EP1807248B1 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden von dünnen, flächigen elementen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verbinden von dünnen, flächigen elementen Download PDF

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EP1807248B1
EP1807248B1 EP05796324A EP05796324A EP1807248B1 EP 1807248 B1 EP1807248 B1 EP 1807248B1 EP 05796324 A EP05796324 A EP 05796324A EP 05796324 A EP05796324 A EP 05796324A EP 1807248 B1 EP1807248 B1 EP 1807248B1
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EP
European Patent Office
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waveguide
microwaves
adhesive
reflector
trench
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05796324A
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English (en)
French (fr)
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EP1807248A1 (de
Inventor
Carsten Runge
Horst Linn
Jürgen Suhm
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Heinrich Kuper GmbH and Co KG
Original Assignee
Heinrich Kuper GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/707—Feed lines using waveguides
    • H05B6/708—Feed lines using waveguides in particular slotted waveguides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/10—Butting blanks of veneer; Joining same along edges; Preparatory processing of edges, e.g. cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/705—Feed lines using microwave tuning
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/78—Arrangements for continuous movement of material

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for joining thin, flat elements, such as e.g. Veneer strips, at their edges, to make a larger sheet element.
  • thin, flat elements such as e.g. Veneer strips
  • Veneer splicing machines or butt splicing machines are known in the prior art in various configurations.
  • wood veneers are assembled on their narrow sides by gluing.
  • the veneer strips are elongated strips, which are provided with glue at the edges and then glued in the machines.
  • the individual veneer strips are introduced by means of a transport system into the machine and joined at the abutting edges, which are wetted with glue.
  • the adhesive is usually cured by heat.
  • the heat is generated by electrical resistance heaters and delivered to so-called slide rails.
  • the slide rails are equipped with a non-stick coating so that the adhesive does not adhere to them.
  • the task of the slide rails is at the joint formation On the one hand to transport the heat in the adhesive and the adjacent joint area and on the other hand to keep the veneers flat. Since the heat transfer of the heating rails heats not only the glue joints but also the areas around the joints, this can lead to partial drying and create stresses in the veneer strips. Thereby, the composite veneers can be given a wavy shape.
  • the inventive device for connecting thin, sheet-like elements at their edges by means of an adhesive allows a fast and secure connection of the sheet-like elements without other areas of the sheet-like elements are hit by the microwaves.
  • the microwaves can be deliberately introduced into the butt joint to the adhesive, without further areas of the planar elements being exposed to the microwaves.
  • the device comprises a reflector, which is arranged opposite the waveguide on the side of the waveguide on which the at least one slot is arranged.
  • the reflector serves to receive and reflect microwaves leaked through the slots in the waveguide, as a result of which the efficiency of the device according to the invention can be markedly improved. Furthermore, this prevents problems due to emerging microwaves from the area of the butt joint occur.
  • the reflector is formed as a hollow conductor with slots, wherein the slots are formed in the reflector at the positions at which the slots are formed in the waveguide. In other words, the slots in the waveguide and in the reflector are opposite each other.
  • microwaves passing through a slot emerge in the waveguide, collected by the slot in the reflector and reflected and discharged again through the slot in the reflector.
  • the thin, sheet-like elements are preferably veneer strips, in particular of wood, or plastic strips, which are connected to one another on their longitudinal sides in order to provide, for example, large-area veneers.
  • the waveguide has a rectangular cross-section.
  • the waveguide can be made particularly compact, so that accordingly a compounding machine can be as small as possible. This allows the assembly of even narrow veneer strips.
  • the microwaves are generated at a frequency of about 2.45 GHz.
  • a device for generating microwaves may be, for example, a magnetron.
  • the thin, sheet-like elements are at least partially on the waveguide during the passage through the machine.
  • a rectangular configuration of the waveguide is also advantageous because the sheet-like elements can then rest directly on the outside of the waveguide.
  • the thin, planar elements are preferably passed continuously past the slot or slots of the waveguide.
  • a plurality of slots are formed in the waveguide, which are arranged on a line. This allows the abutting edge of two flat elements to be connected in the longitudinal direction over the slots are guided. Between the individual slots webs are always formed at which the microwaves can not escape.
  • the plurality of slots is formed such that preferably adjacent slots each have the same distance from each other.
  • a standing wave of microwaves is generated in the waveguide and the slits are respectively arranged in the region of the standing wave at which the maximum radiation takes place.
  • the shape of the reflector preferably corresponds to the shape of the waveguide.
  • the reflector is formed with a plane plane in which the slots are arranged and the reflector is pressed with a predetermined force on the flat element.
  • the predetermined force is chosen such that the planar elements can still be passed between the reflector and the waveguide.
  • displaceable tuning elements are arranged in the waveguide and / or in the reflector in order to allow a change in the course of the microwaves in the waveguide and / or in the reflector.
  • the tuning element is preferably a slider with a plate, through which the length of the waveguide can be changed.
  • a cover To contamination of the slots in the waveguide or in the reflector is preferably arranged between the sheet-like elements and the waveguide and between the sheet-like elements and the reflector, a cover.
  • the cover is made of a material that does not absorb microwaves or only to a limited extent.
  • the cover is a flexible cover tape or a Teflon plate or a quartz glass plate.
  • the cover plates are preferably detachably connected to the waveguide or the reflector.
  • the sheet-like elements between the cover plates are guided by the machine according to the invention.
  • the device according to the invention is particularly preferably a veneer assembly machine and the thin, flat elements are preferably veneer strips.
  • the veneer strips can be made of wood or plastic.
  • the microwaves are guided in a waveguide and coupled out via at least one slot formed in the waveguide from the waveguide.
  • the slots in the waveguide are arranged such that they meet the adhesive joint provided between two flat elements.
  • the sheet-like elements are guided at their butt joint along the slots until the adhesive is cured by emerging from the slots microwaves.
  • the sheet-like elements are preferably veneer strips made of wood or plastic.
  • the sheet-like elements are particularly preferably passed continuously past the slots.
  • the veneer assembling machine 1 comprises a magnetron 2 for generating microwaves.
  • the microwaves generated in the magnetron 2 are conducted into a waveguide 3.
  • the waveguide 3, starting from the magnetron 2 goes vertically upwards and then bends at an angle of 90 ° to it.
  • the veneer assembly machine 1 comprises a reflector 6, which is arranged opposite to the waveguide 3.
  • a transport system 9 comprises a plurality of gears 9b and a plurality of circumferential chain elements 9a.
  • the transport system 9 is in the Fig. 1 and 2 only shown schematically and is driven by an electric motor.
  • the transport system 9 serves to pass two veneers 12a, 12b through the machine. How out Fig. 2 it can be seen, the veneers 12a, 12b are transported by a respective upper and lower chain element 9a.
  • the reflector 6 is arranged directly above the waveguide 3.
  • a plurality of slots 4 are formed in the waveguide 3 and formed in the reflector 6, a plurality of slots 7.
  • five slots 7 are formed in the reflector 6 in this embodiment.
  • five slots 4 are formed in the waveguide 3.
  • the waveguide 3 and the reflector 6 are of identical construction and have the same dimensions. The waveguide 3 and the reflector 6 are arranged in such a way to each other that the slots 4 of the waveguide 3 and the slots 7 of the reflector 6 are respectively positioned opposite one another.
  • the slots 4 and 7 have a width of about 5 mm and a length of about 60 mm.
  • the distances between each adjacent slots in the reflector or in the waveguide 3 are the same.
  • the inner dimensions of the waveguide 3 and the reflector 6 are as shown Fig. 2 can be seen, formed in a ratio of A: B of 1: 4. More specifically, the inner width A of the waveguide 3 is 21.6 mm, and the inner height B of the waveguide is 86.4 mm.
  • the inner dimensions of the reflector 6 are identical to those of the waveguide 3rd
  • the waveguide 3 comprises a tuning slide 5 in order to carry out a fine-tuning of the position of the electromagnetic fields in the waveguide 3.
  • the Abstimmschieber 5 comprises a plate 5a, a rod 5b and a handle 5c and is operated manually.
  • the reflector 6 also comprises a tuning slide 8, which has a plate 8a, a rod 8b and a handle 8c. By changing the position of the plate 5a or 8a thus results in a movable rear wall for the waveguide 3 and the reflector 6, so that a fine tuning of the electromagnetic fields in the hollow areas is possible.
  • Fig. 2 As in particular from Fig. 2 can be seen includes the veneer assembly machine 1, a lower cover plate 10 and an upper cover plate 11.
  • the cover plates 10 and 11 are elongated plates which cover the slots 4 in the waveguide 3 and the slots 7 in the reflector 6. This prevents the slits in particular from taking up adhesive at their edges, which adhesive can adhere there to the machine due to the insertion of the veneers 12a, 12b.
  • the cover plates 10, 11 are also indicated schematically.
  • the arrow X in Fig. 1 denotes the direction in which the veneers 12a and 12b are inserted into the machine 1. How out Fig. 1 As can be seen further, the veneers 12a and 12b are inserted parallel next to one another, with adhesive being applied to the mutually facing edges of the veneers 12a, 12b, so that an adhesive joint is formed between the veneers 12a, 12b. As in particular from Fig. 2 it can be seen, the veneers 12a, 12b are drawn into the machine and moved by the transport system 9 in the direction of the arrow X, that the butt joint 13 is located directly between the slots 4 in the waveguide 3 and the slots 7 in the reflector 6.
  • the cover plates 10 and 11 are made of a material which does not or only to a small extent absorbs microwaves.
  • the cover plates 10, 11 are made of quartz glass or Teflon.
  • the material from which the waveguide 3 or the reflector 6 is made, however, is chosen such that the microwaves can not pass.
  • the function of the veneer assembly machine 1 is as follows: The microwaves generated in the magnetron 2 are emitted via an antenna into the waveguide 3. Over the 90 ° bend, the microwaves are then in the elongated electrically conductive region of the waveguide 3 out. Microwaves can be decoupled from the waveguide 3 in the region of the slots 4. Since the slots 7 of the reflector 6 are arranged directly opposite the slots 4 of the waveguide 3, the reflector 6 can catch and reflect again the microwaves absorbed by the waveguide 3 but not absorbed by the adhesive in the butt joint 13.
  • the veneer strips 12a and 12b are wetted with an adhesive which can be hardened by means of microwaves at the edges at which they are to be glued together.
  • the veneer strips 12a and 12b are then pressed together at the adhesive edges by lateral pressure and introduced together into the machine.
  • the process of compression can also take place simultaneously with the insertion of the individual veneer strips 12a, 12b into the machine.
  • the veneer strips 12a, 12b are then completely pulled by the transport system 9 into the machine and passed through the machine in the direction of arrow X.
  • the initial state of performing the veneer strips 12a, 12b is in Fig. 1 shown.
  • the veneer strips 12a, 12b are guided through the machine in such a way that the adhesive joint 13 is arranged directly above the slots 4 in the waveguide 3 or below the slits 7 in the reflector 6 (cf. Fig. 2 ).
  • the wall of the waveguide 3, in which the slots 4 are formed serves as a support surface 3a.
  • the reflector 6 is movably suspended and can be so pressed with a force F on the veneer strips 12a, 12b that the reflector wall, in which the slots 7 are formed, acts as a pressure surface 6a.
  • the force F is chosen such that the veneer strips 12a, 12b are not damaged and can be guided through the machine.
  • microwaves are decoupled through the slots 4 to the outside and are absorbed by the adhesive in the joint 13, whereby the adhesive hardens.
  • the non-absorbed leaked microwaves enter via the slots 7 in the reflector 6 and are reflected by this and can also emerge again through the slots 7 and meet the adhesive in the joint 13 and further harden the adhesive.
  • the microwaves are thereby positioned by the shape of the waveguide 3 to a standing wave, wherein the maxima of the microwaves are positioned in the region of the slots 4, so that the highest possible energy can escape from the slots 4 to cure the adhesive.
  • the cover elements 10, 11 are designed to be as thin as possible in order to enable the microwaves concentrated on the joint area can act to keep the microwave leakage as small as possible.
  • a veneer splicing machine can be provided, which allows gluing of veneer strips without causing damage to the veneer strip by heating bars or uncontrolled exposure of microwave radiation to the veneer strips.
  • a mirror image arranged reflector 6 can also largely prevented be that microwaves emerge from the area of the adhesive hardening zone in the environment.
  • the microwaves can be used according to the invention targeted and with the desired energy content for curing the adhesive.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen, wie z.B. Furnierstreifen, an ihren Kanten, um ein größeres flächiges Element herzustellen.
  • Furnierzusammensetzmaschinen oder Stumpfverleimmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. In derartigen Maschinen werden Holzfurniere an ihren Schmalseiten mittels Kleben zusammengesetzt. Die Furnierstreifen sind dabei längliche Streifen, welche an den Kanten mit Leim versehen werden und dann in den Maschinen verklebt werden. Hierzu werden die einzelnen Furnierstreifen mittels eines Transportsystems in die Maschine eingeführt und an den Stoßkanten, welche mit Leim benetzt sind, zusammengefügt. Dabei wird einerseits ein Druck auf die Fuge zwischen den einzelnen Furnierstreifen ausgeübt und andererseits wird der Klebstoff üblicherweise durch Wärme ausgehärtet. In den zur Zeit am Markt gängigen Maschinen wird die Wärme durch elektrische Widerstandsheizungen erzeugt und an sogenannte Gleitschienen abgegeben. Die Gleitschienen sind, damit der Klebstoff nicht an ihnen haften bleibt, mit einer Antihaft-Beschichtung ausgestattet. Die Aufgabe der Gleitschienen ist bei der Fugenbildung einerseits, die Wärme in den Klebstoff und den benachbarten Fugenbereich zu transportieren und andererseits die Furniere plan zu halten. Da durch die Wärmeübertragung der Heizschienen nicht nur die Klebefugen, sondern auch die Bereiche um die Fugen herum erwärmt werden, kann dies zu partiellen Trocknungen führen und Spannungen in den Furnierstreifen erzeugen. Dadurch können die zusammengesetzten Furniere eine wellige Gestalt erhalten.
  • Um die Probleme mit den Heizschienen zu umgehen, wurde in der DE 197 37 593 C1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verkleben von Furnierstreifen beschrieben, bei dem Mikrowellen zur Aushärtung des Klebstoffs verwendet werden. Dadurch kann ein berührungsloses Aushärten des Klebstoffs erfolgen, so dass die durch den Kontakt der Heizschienen mit den Furnieren auftretenden Probleme nicht auftreten. Allerdings werden die gesamten Furnierstreifen von den Mikrowellen bestrahlt, was insbesondere bei feuchten Furnieren zur Austrocknung der Furniere in diesen Bereichen führen kann, wodurch Spannungen im Furnier entstehen können.
  • Aus der US-B-6287410 ist ferner eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen, insbesondere von Furnierstreifen, bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist und ein gezieltes Einbringen von Mikrowellen in eine mit Klebstoff versehene Stoßfuge zwischen zwei flächigen Elementen ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen mittels Klebstoff bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche haben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen zum Gegenstand.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen an ihren Kanten mittels eines Klebstoffs gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ermöglicht eine schnelle und sichere Verbindung der flächigen Elemente, ohne dass andere Bereiche der flächigen Elemente durch die Mikrowellen getroffen werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Mikrowellen in einem Holleiter geführt sind, welcher wenigstens einen Schlitz aufweist. Die Stoßfuge zwischen zwei flächigen Elementen wird dabei an dem Schlitz vorbeigeführt, wobei Mikrowellen aus dem Schlitz austreten können, um den Klebstoff auszuhärten. Dadurch können die Mikrowellen gezielt in die Stoßfuge zum Klebstoff eingebracht werden, ohne dass weitere Bereiche der flächigen Elemente den Mikrowellen ausgesetzt sind. Ferner umfasst die Vorrichtung einen Reflektor, welcher gegenüber dem Hohlleiter an der Seite des Hohlleiters angeordnet ist, an welcher der wenigstens ein Schlitz angeordnet ist. Somit werden die flächigen Elemente zwischen dem Hohlleiter und dem Reflektor durch die Vorrichtung geführt. Der Reflektor dient zur Aufnahme und Reflektion von durch die Schlitze im Hohlleiter ausgetretenen Mikrowellen, wodurch der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich verbessert werden kann. Weiterhin wird dadurch verhindert, dass Probleme aufgrund von austretenden Mikrowellen aus dem Bereich der Stoßfuge auftreten. Der Reflektor ist als hohler Leiter mit Schlitzen ausgebildet, wobei die Schlitze im Reflektor an den Positionen gebildet sind, an denen die Schlitze im Hohlleiter gebildet sind. Mit anderen Worten liegen die Schlitze im Hohlleiter und im Reflektor einander gegenüber. Somit werden Mikrowellen, welche durch einen Schlitz im Hohlleiter austreten, durch den Schlitz im Reflektor aufgefangen und reflektiert und wieder durch den Schlitz im Reflektor abgegeben. Die dünnen, flächigen Elemente sind vorzugsweise Furnierstreifen, insbesondere aus Holz, oder Kunststoffstreifen, welche an ihren Längsseiten miteinander verbunden werden, um z.B. großflächige Furniere bereitzustellen.
  • Vorzugsweise weist der Hohlleiter einen rechteckigen Querschnitt auf. Hierdurch kann der Hohlleiter besonders kompakt ausgebildet werden, so dass dementsprechend eine Zusammensetzmaschine möglichst kleinbauend sein kann. Dieses ermöglicht das Zusammensetzen auch schmaler Furnierstreifen. Weiter bevorzugt weist der Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt dabei ein Verhältnis der Seitenlängen von 1 zu 4 auf. Hierbei hat sich herausgestellt, dass ein innerer Querschnitt des rechteckigen Hohlleiters von 21,6 mm x 86,4 mm besonders vorteilhaft ist. Vorzugsweise werden die Mikrowellen dabei mit einer Frequenz von ca. 2,45 GHz erzeugt. Eine Einrichtung zur Erzeugung von Mikrowellen kann beispielsweise ein Magnetron sein.
  • Weiter bevorzugt liegen die dünnen, flächigen Elemente während des Durchführens durch die Maschine zumindest teilweise auf dem Hohlleiter auf. Hierbei ist eine rechteckige Ausbildung des Hohlleiters ebenfalls vorteilhaft, da die flächigen Elemente dann unmittelbar an der Außenseite des Hohlleiters aufliegen können. Die dünnen, flächigen Elemente werden vorzugsweise kontinuierlich an dem oder den Schlitzen des Hohlleiters vorbeigeführt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im Hohlleiter eine Vielzahl von Schlitzen gebildet, welche auf einer Linie angeordnet sind. Dadurch kann die Stoßkante von zwei zu verbindenden flächigen Elementen in Längsrichtung über die Schlitze geführt werden. Zwischen den einzelnen Schlitzen sind dabei immer Stege gebildet, an welchen die Mikrowellen nicht austreten können. Die Vielzahl von Schlitzen ist dabei derart gebildet, dass vorzugsweise benachbarte Schlitze jeweils den gleichen Abstand zueinander aufweisen.
  • Besonders bevorzugt wird in dem Hohlleiter eine stehende Welle von Mikrowellen erzeugt und die Schlitze sind jeweils in dem Bereich der stehenden Welle angeordnet an dem die maximale Abstrahlung erfolgt. Dadurch kann eine besonders schnelle Aushärtung des Klebstoffs erreicht werden.
  • Um einen besonders großen Wirkungsgrad zu erreichen, entspricht die Form des Reflektors vorzugsweise der Form des Hohlleiters.
  • Weiter bevorzugt ist der Reflektor mit einer planen Ebene gebildet, in welcher die Schlitze angeordnet sind und der Reflektor wird mit einer vorbestimmten Kraft auf die flächigen Elmente gedrückt. Die vorbestimmte Kraft ist dabei derart gewählt, dass die flächigen Elemente noch zwischen dem Reflektor und dem Hohlleiter hindurchgeführt werden können.
  • Weiter bevorzugt sind im Hohlleiter und/oder im Reflektor verschiebbare Abstimmelemente angeordnet, um eine Veränderung des Verlaufs der Mikrowellen im Hohlleiter und/oder im Reflektor zu ermöglichen. Das Abstimmelement ist vorzugsweise ein Schieber mit einer Platte, durch welchen die Länge des Hohlleiters verändert werden kann. Dadurch ist insbesondere eine Feinabstimmung der stehenden Welle im Hohlleiter bzw. im Reflektor möglich, um eine optimale Auskopplung von Mikrowellen über die Schlitze zu ermöglichen.
  • Um eine Verschmutzung der Schlitze im Hohlleiter bzw. im Reflektor zu verhindern, ist vorzugsweise zwischen den flächigen Elementen und dem Hohlleiter und zwischen den flächigen Elementen und dem Reflektor ein Abdeckelement angeordnet. Das Abdeckelement ist aus einem Material hergestellt, welches Mikrowellen nicht oder nur in geringem Umfang absorbiert. Vorzugsweise ist das Abdeckelement ein flexibles Abdeckband oder eine Teflonplatte oder eine Quarzglasplatte.
  • Die Abdeckplatten sind vorzugsweise lösbar mit dem Hohlleiter bzw. dem Reflektor verbunden. Somit werden die flächigen Elemente zwischen den Abdeckplatten durch die erfindungsgemäße Maschine geführt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders bevorzugt eine Furnierzusammensetzmaschine und die dünnen, flächigen Elemente sind vorzugsweise Furnierstreifen. Die Furnierstreifen können dabei aus Holz oder Kunststoff sein.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen an ihren Kanten mittels eines Klebstoffs, der mittels Mikrowellen ausgehärtet wird, werden die Mikrowellen in einem Hohlleiter geführt und über wenigstens einen im Hohlleiter gebildeten Schlitz aus dem Hohlleiter ausgekoppelt. Dabei sind die Schlitze im Hohlleiter derart angeordnet, dass sie auf die mit Klebstoff versehene Stoßfuge zwischen zwei flächigen Elementen treffen. Die flächigen Elemente werden dabei an ihrer Stoßfuge entlang der Schlitze geführt, bis der Klebstoff durch die aus den Schlitzen austretenden Mikrowellen ausgehärtet ist. Die flächigen Elemente sind vorzugsweise Furnierstreifen aus Holz oder Kunststoff. Die flächigen Elemente werden dabei besonders bevorzugt kontinuierlich an den Schlitzen vorbeigeführt.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • Fig. 1
    eine schematische, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen miteinander an einer Stoßkante und
    Fig. 2
    eine schematische Schnittansicht durch die in Fig. 1 gezeigte Maschine.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 eine Furnierzusammensetzmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Furnierzusammensetzmaschine 1 ein Magnetron 2 zur Erzeugung von Mikrowellen. Die im Magnetron 2 erzeugten Mikrowellen werden in einen Hohlleiter 3 geleitet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, geht der Hohlleiter 3 ausgehend vom Magnetron 2 senkrecht nach oben und knickt dann in einem Winkel von 90° dazu ab. Ferner umfasst die Furnierzusammensetzmaschine 1 einen Reflektor 6, welcher gegenüber dem Hohlleiter 3 angeordnet ist. Ein Transportsystem 9 umfasst mehrere Zahnräder 9b und mehrere umlaufende Kettenelemente 9a. Das Transportsystem 9 ist in den Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellt und wird mittels eines Elektromotors angetrieben. Das Transportsystem 9 dient zum Hindurchführen von zwei Furnieren 12a, 12b durch die Maschine. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Furniere 12a, 12b durch jeweils ein oberes und unteres Kettenelement 9a transportiert.
  • Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Reflektor 6 unmittelbar über dem Hohlleiter 3 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind im Hohlleiter 3 eine Vielzahl von Schlitzen 4 gebildet und im Reflektor 6 eine Vielzahl von Schlitzen 7 gebildet. Genauer, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind in diesem Ausführungsbeispiel im Reflektor 6 fünf Schlitze 7 gebildet. Ebenso sind im Hohlleiter 3 fünf Schlitze 4 gebildet. Wie aus dem Querschnitt von Fig. 2 ersichtlich ist, sind der Hohlleiter 3 und der Reflektor 6 gleich aufgebaut und weisen die gleichen Abmessungen auf. Der Hohlleiter 3 und der Reflektor 6 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass die Schlitze 4 des Hohlleiters 3 und die Schlitze 7 des Reflektors 6 jeweils gegenüberliegend positioniert sind. Die Schlitze 4 und 7 weisen dabei eine Breite von ca. 5 mm und eine Länge von ca. 60 mm auf. Die Abstände zwischen jeweils benachbarten Schlitzen im Reflektor bzw. im Hohlleiter 3 sind dabei gleich. Die inneren Abmessungen des Hohlleiters 3 und des Reflektors 6 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in einem Verhältnis von A:B von 1:4 gebildet. Genauer beträgt die innere Breite A des Hohlleiters 3 21,6 mm und die innere Höhe B des Hohlleiters beträgt 86,4 mm. Die inneren Abmessungen des Reflektors 6 sind identisch zu denen des Hohlleiters 3.
  • Weiterhin umfasst der Hohlleiter 3 einen Abstimmschieber 5, um eine Feinabstimmung der Position der elektromagnetischen Felder im Hohlleiter 3 durchzuführen. Der Abstimmschieber 5 umfasst eine Platte 5a, eine Stange 5b und einen Griff 5c und wird manuell betätigt. Der Reflektor 6 umfasst ebenfalls einen Abstimmschieber 8, welcher eine Platte 8a, eine Stange 8b und einen Griff 8c aufweist. Durch Veränderung der Position der Platte 5a bzw. 8a ergibt sich somit eine verschiebbare Rückwand für den Hohlleiter 3 und den Reflektor 6, so dass eine Feinabstimmung der elektromagnetischen Felder in den Hohlbereichen möglich ist.
  • Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfasst die Furnierzusammensetzmaschine 1 ferner eine untere Abdeckplatte 10 und eine obere Abdeckplatte 11. Die Abdeckplatten 10 und 11 sind längliche Platten, welche die Schlitze 4 im Hohlleiter 3 und die Schlitze 7 im Reflektor 6 abdecken. Dadurch wird verhindert, dass die Schlitze insbesondere an ihren Rändern Klebstoff aufnehmen, welcher durch den Einzug der Furniere 12a, 12b in die Maschine dort anhaften kann. In Fig. 1 sind die Abdeckplatten 10, 11 ebenfalls schematisch angedeutet.
  • Der Pfeil X in Fig. 1 bezeichnet die Richtung, in welcher die Furniere 12a und 12b in die Maschine 1 eingeführt werden. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, werden die Furniere 12a und 12b parallel nebeneinander eingeführt, wobei an den einander zugewandten Kanten der Furniere 12a, 12b jeweils Klebstoff aufgetragen wurde, so dass zwischen den Furnieren 12a, 12b eine mit Klebstoff versehene Stoßfuge gebildet ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Furniere 12a, 12b derart in die Maschine eingezogen und vom Transportsystem 9 in Richtung des Pfeils X fortbewegt, dass sich die Stoßfuge 13 unmittelbar zwischen den Schlitzen 4 im Hohlleiter 3 und den Schlitzen 7 im Reflektor 6 befindet.
  • Die Abdeckplatten 10 und 11 sind aus einem Material hergestellt, welches nicht bzw. nur in geringem Maße Mikrowellen absorbiert. Beispielsweise sind die Abdeckplatten 10, 11 aus einem Quartzglas oder aus Teflon hergestellt. Das Material, aus welchem der Hohlleiter 3 bzw. der Reflektor 6 gefertigt ist, ist dagegen derart gewählt, dass die Mikrowellen nicht hindurchtreten können.
  • Die Funktion der erfindungsgemäßen Furnierzusammensetzmaschine 1 ist dabei wie folgt: Die im Magnetron 2 erzeugten Mikrowellen werden über eine Antenne in den Hohlleiter 3 ausgestrahlt. Über den 90°-Bogen werden die Mikrowellen dann in den länglichen elektrisch leitfähigen Bereich des Hohlleiters 3 geführt. Mikrowellen können hierbei im Bereich der Schlitze 4 aus dem Hohlleiter 3 ausgekoppelt werden. Da die Schlitze 7 des Reflektors 6 unmittelbar gegenüber den Schlitzen 4 des Hohlleiters 3 angeordnet sind, kann der Reflektor 6 die aus dem Hohlleiter 3 ausgetretenen, aber nicht von dem Klebstoff in der Stoßfuge 13 absorbierten Mikrowellen auffangen und wieder reflektieren. Die Furnierstreifen 12a und 12b werden an den Kanten, an welchen sie zusammengeklebt werden sollen, mit einem Klebstoff benetzt, welcher mittels Mikrowellen aushärtbar ist. Die Furnierstreifen 12a und 12b werden dann an den Klebekanten durch seitlichen Druck zusammengedrückt und gemeinsam in die Maschine eingeführt. Der Vorgang des Zusammendrückens kann dabei auch gleichzeitig mit dem Einführen der einzelnen Furnierstreifen 12a, 12b in die Maschine erfolgen. Die Furnierstreifen 12a, 12b werden dann von dem Transportsystem 9 vollständig in die Maschine eingezogen und durch die Maschine in Pfeilrichtung X hindurchgeführt. Der Anfangszustand des Durchführens der Furnierstreifen 12a, 12b ist dabei in Fig. 1 dargestellt.
  • Die Furnierstreifen 12a, 12b werden dabei derart durch die Maschine hindurchgeführt, dass die mit Klebstoff versehene Stoßfuge 13 unmittelbar über den Schlitzen 4 im Hohlleiter 3 bzw. unterhalb der Schlitze 7 im Reflektor 6 angeordnet ist (vgl. Fig. 2). Dabei dient die Wand des Hohlleiters 3, in welcher die Schlitze 4 gebildet sind, als Auflagefläche 3a. Wie weiter aus den Fig. 1 und 2 angedeutet ist, ist der Reflektor 6 beweglich aufgehängt und kann mit einer Kraft F derart auf die Furnierstreifen 12a, 12b gedrückt werden, dass die Reflektorwand, in welcher die Schlitze 7 gebildet sind, als eine Druckfläche 6a wirkt. Somit kann erreicht werden, dass die Furnierstreifen 12a, 12b auf dem fest fixierten unteren Hohlleiter 3 und den ebenfalls fest fixierten Transportsystemen 9 in einer Ebene aufliegen und durch die vorbestimmte Kraft F des Reflektors 6 gegen die Auflagefläche 3a gedrückt wird. Dadurch können die Furnierstreifen 12a, 12b bündig und ohne Versatz durch die Maschine geführt werden. Die Kraft F ist dabei derart gewählt, dass die Furnierstreifen 12a, 12b nicht beschädigt werden und durch die Maschine geführt werden können.
  • Wenn nun die mit Klebstoff versehene Stoßfuge 13 an den Schlitzen 4 im Hohlleiter 3 vorbeigeführt wird, werden Mikrowellen durch die Schlitze 4 nach außen ausgekoppelt und werden vom Klebstoff in der Stoßfuge 13 absorbiert, wodurch der Klebstoff aushärtet. Die nicht absorbierten ausgetretenen Mikrowellen treten über die Schlitze 7 in den Reflektor 6 ein und werden von diesem reflektiert und können ebenfalls wieder durch die Schlitze 7 austreten und auf den Klebstoff in der Stoßfuge 13 treffen und den Klebstoff weiter aushärten. Die Mikrowellen werden durch die Form des Hohlleiters 3 dabei zu einer stehenden Welle positioniert, wobei die Maxima der Mikrowellen im Bereich der Schlitze 4 positioniert sind, so dass eine möglichst hohe Energie aus den Schlitzen 4 austreten kann, um den Klebstoff auszuhärten.
  • Die Abdeckelemente 10, 11 sind dabei möglichst dünn ausgebildet, um zu ermöglichen, dass die Mikrowellen konzentriert auf den Fugenbereich wirken können, um die Mikrowellenleckstrahlung möglichst klein zu halten.
  • Somit kann erfindungsgemäß eine Furnierzusammensetzmaschine bereitgestellt werden, welche ein Verkleben von Furnierstreifen ermöglicht, ohne dass Beschädigungen durch Heizbalken an den Furnierstreifen auftreten bzw. unkontrolliertes Einwirken von Mikrowellenstrahlung auf die Furnierstreifen verhindert werden kann. Durch die Verwendung eines spiegelbildlich angeordneten Reflektors 6 kann darüber hinaus weitestgehend verhindert werden, dass Mikrowellen aus dem Bereich der Klebstoffhärtzone in die Umgebung austreten. Die Mikrowellen können erfindungsgemäß gezielt und mit gewünschtem Energiegehalt zum Aushärten des Klebstoffs eingesetzt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Furnierzusammensetzmaschine
    2
    Magnetron
    3
    Hohlleiter
    3a
    Auflageebene
    4
    Schlitze
    5
    Abstimmschieber
    5a
    Platte
    5b
    Stange
    5c
    Griff
    6
    Reflektor
    6a
    Druckfläche
    7
    Schlitze
    8
    Abstimmschieber
    8a
    Platte
    8b
    Stange
    8c
    Griff
    9
    Transportsystem
    9a
    Kettenelemente
    9b
    Zahnräder
    10
    untere Abdeckplatte
    11
    obere Abdeckplatte
    12a, 12b
    Furnierstreifen
    13
    Stoßfuge

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen (12a, 12b) an ihren Kanten mittels eines Klebstoffs, umfassend eine Transporteinheit (9), um die flächigen Elemente (12a, 12b) durch die Vorrichtung zu transportieren, und eine Einrichtung (2) zur Erzeugung von Mikrowellen, um einen auf Kanten der flächigen Elemente (12a, 12b) aufgebrachten Klebstoff auszuhärten, wobei die Mikrowellen in einem Hohlleiter (3) geführt sind, der wenigstens einen Schlitz (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die den Klebstoff aufweisende Stoßfuge (13) der flächigen Elemente (12a, 12b) an dem Schlitz (4) vorbeiführbar ist, um den Klebstoff mittels aus dem Schlitz (4) austretenden Mikrowellen auszuhärten, wobei ein Reflektor (6) gegenüber dem Hohlleiter (3) an der den wenigstens einen Schlitz (4) aufweisenden Seite des Hohlleiters (3) angeordnet ist, und der Reflektor (6) als hohler Leiter mit Schlitzen (7) ausgebildet ist, wobei die Schlitze (7) des Reflektors (6) an Positionen gebildet sind, welche den Schlitzen (4) im Hohlleiter (3) gegenüberliegen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flächigen Elemente teilweise auf einer Auflagefläche (3a) des Hohlleiters (3) aufliegen.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlleiter (3) eine Vielzahl von Schlitzen (4) aufweist, welche auf einer Linie angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Schlitzen jeweils den gleichen Abstand zu einem benachbarten Schlitz aufweisen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Form des Reflektors (6) der Form des Hohlleiters (3) entspricht.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (6) eine Druckfläche (6a) aufweist und mit einer vorbestimmten Kraft (F) auf die vorbeigeführten flächigen Elemente (12a, 12b) drückbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein verschiebbares Abstimmelement (5, 8), um eine Veränderung des Verlaufes der Mikrowellen im Hohlleiter (3) und/oder im Reflektor (6) zu ermöglichen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlitz (4) des Hohlleiters (3) ein Abdeckelement (10) angeordnet ist und/oder an den Schlitzen (7) des Reflektors (6) ein Abdeckelement (11) angeordnet ist, wobei die Abdeckelemente (10, 11) aus einem Material hergestellt sind, welches Mikrowellen nicht oder nur in geringem Umfang absorbiert.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Furnierzusammensetzmaschine ist und die flächigen Elemente (12a, 12b) Furnierstreifen sind.
  10. Verfahren zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen (12a, 12b) an ihren Kanten mittels eines Klebstoffs, wobei der Klebstoff mittels Mikrowellen aushärtbar ist, wobei die Mikrowellen in einem Hohlleiter (3) geführt sind, in welchem wenigstens ein Schlitz (4) gebildet ist, und wobei eine mit Klebstoff versehene Stoßfuge (13) zwischen zwei flächigen Elementen (12a, 12b) an dem Schlitz (4) des Hohlleiters (3) vorbeigeführt wird und der Klebstoff durch die am Schlitz (4) austretenden Mikrowellen ausgehärtet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Schlitz ausgetretenen und vom Klebstoff nicht absorbierten Mikrowellen mittels eines Reflektors aufgefangen und in Richtung auf die Stoßfuge (13) reflektiert werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die flächigen Elemente (12a, 12b) Furnierstreifen sind.
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