DE19737593C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante.

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Verkle­ ben von Furnierstreifen bekannt. Beispielsweise kommen bei der Stumpfverleimung im wesentlichen PVAc- oder Harnstoff­ leime zum Einsatz, die mittels Reaktivverfahren bzw. Aktiv­ verfahren verklebt werden.

Beim Reaktivverfahren werden die Furnierkanten vorher am Furnierpaket in einem ersten Verfahrensschritt mit Klebstoff versehen, der an der Luft trocknet. Je nach Art des Kleb­ stoffs und der Klebstoffzusammensetzung können die Furniere mehrere Stunden bis Tage zum Antrocknen der Leimfuge gela­ gert werden. Die eigentliche Verklebung der Furniere erfolgt in einem zusätzlichen Schritt. Zur Verklebung wird der Kleb­ stoff durch Wärmeeinwirkung reaktiviert und die Furnierkan­ ten aneinandergedrückt. Das Aushärten der PVAc-Klebstoffe und Harnstoffleime erfolgt unter Einwirkung von Druck und Wärme durch Entzug des Wassers und Polymerisation. Bei Harn­ stoffleimen ist eine längere Druck- und Wärmezone erforder­ lich. Die ausgehärtete Harnstofffuge läßt sich im Gegensatz zur PVAc-Fuge nicht mehr erweichen oder reaktivieren. Nach­ teilig am Reaktiverfahren ist der Aufwand und der Zeitbedarf für den zusätzlichen Arbeitsschritt für das Vorbeleimen, der entsprechende Maschinen und Verfahrensabläufe nach sich zieht.

Beim Aktivverfahren werden die Furnierkanten direkt in der Längsfugenverleimmaschine unmittelbar vor der Zusammen­ führung in Heiz- und Druckzone beleimt. Eine Schwierigkeit des Aktivverfahrens bei PVAc-Klebstoffen liegt darin, daß der Klebstoff eine längere Druck- und Kühlstrecke durchlau­ fen muß, um eine schnelle Durchlaufzeit zu erreichen und am Ende auch ausgehärtet zu sein. Auch bei Harnstoffklebern werden lange Heizstrecken für die Wärmeübertragung benötigt. Dies führt zu langen Maschinen für die Furnierverklebung und insbesondere zu einer partiellen Trocknung der Furniere, da durch die Wärmeübertragung nicht nur die Klebefugen, sondern auch die Bereiche um die Fugen herum erwärmt werden. Diese partiellen Trocknungen führen zu Spannungen in den Furnier­ streifen, die ein unmittelbares Aneinanderkleben einer Viel­ zahl von Furnierstreifen sehr schwierig macht.

Aus der EP-0 403 024 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammenkleben von Lagen aus Holz bekannt, bei dem Kleb­ stoff aufgebracht wird, die Lagen zusammen gebracht werden und anschließend das Aushärten des Klebstoffs in mindestens drei Schritten erfolgt. An drei Aushärtestellen erfolgt die Aushärtung mittels jeweils eines Druckkopfes, die jeweils Druck und Wärme von oben und unten auf die Klebefuge ausüben und so die Klebefuge jeweils schrittweise aushärten lassen. Das Aushärten geschieht beispielsweise durch Hochfrequenz­ kleben.

Bei der EP-0 403 024 erfolgt das seitliche Zusammendrücken der mit Klebstoff versehenen Stoßkanten der Lagen und das Aushärten des Klebstoffs nacheinander. Zuerst werden die Stoßkanten zusammengeführt und dann wird der Klebstoff mittels der Druckköpfe ausgehärtet, wobei die Druckköpfe Druck nur von oben bzw. unten ausüben. Dies erfordert zu­ sätzliche Verfahrensschritte und eine aufwendige Klebe­ maschine mit großen Abmessungen in Längsrichtung. Es ist auch nicht möglich, Wärme gezielt in die Klebefuge einzu­ bringen, sondern Wärme wird auch auf die seitlichen Furnier­ bereiche übertragen, was zu den oben beschriebenen Spannun­ gen in den Furnieren führen kann.

Die DE-34 09 178 beschreibt eine Furnierklebemaschine, welche einen Auflagetisch sowie eine untere Druckvorrichtung und eine obere Druckvorrichtung aufweist. Die Druckvorrichtungen weisen elektrisch erwärmbare Heizbalken auf, mit welchen die vorgelagerten Kanten der Furniere unter Druck erwärmt werden, um den Leim aushärten zu lassen. Hierbei erfolgt das Andrücken der mit Leim versehenen Furnierplatten und die Druck- und Wärmezufuhr mittels der Heizbalken nacheinander. Zuerst wird das Furnierstück mit seiner vorderen beleimten Furnierkante gegen die hintere beleimte Furnierkante des Furnierstücks gedrückt. Dann werden die Heizbalken mit erhöhtem Druck gegen die Furniere gedrückt.

Aus der Druckschrift JP-6-15610 ist ein Verfahren zum Trocknen und Aushärten von Kitt bekannt. Der Kitt wird bei der Herstellung von Sperrholzplatten zum Ausgleich von an der Oberfläche vorhandenen Öffnungen eingefügt. Dadurch wird eine ebene Oberfläche der Sperrholzplatten erzeugt. Das Aushärten des Kitts erfogt mittels Wellen im langwelligen Infrarotbereich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein einfaches und wirtschaftliches Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 4 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 bzw. 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Zusammendrücken der Furnierstreifen an den Stoßkanten gleichzeitig mit dem Aushärten des Klebstoffs mittels elektromagnetischer Wellen in Form von Mikrowellen mit einer Wellenlänge im Vakuum im Bereich von 10 cm bis 1 mm bzw. ultravioletter Strahlung mit einer Wellenlänge im Vakuum im Bereich von 4000 Å bis 100 Å. Dadurch zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine Reihe von Vorteilen aus. Durch das gleichzeitige Zusammendrücken und Aushärten wird die Klebefuge sehr klein gehalten, so daß die Klebefuge äußerst unauffällig ist. Da das Aushärten mittels elektromagnetischer Wellen erfolgt, kann die zum Aushärten notwendige Energie gezielt und be­ rührungslos in die Klebefuge eingebracht werden. Dadurch kann das Aushärten des Klebstoffs sehr gut kontrolliert werden. Ein Trocknen der fugennahen Bereiche des Furniers findet durch die elektromagnetischen Wellen nicht oder nur sehr wenig statt, so daß in den Furnierstreifen keine Spannungen durch getrocknete Furnierabschnitte entstehen. Bevorzugt werden elektromagnetische Wellen verwendet, die im Vakuum eine Länge von kleiner als 10 cm aufweisen. Durch das gleichzeitige Zusammendrücken und Aushärten verringert sich auch die notwendige Zahl an Arbeitsschritten und die Wirt­ schaftlichkeit des Verfahrens wird erhöht. Durch die Verwen­ dung elektromagnetischer Wellen entfallen auch die z. B. bei einer Wärmeübertragung mittels Heizschienen auftretenden Probleme des Trocknens fugennaher Bereiche oder von Ab­ drücken der Heizschienen auf den Furnieren oder dem Ver­ schmieren von Heizschienen oder anderen Bauteilen durch noch nicht abgebundenen Klebstoff.

Bei einem Härten des Klebstoffs mittels Mikrowellen mit einem Wellenlängenbereich im Vakuum von 10 cm bis 1 mm wird auch die Verklebung von heutzutage verwendeten Harnstoffleimen möglich. Mittels der Mikrowellen kann eine hohe Energiedichte gezielt und berührungslos in die Klebefuge eingebracht werden. Durch die Mikrowellen werden nur Dipole in Schwingung versetzt, wobei die Schwingung durch Reibung in Wärme umgesetzt wird und zum Aushärten des Klebstoffs führt. Durch die hohe Energiedichte der Mikro­ wellen wird die Aushärtezeit der Klebstoffe geringer und die Durchlaufzeiten für das Verkleben der Furnierstreifen können verringert werden.

Bevorzugt wird für die Härtung mittels Mikrowellen ein Kleb­ stoff verwendet, der ein im wesentlichen mit Wasser ange­ setztes Kondensationsprodukt ist. Beispielsweise kann ein aus Harnstoff und Formaldehyd bestehendes Harz verwendet werden.

Als Klebstoff können aber z. B. auch Leime, welche Moleküle mit Dipolen aufweisen, verwendet werden.

Vorzugsweise erfolgt das Trocknen und Härten des Klebstoffs in einem Arbeitsgang, wobei der Übergang zwischen Trocknen und Härten fließend ist. Ebenso ist es möglich, die elektro­ magnetischen Wellen beim Reaktivverfahren im ersten Trocknungsschritt des Klebstoffs zu verwenden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich bei der Verwendung von ultravioletter Strahlung zur Härtung, die im Vakuum eine Wellenlänge zwischen 4000 Å und 100 Å aufweist. Auch bei dieser elektromagnetischen Strah­ lung ergeben sich die Vorteile des Einbringens einer hohen Energiedichte, die berührungslos und gezielt in die Klebe­ fuge eingebracht werden kann. Wird beispielsweise ein für ultraviolette Strahlung sensibler Klebstoff durch eine Ab­ deckung (z. B. eine Glasscheibe) geschützt, lassen sich prak­ tisch unendlich lange Topfzeiten realisieren.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn die ultraviolette Strahlung mittels eines Eximerstrah­ lers erzeugt wird. Da der Eximerstrahler nur ultraviolette Strahlung erzeugt, kann der Klebstoff ohne Einwirkung von Wärme auf Klebstofffuge bzw. Furnier gehärtet werden. Damit können keine durch Wärme verursachten Spannungen an den Fur­ nierstücken entstehen.

Vorteilhaft ist als Klebstoff ein für ultraviolette Strahlen sensibilisierter Leim auf Polyurethan-Basis.

Je nach Beschaffenheit des Klebstoffs können verschiedene Strahlungen zur Härtung des Klebstoffs verwendet werden.

Entsprechend sensibilisierte Klebstoffe können z. B. durch Bestrahlung mittels Laser-Licht, UV-Licht oder Gammastrahlen gehärtet werden. Klebstoff bzw. Art der Strahlung wird dabei je nach Furnierart bzw. Beschaffenheit des Trägermaterials, auf das das Furnier aufgebracht wird, ausgewählt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verkleben von Furnier­ streifen an ihrer Stoßkante zeichnet sich dadurch aus, daß sie in einer Aushärteinheit eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen in Form von Mirkrowellen bzw. ultravioletter Strahlung und Mittel zum Zusammendrücken der Furnierstreifen umfaßt. Die Vorrichtung und die Mittel sind derart angeordnet, daß die Furnierstreifen an der mit Klebstoff versehenen Stoßseite zusammengedrückt werden und der Klebstoff gleichzeitig mittels elektromagnetischer Wellen ausgehärtet wird. Dazu können z. B. elektromagnetische Wellen verwendet werden, die im Vakuum eine Wellenlänge von kleiner als 10 cm aufweisen. Werden derartige Wellen verwendet, kann die Baulänge der Aushärteinheit sehr klein gehalten werden, da die Zeit zum Aushärten des Klebstoffs deutlich verringert ist.

Vorteilhaft umfaßt die Klebeeinheit eine rotierende Scheibe, mit der der Klebstoff einfach und dosiert auf die Furnier­ kanten aufgetragen werden kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung erzeugt die Vorrichtung der Aushärteinheit Mikrowellen, mit einer Wellenlänge im Vakuum zwischen 10 cm und 1 mm. Die Mikrowellen weisen eine hohe Energiedichte auf, die gezielt und berührungslos in die Klebstofffuge eingebracht werden kann. Die Mikrowellen können z. B. durch Magnetrone erzeugt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt die Vorrichtung der Aushärteeinheit ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 4000 Å und 100 Å. Dadurch kann die zum Aushärten benötigte Energie ebenfalls gezielt und berührungslos eingebracht werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Es zeigt die einzige Figur eine stark schematisierte Dar­ stellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Zuführeinheit 1, eine Klebeeinheit 2 und eine Aushärteinheit 3.

Die einzelnen Furnierstreifen werden durch die Zuführeinheit 1 zur Klebeeinheit 2 zugeführt. Dies kann z. B. mittels ange­ triebener Rollen oder einer anderen geeigneten Transport­ einrichtung erfolgen. In der Klebeeinheit 2 wird an min­ destens einer Stoßkante des Furniers ein Klebstoff aufge­ tragen. Dies erfolgt beispielsweise mit einer sich drehenden Scheibe, die Klebstoff aus einem Reservoir aufnimmt und ihn teilweise auf eine Furnierkante aufträgt.

Nach Auftragen des Klebstoffs werden die Furnierstreifen weiter zur Aushärteeinheit 3 transportiert. Die Aushärtein­ heit 3 umfaßt Mittel zum Zusammendrücken der Furnierstreifen und eine Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wel­ len. Die Furnierstreifen werden in die Aushärteeinheit 3 zu­ geführt und durch die Mittel an ihren Stoßkanten zusammen­ gedrückt. Gleichzeitig wird der Klebstoff vorzugsweise mittels Mikrowellen oder UV-Strahlung ausgehärtet.

Mittels der oben beschriebenen Vorrichtung kann auch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden. Nach Auftragen des Klebstoffs auf die Stoßkante der Furnierstreifen werden die Furnierstreifen an ihrer Stoßkante zusammengedrückt und der Klebstoff gleichzeitig vorzugsweise mittels Mikrowellen oder ultravioletter Strahlung ausgehärtet.

Claims (9)

1. Verfahren zum Verkleben von Furnierstreifen oder ande­ ren Holzwerkstoffstreifen an ihrer Stoßkante, umfassend die Schritte:

• 1. Aufbringen eines härtbaren Klebstoffs an mindestens einer Stoßkante eines der Furnierstreifen, und
• 2. Zusammendrücken der Furnierstreifen an den Stoßkan­ ten,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. das Härten des Klebstoffs mittels Mikrowellen er­ folgt, die im Vakuum eine Wellenlänge im Bereich von 10 cm bis 1 mm aufweisen,
• 2. wobei das Zusammendrücken der Furnierstreifen und das Härten des Klebstoffs gleichzeitig erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff im wesentlichen ein Kondensationsprodukt von Harnstoff und Formaldehyd ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein Leim auf Wasserbasis ist.

4. Verfahren zum Verkleben von Furnierstreifen oder ande­ ren Holzwerkstoffstreifen an ihrer Stoßkante, umfassend die Schritte:

• 1. Aufbringen eines härtbaren Klebstoffs an mindestens einer Stoßkante eines der Furnierstreifen, und
• 2. Zusammendrücken der Furnierstreifen an den Stoßkan­ ten,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. das Härten des Klebstoffs mittels ultravioletter Strahlung erfolgt, die im Vakuum eine Wellenlänge im Bereich von 4000 Å bis 100 Å aufweist,
• 2. wobei das Zusammendrücken der Furnierstreifen und das Härten des Klebstoffs gleichzeitig erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein für ultraviolette Strahlen sensibili­ sierter Leim auf Polyurethan-Basis ist.

6. Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante, umfassend:

• 1. eine Zuführeinheit (1) zum Zuführen von Furnier­ streifen, und
• 2. eine Klebeeinheit (2) zum Aufbringen eines Kleb­ stoffs an mindestens einer Stoßkante des Furnier­ streifens,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. weiter eine Aushärteeinheit (3) vorgesehen ist, die eine Vorrichtung zur Erzeugung von Mikrowellen mit einer Wellenlänge im Vakuum im Bereich von 10 cm bis 1 mm und Mittel zum Zusammendrücken der Furnier­ streifen umfaßt,
• 2. wobei die Furnierstreifen in der Aushärteeinheit (3) gleichzeitig zusammengedrückt und ausgehärtet wer­ den.

7. Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante, umfassend:

• 1. eine Zuführeinheit (1) zum Zuführen von Furnier­ streifen, und
• 2. eine Klebeeinheit (2) zum Aufbringen eines Klebe­ stoffs an mindestens einer Stoßkante des Furnier­ streifens,

dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. weiter eine Aushärteeinheit (3) vorgesehen ist, die eine Vorrichtung zur Erzeugung von ultravioletter Strahlung mit einer Wellenlänge im Vakuum im Bereich von 4000 Å bis 100 Å und Mittel zum Zusammendrücken der Furnierstreifen umfaßt,
• 2. wobei die Furnierstreifen in der Aushärteeinheit (3) gleichzeitig zusammengedrückt und ausgehärtet wer­ den.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Klebeeinheit (3) eine rotierende Scheibe zum Auftragen des Klebstoffs vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ultraviolette Strahlung mittels eines Eximerstrahlers erzeugt wird.