktbezeichnung QRC® Nanoreflektor verwendet werden. Insgesamt besteht die Möglichkeit, mit einem Infrarotstrahler die Infrarotstrahlung gezielt und gerichtet in den Strahlungsleiter, z. B. einen Quarzstab oder ein Quarzrohr einzukoppeln und damit insgesamt eine Punktlicht-Infrarot-Strahlungseinrichtung zu realisieren, die eine gezielte Beaufschlagung der aufzuschmelzenden Schicht der Kantenleiste mit Infrarotstrahlung ermöglicht. Dabei gelingt eine einfache Prozessführung ohne aufwendige Optiken und damit ohne nennenswerte Leistungsverluste bei gleichzeitig minimalem Bauraumbedarf für die Maschinenintegration.
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Die erfindungsgemäß eingesetzte Infrarot-Strahlungseinrichtung (bestehend aus Infrarotstrahler und Strahlungsleiter) zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lasereinrichtungen durch niedrige Investitionskosten und einfache Handhabung ohne aufwendige Sicherheitsvorkehrungen aus. Die Infrarotstrahlung steht schnell und unproblematisch zur Verfügung, sodass sich schnelle und robuste Steuerungsoptionen im Sinne einer einfachen „Ein/Aus“-Schaltung ergeben.
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Gegenüber dem Einsatz von herkömmlichen Infrarot-Flächenstrahlern oder auch Heißluft-Quellen zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine deutlich geringere Aufheizung der Aktivierungsumgebung in der Anlage aus, da die Infrarotstrahlung - trotz des Verzichtes auf aufwendige Laserquellen - gezielt und effizient in den Fügebereich eingestrahlt wird. Im Vergleich zu der bekannten Heißlufttechnologie zeichnet sich das Verfahren auch durch niedrige Lärmerzeugung und hohe Energieeffizienz bei verbesserter Arbeitssicherheit aus. Die erfindungsgemäße Infrarot-Strahlungseinrichtung lässt sich auch einfach in bestehende Anlagen integrieren, und zwar zum einen im Sinne einer Umrüstung oder auch im Sinne einer Nachrüstung als zusätzliches Element. Über den Strahlungsleiter bzw. Lichtleiter wird im Sinne einer Punktlichtquelle eine gezielte und gleichmäßige Energieverteilung im Nahbereich und damit eine gleichmäßige und flächige Aktivierung der Funktionalschicht gewährleistet, ohne dass andere Maschinenteile, z. B. die Kantenbandführung, übermäßig erhitzt werden. Insgesamt werden die Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erreicht, ohne jedoch die jeweils vorhandenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
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Bevorzugt wird ein Strahlungsleiter mit einem Durchmesser bzw. mit einem Durchmesser der Austrittsfläche von 2 mm bis 10 mm, z. B. 3 mm bis 8 mm, bevorzugt 4 mm bis 6 mm verwendet. Dabei kann die Austrittsfläche rund oder oval ausgebildet sein, wobei der Begriff oval unter anderem ellipsenförmig, aber auch langlochförmig meint. In diesem Fall beziehen sich die Angaben nicht auf den Durchmesser, sondern auf die Breite und/oder die Höhe der Austrittsfläche bzw. des Querschnittes des Strahlungsleiters. Dabei kann der Querschnitt aber auch nicht nur „einfach rund“ oder „einfach oval“, sondern auch „mehrfachrund“ oder „mehrfach-oval“ ausgebildet sein, sodass ein einheitlicher Strahlungsleiter mit einem z. B. doppelt runden Querschnitt realisiert ist.
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Der Strahlungsleiter wird dabei bevorzugt so in die Anlage integriert, dass der Abstand der Austrittsfläche von der Oberfläche der aufzuschmelzenden Schicht der Kantenleiste 1 mm bis 30 mm, vorzugsweise 1 mm bis 20 mm beträgt.
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Der Abstand kann dabei in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Austrittsfläche so eingestellt werden, dass unter Berücksichtigung der aus der Austrittsfläche austretenden Strahlaufweitung eine vollständige Ausleuchtung der Kantenleiste über die gesamte Breite gewährleistet ist.
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Es liegt jedoch optional auch im Rahmen der Erfindung, über die Breite der Kantenleiste mehrere Strahlungsleiter nebeneinander vorzusehen, welche eine Strahlungsleiterreihe bilden, die sich über die Breite der Kantenleiste erstreckt. In diese mehreren Strahlungsleiter kann Infrarotstrahlung mit einem einzigen oder auch mit mehreren Infrarotstrahlern eingekoppelt werden. Bei einer solchen Anordnung können die Strahlungsleiter mit ihrer Austrittsfläche besonders dicht an die Kantenleiste herangeführt werden, sodass ohne große Aufweitung eine besonders energieeffiziente Bestrahlung der Kantenleiste möglich wird. Die Gesamtbreite der Kantenleiste, die z. B. 10 mm bis 40 mm betragen kann, kann über eine solche Strahlungsleiterreihe abgedeckt werden. Diese Ausführungsform hat darüber hinaus den Vorteil, dass durch getrennte Ansteuerung der einzelnen Strahlungsleiter bzw. Infrarotstrahler eine Anpassung der Strahlungsbreite und damit eine Anpassung an verschiedene Kantenbandbreiten möglich ist, und zwar auf steuerungstechnisch sehr einfache Weise. Auch unter Berücksichtigung der besonders bevorzugt verwendeten Strahlungsleiter mit einem geringen Durchmesser von z. B. bis zu 5 mm lässt sich durch additive Vervielfachung von Punktlichtstrahlern die gewünschte Aktivierungsbreite der Kantenleiste realisieren.
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Mit den erfindungsgemäßen Infrarot-Strahlungseinrichtungen lässt sich ein hoher Energieeintrag im Sinne eines Punktlichtstrahlers von z. B. 500 kW/m2 erzielen und damit werden Strahlungstemperaturen von 600 °C bis 1.200 °C (oder mehr) und damit auch sehr hohe Schmelzraten der aufzuschmelzenden Schicht der Kantenleiste erreicht.
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Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, Kantenleisten zu verarbeiten, deren Schmelzschicht mit bekannten Infrarot-Absorbern versehen ist, sodass mit diesen Absorbern die Absorption der Infrarotstrahlung optimiert werden kann. Erforderlich ist der Einsatz solcher Absorber bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch nicht. So kommt insbesondere Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 1 µm bis 7 µm zum Einsatz. Die Strahlung, die nicht monochromatisch ist, sondern sich über einen breiten Frequenzbereich erstreckt, eignet sich hervorragend zur Aktivierung und folglich zum Aufschmelzen von thermoplastischem Kunststoff, ohne dass der Einsatz von Infrarot-Absorbern, die z. B. bei der Verarbeitung mit Diodenlasern verwendet werden, erforderlich ist. Denn die üblicherweise für die Schmelzschicht verwendeten Kunststoffe zeichnen sich durch eine hervorragende Absorption der IR-Strahlung im Wellenlängenbereich von z. B. 1 µm bis 7 µm aus.
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Im Übrigen kann die mit der IR-Strahlungseinrichtung eingebrachte Infrarotstrahlung auch zur Vortrocknung der Möbelplattenschmalseite vor dem Verschweißen eingesetzt werden, da das in dem Holzwerkstoff gegebenenfalls vorhandene Wasser bzw. die Feuchtigkeit hervorragend durch IR-Strahlung angeregt wird.
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Die Verwendung der erfindungsgemäßen Infrarot-Strahlungseinrichtungen, die mit dem Lichtleiter als Punktlichtstrahler arbeiten, ermöglicht es, die Strahlungswärme sehr gezielt und sehr nahe an die Funktionalschichtsoberfläche heranzubringen, und zwar auch deshalb, weil die Infrarotstrahlung beim Austritt aus dem Strahlungsleiter/Lichtleiter sehr homogen über den Querschnitt der Austrittsfläche verteilt ist.
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Wie beschrieben, kann der Lichtleiter insbesondere einen runden Querschnitt und folglich auch eine runde Austrittsfläche aufweisen. Es besteht jedoch optional auch die Möglichkeit, den Lichtleiter oder zumindest dessen Austrittsfläche hinsichtlich des Querschnittes an die gewünschten Prozesserfordernisse durch entsprechende Bündelung oder Ausformung anzupassen, bis hin zur Konturanpassung. Insofern besteht die Möglichkeit, dass sich der Querschnitt des Lichtleiters zum Austrittsende hin derart aufweitet, dass die gesamte Breite des Kantenbandes mit einem einzigen Lichtleiter bestrahlt werden kann.
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Wie beschrieben, kann der Lichtleiter z. B. auch einen ovalen Querschnitt bzw. eine ovale Austrittsfläche aufweisen. Damit entsteht ferner die Möglichkeit, dass durch entsprechende Positionierung, insbesondere durch eine Drehung des Lichtleiters um die Längsachse die Bestrahlungsbreite an die gewünschte Breite des Kantenbandes bzw. an die zu aktivierende Kantenbandbreite angepasst werden kann.
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Die wirksame Strahlungsintensität kann im Übrigen durch Leistungseinstellung an der IR-Strahlenquelle bzw. an dem IR-Strahler durch den Abstand des Punktlicht-Infrarotstrahlers (bzw. der Austrittsfläche des Strahlungsleiters) zum Objekt bzw. der Abstrahlungsfläche des Punktlichtstrahlers eingestellt werden.
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Gegenstand der Erfindung ist nicht nur das beschriebene Verfahren, sondern auch eine Vorrichtung zum Befestigen einer Kantenleiste an einer Schmalfläche eines plattenförmigen Werkstückes, insbesondere an einer Möbelplatte, und zwar insbesondere zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Die Vorrichtung weist zumindest eine Infrarot-Strahlungseinrichtung auf, mit der eine (der Schmalfläche zugewandte) Schicht der Kantenleiste mittels Infrarotstrahlung aufschmelzbar ist. Ferner weist die Vorrichtung zumindest eine Andrückvorrichtung auf, mit der die Kantenleiste mit der aufgeschmolzenen Schicht an die Schmalfläche drückbar und dabei mit dieser verbindbar ist. Eine solche Andrückvorrichtung kann z. B. eine oder mehrere Andrückrollen bzw. Andrückwalzen aufweisen. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Strahlungseinrichtung zumindest einen Infrarotstrahler (für die Erzeugung von polychromatischer, inkohärenter IR-Strahlung) und zumindest einen Strahlungsleiter bzw. Lichtleiter aufweist, aus dessen stirnseitigem Ende die Strahlung auf die Kantenleiste auskoppelbar ist. Zur optionalen Ausgestaltung dieser Vorrichtung wird auf die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Varianten und Möglichkeiten verwiesen. Insbesondere kann der Strahlungsleiter als massiver, stabförmiger Strahlungsleiter oder als rohrförmiger Strahlungsleiter ausgebildet sein und eine stirnseitige Austrittsfläche und/oder eine stirnseitige Eintrittsfläche für die Infrarotstrahlung aufweisen. Der Strahlungsleiter kann über den Außenumfang mit einer (nach innen) die Infrarotstrahlung reflektierenden Reflektorschicht (unter Freilassung der Austrittsfläche und gegebenenfalls der Eintrittsfläche) versehen sein.
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In optionaler Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Strahlungsleiter selbst positionierbar und/oder um seine Längsachse drehbar ist. Dadurch gelingt eine flexible Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse. Durch Drehung um die Längsachse kann in der beschriebenen Weise z. B. bei einem ovalen Strahlungsleiter, die Bestrahlungsbreite angepasst werden.
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Ferner besteht optional die Möglichkeit, dass auch der IR-Strahler und folglich die IR-Quelle selbst positionierbar ist, z. B. relativ zu dem Strahlungsleiter positionierbar ist. Optional können aber auch Quelle einerseits und Strahlungsleiter andererseits gemeinsam mit einer gemeinsamen Positioniereinrichtung positionierbar sein.
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Schließlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer Infrarot-Strahlungseinrichtung mit zumindest einem Infrarotstrahler und zumindest einem Strahlungsleiter zum Aufschmelzen einer Schicht einer Kantenleiste in einem Verfahren der beschriebenen Art. Der Verwendung grundsätzlich bekannter IR-Punktlichtstrahler für den beschriebenen Einsatzzweck im Zusammenhang mit dem Aufschmelzen von Funktionalschichten von Kantenbändern kommt folglich besondere Bedeutung zu.
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Im Rahmen der Erfindung lassen sich grundsätzlich bekannte Kantenleisten verarbeiten, indem die bekannten Funktionalschichtzusammensetzungen mit der beschriebenen Einrichtung aufgeschmolzen werden. Solche Kantenleisten bzw. Kantenbänder werden z.B. in der
EP 18 522 42 A1 oder der
WO 2009/26977 A1 beschrieben. Die Leisten können mehrschichtig, aber auch einschichtig ausgebildet sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen einer Kantenleiste an einer Schmalfläche eines plattenförmigen Werkstückes in einer vereinfachten Darstellung:
- In der Figur ist eine Vorrichtung zum Befestigen einer Kantenleiste 1 an einer Schmalfläche 2 eines plattenförmigen Werkstückes 3. Bei dem plattenförmigen Werkstück kann es sich z. B. um eine Holzwerkstoffplatte handeln, die (nach ihrer Fertigstellung) als Möbelplatte einsetzbar sein kann. Die Kantenleiste 1 ist im Ausführungsbeispiel zumindest zweischichtig ausgebildet. Sie besteht aus einer (gegebenenfalls dickeren) Grundschicht bzw. Deckschicht 1a und einer darauf angeordneten (gegebenenfalls dünneren) Schmelzschicht 1b, die auch als Funktionalschicht bezeichnet wird. Grundsätzlich umfasst die Erfindung aber auch die Verarbeitung von einschichtigen Kantenleisten mit über die Dicke homogener Materialzusammensetzung, bei denen ebenfalls lediglich eine dünne Schicht aufschmelzbar sein kann.
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Sowohl die Deckschicht 1a als auch die Schmelzschicht 1b sind aus thermoplastischem Material/Kunststoff hergestellt, jedoch bevorzugt in unterschiedlicher Zusammensetzung. Erfindungsgemäß wird die Schmelzschicht 1b der Kantenleiste mit Infrarotstrahlung aufgeschmolzen, wobei die Kantenleiste mit der aufgeschmolzenen Schicht an die Schmalfläche 2 des Werkstücks 3 gedrückt und dabei mit dieser verbunden wird. Dazu kann die Möbelplatte 3 z. B. mit Hilfe einer nicht dargestellten Transportvorrichtung entlang der Arbeitsrichtung M zugeführt werden und die Kantenleiste 1 kann im kontinuierlichen Durchlauf an der Schmalfläche 2 der Möbelplatte 3 befestigt werden. Dazu kann die Kantenleiste 1 z. B. mit Hilfe der Führungsrollen 15 (für die Kantenbandzuführung aus dem Kantenbandspeicher) und die Transportrollen 16 (für den Transport des Kantenbandes) entlang der Zuführrichtung K zugeführt werden. Den Transportrollen 16 kann eine weitere Führungsrolle 18 zur Kantenbandpositionierung während der Aktivierung nachgeordnet sein. Ferner ist in der Figur eine Andrückvorrichtung 6 dargestellt, mit der die Kantenleiste mit der aufgeschmolzenen Schicht an die Schmalfläche 2 gedrückt wird und dabei mit dieser verbunden wird. Diese Andrückvorrichtung 6 kann z. B. eine oder mehrere Andrückrollen 7 aufweisen.
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Für die Aktivierung der Schmelzschicht 1b und folglich für das Aufschmelzen ist eine Infrarot-Strahlungseinrichtung 5 vorgesehen, mit der die der Schmalfläche 2 zugewandte Schicht 1b der Kantenleiste 1 mittels Infrarotstrahlung aufschmelzbar ist.
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Erfindungsgemäß wird eine Infrarot-Strahlungseinrichtung 5 eingesetzt, die zumindest einen Infrarotstrahler 8 für die Erzeugung von polychromatischer, inkohärenter IR-Strahlung und zumindest einen Strahlungsleiter 9 aufweist, aus dessen stirnseitigem Ende bzw. der stirnseitigen Austrittsfläche 10 die Strahlung auf die Kantenleiste 1 bzw. die Schmelzschicht 1b der Kantenleiste 1 ausgekoppelt wird. Die (kurzwellige) Infrarotstrahlung tritt folglich endseitig aus dem Strahlungsleiter 9 aus und trifft auf die Kantenleiste. Die Einkopplung der Strahlung in den Strahlungsleiter 9 ist in der Figur nur stark vereinfacht angedeutet.
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Der IR-Strahler weist zumindest ein nicht dargestelltes, stromdurchflossenes Heizelement zur (direkten oder indirekten) Erzeugung der Infrarotstrahlung auf, wobei bevorzugt Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1 µm bis 7 µm verwendet wird. Jedenfalls handelt es sich um einen Infrarotstrahler 8, der polychromatisches Licht und folglich Infrarotlicht mit einem kontinuierlichen Spektrum erzeugt. Dabei wird das mit dem Infrarotstrahler 8 erzeugte Licht in den Strahlungsleiter 9 eingekoppelt, z. B. in dessen stirnseitige Eintrittsfläche, die nicht dargestellt ist. Der Strahlungsleiter 9 kann z. B. aus Glas, insbesondere aus Quarzglas, bestehen und stabförmig (alternativ auch rohrförmig) ausgebildet sein. Mit Hilfe des Strahlungsleiters bzw. Lichtleiters 9 lässt sich die mit dem IR-Strahler 8 erzeugte (breitbandige) Infrarotstrahlung gezielt bis in den Bereich der Fügestelle und folglich sehr nah an die aufzuschmelzende Schicht 1b des Kantenbandes 1 heranführen, sodass insgesamt sehr effizient gearbeitet wird und insbesondere eine Aufheizung der Umgebung und der umliegenden Maschinenteile vermieden wird.
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In der Figur ist außerdem angedeutet, dass der Strahlungsleiter 9 optional auf bzw. an einer Positioniereinrichtung 12 montiert sein kann, mit der der Strahlungsleiter 9 (in einer oder mehreren Richtungen) positionierbar ist. Optional kann der Strahlungsleiter mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung, z. B. mit der Positioniereinrichtung 12, auch um die Längsachse drehbar sein. Dieses ist z. B. dann interessant, wenn der Strahlungsleiter einen ovalen Querschnitt aufweist, da mit einer Drehung um die Längsachse die Aktivierungsbreite an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden kann. Optional oder ergänzend kann der IR-Strahler 8 in oder an einer Positioniereinrichtung 13 angeordnet sein, sodass auch der IR-Strahler 8 in einer oder mehreren Richtung positionierbar ist, z. B. relativ zu dem Strahlungsleiter 9.
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Der Strahlungsleiter 9 kann außerdem über den Außenumfang mit einer die Infrarotstrahlung nach innen reflektierenden Reflektorschicht 11 ausgebildet sein, wobei die Austrittsfläche 10 und die Eintrittsfläche selbstverständlich von dieser Reflektorschicht 11 freigelassen sind, um eine einwandfreie Einkopplung und Auskopplung der Infrarotstrahlung zu ermöglichen.
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Im Ausführungsbeispiel ist lediglich ein einziger Strahlungsleiter 9 angedeutet. Grundsätzlich können über die Breite der Kantenleiste 1 auch mehrere Strahlungsleiter 9 nebeneinander angeordnet sein, welche denn eine Strahlungsleiterreihe bilden.
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Ferner kann ein Temperaturmesselement, z. B. ein Sensor 14 vorgesehen sein, und zwar bevorzugt in der Nähe der Fügestelle. Im Ausführungsbeispiel ist das Temperaturmesselement 14 entlang der Richtung K der Strahlungseinkopplung nachgeordnet. Mit Hilfe dieses Sensors 14 kann kontinuierlich oder auch diskontinuierlich die Temperatur der aktivierten Kantenbandfunktionalschicht gemessen werden. Gegebenenfalls kann der Prozess in Abhängigkeit von den Messergebnissen gesteuert oder geregelt werden.
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Im Übrigen ist in der Figur eine Trennvorrichtung 17 dargestellt, die z. B. zwischen den Rollen 16 einerseits und 18 andererseits angeordnet sein kann, und mit der das Kantenband abgelängt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1163864 B1 [0003]
- DE 102013222636 A1 [0004]
- DE 102009050858 A1 [0005]
- DE 102017205208 A1 [0005]
- WO 2017/084980 A1 [0009]
- WO 2018/054610 A1 [0009]
- EP 1852242 A1 [0027]
- WO 2009/26977 A1 [0027]
