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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie werden Werkstücke der eingangs genannten Art häufig mit einem Beschichtungsmaterial versehen, etwa im Bereich der Schmalflächen. Aufgrund vorhandener Werkstückabmessungen wird das Beschichtungsmaterial meist mit einem Überstand aufgeleimt, und der Überstand wird nach dem Anleimvorgang abgetragen, etwa durch Bündigfräsen und anschließendes Abziehen mit einer Ziehklinge. Um bei diesen Nachbearbeitungsvorgängen eine Verschmutzung und Verklebung der Bearbeitungsaggregate zu vermeiden, ist es bekannt, im Bereich des Überstands des Beschichtungsmaterials möglichst wenig oder kein Haftmittel aufzutragen.
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So offenbart die
EP 2 335 891 B1 eine Beschichtungsvorrichtung, bei der ein Haftmittel nur auf einer begrenzten Höhe eines Schmalflächenbeschichtungsmaterials aufgetragen wird, die geringer ist als die Werkstückhöhe. Die Anpassung der Leimauftragshöhe an die jeweilige Werkstückdicke erfolgt dabei dadurch, dass der Haftmittelauftrag von einem Haftmittelvorrat auf eine Auftragswalze mittels einer verstellbaren Schiebermechanik eingestellt werden kann.
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Allerdings hat sich gezeigt, dass diese Konstruktion störungsanfällig und wartungsintensiv ist.
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Darstellung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks bereitzustellen, die wenig störungsanfällig und wartungsintensiv ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks nach Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Einstellung des Haftmittelauftrages derart vorzusehen, dass sie gut zuganglich und wenig verschmutzungsanfällig ist. Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Abschirmelement auf, das zumindest abschnittsweise zwischen dem Haftmittelauftragselement und einem mittels der Zuführeinheit zugeführten Beschichtungsmaterial vorgesehen und eingerichtet ist, den Auftrag von Haftmittel auf ein zugeführtes Beschichtungsmaterial zumindest teilweise abzuschirmen.
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Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, im Bereich eines Haftmittelvorrats bewegliche Teile wie etwa einen Schieber vorzusehen. Denn der Bereich eines Haftmittelvorrats ist nicht nur schwer zugänglich, sondern unterliegt auch sehr starker Verschmutzung und großen Temperaturschwankungen durch Haftmittel. Diese Einflüsse, die zu Betriebsstörungen führen können und intensive Wartung erfordern, können durch die vorliegende Erfindung eliminiert oder zumindest reduziert werden.
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Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einfache Konstruktion. Nicht zuletzt ermöglicht die Erfindung auch eine verminderte Anzahl an Teilen, wenn mehrere Haftmittelvorräte im Wechsel eingesetzt werden, da das Abschirmelement dann nur einmal vorgesehen werden muss, und nicht für jeden Haftmittelvorrat.
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Dabei haben die Erfinder überraschenderweise festgestellt, dass das Abschirmelement bei geeigneter Ausgestaltung nicht zu einem Abstreifen des Haftmittels von dem Haftmittelauftragselement führt, sondern lediglich verhindert, dass das Haftmittel von dem Haftmittelauftragselement auf das Beschichtungsmaterial aufgetragen wird. Somit ergibt sich keine nennenswerte Ansammlung von Haftmittel im Bereich des Abschirmelements, sodass weder Störungen noch Reinigungsaufwand entstehen. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Abschirmelement zumindest abschnittsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Metall, bevorzugt gehärtetem Stahl besteht. Auf diese Weise nimmt das Abschirmelement sehr schnell die Temperatur des jeweiligen Haftmittels an, sodass dieses nicht dazu neigt, an dem Abschirmelement anzuhaften. In dieser Hinsicht ist alternativ oder zusätzlich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Abschirmelement beheizbar ist und/oder eine Antihaftbeschichtung aufweist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Abschirmelement eingerichtet ist, Haftmittel zumindest teilweise von dem Haftmittelauftragselement abzustreifen. Hierdurch ergibt sich eine besonders wirksame Verhinderung eine Haftmittelauftrages auf das Werkstück im Bereich des Abschirmelements.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Abschirmelement zumindest im Bereich des Haftmittelauftragselements eine Stärke von mindestens 0,01 mm und/oder höchstens 0,3 mm aufweist. Hierdurch ergibt sich einerseits erneut eine schnelle Temperaturanpassung, andererseits ermöglicht eine maximale Dicke von 0,3 mm eine geringe Beeinträchtigung des Haftmittelauftrages im Bereich neben dem Abschirmelement, wo eine präzise eingestellte Haftmittelmenge wichtig ist für das spätere Beschichtungsergebnis. Ferner ermöglicht eine Mindestdicke von 0,01 mm, dass das Abschirmelement ausreichend stabil ist und somit auch eine Funktion zum Führen des Beschichtungsmaterials erfüllen kann.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das Abschirmelement im Bereich einer Befestigung eine größere Stärke besitzt als im Bereich des Haftmittelauftragselements. Hierdurch lassen sich die vorstehend genannten Vorteile mit einer guten Stabilität und Dauerhaftigkeit des Abschirmelements vereinen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Zuführeinheit einen Niederhalter zum vertikalen Führen des Beschichtungsmaterials aufweist. Hierdurch ergibt sich eine sichere Führung und somit ein präziser Auftrag des Haftmittels auf das Beschichtungsmaterial, sodass Haftmittel an den gewünschten Stellen vorhanden bzw. nicht vorhanden ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das Abschirmelement mit dem Niederhalter verbunden ist. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine einfache Konstruktion, sondern auch eine präzise und stabile Positionierung des Abschirmelements, und zwar auch bei wechselnden Abmessungen (Höhen) des Beschichtungsmaterials. Die Befestigung des Abschirmelements kann vorzugsweise über eine Wechselschnittstelle erfolgen, um einen einfachen und zügigen Austausch des Abschirmelements zu ermöglichen, etwa bei Verschleiß oder geänderten Anforderungen.
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Ferner ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn das Abschirmelement eingerichtet ist, ein in der Zuführeinheit zugeführtes Beschichtungsmaterial horizontal zu führen. Auch hierdurch wird ein Beitrag zu einem präzisen Auftragen des Haftmittels, aber auch zu einem präzisen Zuführen des Beschichtungsmaterials zu dem Werkstück geleistet, sodass sich insgesamt ein optimales Beschichtungsergebnis einstellt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Niederhalter und das Abschirmelement mittels eines Verstellmechanismus verstellbar sind, der bevorzugt einen Antrieb aufweist. Hierdurch können Niederhalter und Abschirmelement optimal an wechselnde Abmessungen des Beschichtungsmaterials angepasst werden, wobei insbesondere bei miteinander verbundener Ausgestaltung von Niederhalter und Abschirmelement eine einfache Verstellung und ein einfacher Verstellmechanismus ermöglicht werden und gegebenenfalls auch nur ein einzelner Antrieb benötigt wird.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Verstellmechanismus eingerichtet ist, das Abschirmelement zwischen mindestens einer Arbeitsposition und einer Parkposition zu bewegen. Hierdurch wird die Variabilität der Maschine weiter erhöht, indem etwa auch mit einem herkömmlichen, vollflächigen Leimauftrag gearbeitet werden kann. Ferner werden auch eine Reinigung und eine Austausch des Abschirmelements erleichtert, falls dies ausnahmsweise erforderlich sein sollte.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein zusätzliches Halteelement für das Abschirmelement vorgesehen, das bewegbar und/oder drehbar ist, um das Abschirmelement zu bewegen und/oder zu spannen. Durch eine Bewegung kann das Abschirmelement optimal positioniert werden und durch eine Spannung kann das Abschirmelement in einen optimalen Dehnungszustand versetzt werden, in welchem es präzise abschirmt, ohne dass übermäßig Haftmittel an dem Abschirmelement anhaftet. Beide Funktionen können erfindungsgemäß durch das zusätzliche Halteelement erreicht werden, wobei gegebenenfalls auch noch weitere Halteelemente vorhanden sein können. Es ist besonders bevorzugt, dass die Bewegung des zusätzlichen Halteelement mit der Bewegung des Verstellmechanismus synchronisiert ist, wobei gegebenenfalls auch ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen sein kann. Auf diese Weise wird nicht nur die Konstruktion vereinfacht, sondern auch die Positionierung des Abschirmelements optimiert.
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Eine besonders wirksame Abschirmung des Haftmittels ergibt sich, wenn das Abschirmelement gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Haftmittelauftragselement zumindest teilweise umschlingt, wobei der Umschlingungswinkel bevorzugt mindestens 20° beträgt.
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Da gattungsgemäße Vorrichtungen meist mit einer festen Auflage oder Führung für das jeweilige Werkstück arbeiten, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Abschirmelement im oberen Bereich des zugeführten Beschichtungsmaterials vorgesehen ist. Somit können veränderliche Werkstückabmessungen und/oder veränderliche Abmessungen des Beschichtungsmaterials wirksam ausgeglichen werden.
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Bei dieser Konstellation ist es auch besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Haftmittelauftragselement im unteren Bereich eine umlaufende Nut aufweist. Hierdurch kann auf besonders einfache und wirksame Weise der Auftrag von Haftmittel auf das Beschichtungsmaterial in dessen unterem Bereich unterdrückt werden, wobei die Nut dann vorteilhaft derart positioniert ist, dass sie sich unterhalb der Werkstückunterkante bzw. Werkstückauflagefläche befindet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Eine Vorrichtung 100 zum Beschichten eines Werkstücks 3 ist in 1 schematisch in einer teilweisen Perspektivansicht dargestellt. Die Vorrichtung 100 dient zum Beschichten von Werkstücken 3, die aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder verschiedenen Kombinationen hiervon bestehen, wie sie im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie verbreitet zum Einsatz kommen. Dabei soll in der vorliegenden Ausführungsform eine Schmalfläche 3` des Werkstücks 3 mit einem Beschichtungsmaterial 1 versehen werden, das beispielsweise ebenfalls aus Kunststoff, Furnier oder verschiedenen anderen Materialien und Verbundwerkstoffen bestehen kann.
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Das Beschichtungsmaterial 1 wird derart auf das Werkstück 3 gefügt, dass unterhalb der Schmalfläche 3' ein Überstand a und oberhalb der Schmalfläche 3' ein Überstand b entsteht (vgl. links in 1). Diese Überstände a, b werden dann in nachfolgenden Verfahrensschritten entfernt, beispielsweise durch Bündigfräsen und nachfolgendes Abziehen mittels einer Ziehklinge oder dergleichen.
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Wie in 1 zu erkennen ist, umfasst die Vorrichtung 100 zunächst eine Zuführeinheit zum Zuführen des Beschichtungsmaterials 1 in einer Richtung A zu der zu beschichtenden Oberfläche 3' des Werkstücks 3, die in der vorliegenden Ausführungsform eine Förderrolle 2, eine untere Kantenführung 4 und einen Niederhalter 4` aufweist. Die Rolle 2 dient dabei dem Vorschub des Beschichtungsmaterials 1, während die untere Kantenführung 4 und der Niederhalter 4` das Beschichtungsmaterial vertikal führen.
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Ferner umfasst die Vorrichtung 100 eine Andrückeinheit in Form einer Andrückrolle 11 zum Andrücken des zugeführten Beschichtungsmaterials 1 an das Werkstück 3 im Bereich einer Andrücklinie 12.
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Zwischen der Andrückrolle 11 und der Förderrolle 2 befindet sich eine Haftmittelauftragseinheit mit einem Haftmittelauftragselement, das in der vorliegenden Form als Haftmittelauftragsrolle 8 ausgebildet ist, um Haftmittel auf das Beschichtungsmaterial 1 aufzutragen. Obgleich in 1 nicht gezeigt, weist die Vorrichtung 100 ferner einen Haftmittelvorrat auf, in welchem Haftmittel, wie beispielsweise Schmelzkleber, aufbereitet bzw. temperiert und anschließend auf die Haftmittelauftragsrolle 8 aufgetragen wird, um anschließend von der Haftmittelauftragsrolle 8 an das Beschichtungsmaterial 1 weitergegeben zu werden.
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Ferner umfasst die Vorrichtung 100, obgleich in 1 nicht gezeigt, eine Fördereinheit zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem jeweiligen Werkstück 1 und zumindest der Andrückeinheit 11. Hierbei kann das Werkstück 3 beispielsweise stationär angeordnet sein, und die erforderlichen Einheiten der Vorrichtung 100 werden in Bezug auf das Werkstück bewegt. Dabei können zumindest die Andrückeinheit (11), das Haftmittelauftragselement (8) und das Abschirmelement gemeinsam um eine Drehachse drehbar sein. Alternativ ist es ebenso möglich, dass die Fördereinheit als sogenannte Durchlauffördereinheit ausgebildet ist, bei welcher das Werkstück 3 bewegt wird und die jeweiligen Einheiten der Vorrichtung 100 stationär sind. Auch Mischformen beider Konzepte sind möglich.
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Zwischen dem zugeführten Beschichtungsmaterial 1 und dem Haftmittelauftragselement 8 befindet sich ein Abschirmelement 10, das dazu dient, den Auftrag von Haftmittel auf den oberen Bereich b (späteren Überstand b) oder gegebenenfalls einen Teilbereich hiervon abzuschirmen. Ferner umfasst die Haftmittelauftragsrolle 8 in der vorliegenden Ausführungsform im unteren Bereich entsprechend des Überstandes a eine umlaufende Nut, die dazu führt, dass im Bereich des Überstands a ebenfalls kein oder nur wenig Haftmittel auf das Beschichtungsmaterial aufgetragen wird. Dies führt dazu, dass das Beschichtungsmaterial 1 nur in dem zentralen Bereich zwischen den späteren Überständen a und b - und somit in einem Bereich, der im Wesentlichen der Werkstückhöhe bzw. der Höhe der Schmalfläche 3' entspricht - mit Haftmittel versehen wird.
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Das Abschirmelement 10 ist in der vorliegenden Ausführungsform aus gehärtetem Stahl hergestellt und zumindest auf seiner der Leimauftragsrolle 8 zugewandten Seite mit einer Antihaft-Beschichtung (beispielsweise PTFE) versehen. Ferner ist das Abschirmelement 10 auch beheizbar, etwa durch elektrische Widerstandselemente, wobei die Heiztemperatur auf die Erwärmungstemperatur der Haftmittelaufbereitung abgestimmt werden kann. Das Abschirmelement 10 besitzt in der vorliegenden Ausführungsform zumindest im Bereich des Haftmittelauftragselements 8 eine Stärke von 0,15 mm und ist an dem Niederhalter 4` angebracht bzw. mit diesem verbunden, vorteilhaft über eine Wechselschnittstelle (nicht gezeigt). Auf diese Weise erfüllt das Abschirmelement 10 auch eine Funktion zum horizontalen Führen des Beschichtungsmaterials 1 bis in einen Bereich unmittelbar vor der Fügelinie 12. Das Abschirmelement 10 kann im Bereich seiner Befestigung an dem Niederhalter 4' vorteilhaft eine größere Stärke besitzt als im Bereich des Haftmittelauftragselements 8.
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Obgleich in den Figuren nicht gezeigt, kann das Abschirmelement 10 eingerichtet sein, Haftmittel zumindest teilweise von dem Haftmittelauftragselement abzustreifen. Zu diesem Zweck kann das Abschirmelement 10 auf seiner der Leimauftragsrolle 8 zugewandten Seite geeignete Abstreifelemente wie Vorsprünge, Schaber oder dergleichen aufweisen.
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Der Niederhalter 4' und somit in der vorliegenden Ausführungsform das hiermit verbundene Abschirmelement 10 ist mit einem Verstellmechanismus 9 in einer vertikalen Richtung B verstellbar, der in der vorliegenden Ausführungsform einen Verstellantrieb aufweist. Auf diese Weise können der Niederhalter 4' und das Abschirmelement 10 an unterschiedliche Höhen des Beschichtungsmaterials 1 bzw. der Schmalfläche 3' angepasst werden. Ferner ist das Abschirmelement 10 mit einem zusätzlichen Halteelement 7 verbunden, das in der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls in einer vertikalen Richtung B bewegbar ist, wobei die Bewegung des zusätzlichen Haltelements 7 vorteilhaft mit der Bewegung des Verstellmechanismus 9 synchronisiert ist. Gegebenenfalls kann auch ein gemeinsamer Antrieb zum Einsatz kommen.
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Darüber hinaus ist das zusätzliche Halteelement 7 aber auch um eine Achse C drehbar, sodass das Abschirmelement 10 gespannt oder gestaucht werden kann, etwa um eine optimale Abschirmwirkung zu erzielen oder um das Abschirmelement 10 von der Haftmittelauftragsrolle 8 abzuheben.
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Obgleich das Abschirmelement 10 in 1 als geradliniges Element gezeigt ist, kann das Abschirmelement 10 auch gekrümmt und/oder flexibel ausgestaltet sein und die Haftmittelauftragsrolle 8 umschlingen, wobei sich Umschlingungswinkel im Bereich von 20° bis 30° als besonders vorteilhaft erwiesen haben. Im Rahmend er Erfindung sind jedoch auch kleinere oder größere Umschlingungswinkel möglich. Auch in diesem Falle kann das Abschirmelement 10 an mindestens einer Stelle mit dem Niederhalter 4' verbunden sein, und es können je nach Bedarf auch ein oder mehrere zusätzliche Halteelemente vorgesehen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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