EP3169494A1 - Verfahren, vorrichtung und syntheseelement zum verbinden eines kantenmaterials mit einem werkstück - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und syntheseelement zum verbinden eines kantenmaterials mit einem werkstück

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EP3169494A1
EP3169494A1 EP15739550.0A EP15739550A EP3169494A1 EP 3169494 A1 EP3169494 A1 EP 3169494A1 EP 15739550 A EP15739550 A EP 15739550A EP 3169494 A1 EP3169494 A1 EP 3169494A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
synthesis element
functional film
adhesive
functional
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15739550.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Compera
Markus Flik
Axel Petrak
Johannes Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homag GmbH
Original Assignee
Homag GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Homag GmbH filed Critical Homag GmbH
Publication of EP3169494A1 publication Critical patent/EP3169494A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D5/00—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood
    • B27D5/003—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood securing a veneer strip to a panel edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/344—Stretching or tensioning the joint area during joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/026—Chemical pre-treatments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets

Definitions

  • the present invention relates to a method of bonding a bonding surface of an edge material to the bonding surface of a workpiece by means of a synthesis element.
  • the present invention relates to an apparatus for carrying out this method as well as the synthesis element used in the method or processed in the device.
  • the narrow surface can be adapted to the properties of the workpiece surface of the workpiece without the need for time-consuming reworking.
  • an adhesive or an adhesive is used.
  • an adhesive is used, which is activated by an energy input and only then can produce a reliable connection between two components.
  • EP 1 163 864 proposes Bl a method in which an artificial edge is coextruded with an adhesive layer. This bond between edge material and activatable adhesive layer is then melted when applied to the workpiece by means of laser light in the region of the adhesive and pressed onto the workpiece.
  • a process requires a precise coordination during the entire manufacturing process and results due to the specially prefabricated edge band in a lower vertical integration of the production plant.
  • the prefabricated adhesive bond is optimized for a particular product, which means that if, for example, other properties for the adhesive are required, an extra edge bond is required.
  • the adhesive plays an important role. Depending on the function of the finished workpiece this must namely have corresponding properties.
  • One requirement is, for example, to produce a so-called zero joint with the aid of the adhesive, d. h., That this joint on the later product by the human eye is at best no longer discernible. This is achieved, for example, by making the adhesive layer very thin.
  • One way to achieve such a thin adhesive layer is to apply the adhesive layer directly, e.g. B. by spraying, apply to at least one of the connection partners.
  • a particularly absorbent connection partner such as a particle board, the problem that a large part of the adhesive is absorbed by the pores of the workpiece and thus in terms of the connection with the edge material its effect can not or only partially develop.
  • adhesives suitable for zero joints are more expensive, so that a higher volume of the adhesive to counteract the suction effect is inevitably associated with higher costs.
  • an adhesive element is known from the patent DE 199 55 575 B4, which has a one-piece base body or a matrix and is provided on both sides with an activatable adhesive.
  • the adhesive element of DE 199 55 575 B4 is composed of a carrier material and an adhesive layer. So that the carrier material is not prevented by its additional thickness, the zero joint, the substrate when Bekanten the
  • Another strategy for creating a zero joint is to increase the joint area, i. the portion between the edge band and the narrow surface of the workpiece, to hide in color. For this, however, an exact color adjustment is necessary.
  • the adhesive may also be necessary for the adhesive to have sealing properties in order to seal the core material of the connection partner in addition to a load-bearing connection between the edge material or band and the workpiece surface.
  • the present invention provides the method of claim 1, the synthesis element of claim 10 and the apparatus of claim 14.
  • the present invention provides a method of bonding a bonding surface of an edge material to the bonding surface of a workpiece by means of a synthesis element.
  • the method comprises the following steps. First, a workpiece is provided. Furthermore, in one step, a synthesis element is supplied, which is provided by at least one functional film, wherein at least one functional film consists of an adhesive. In a further step of the process, the adhesive function film is activated. In addition, the synthesis element is applied to one of the connecting surfaces. Also, the synthesis element is bonded to the other one of the bonding surfaces, so that the workpiece and the edge material are bonded to each other by means of the intermediate synthesis element.
  • a functional film consisting of an adhesive is used.
  • the carrier layer described above is omitted in order to supply the adhesive to the joint area.
  • the adhesive function film itself assumes the function of the carrier material. So he is self-supporting.
  • the method according to the invention is particularly suitable for joining surfaces of workpieces and edge materials in which any additional material in the joint area would lead to a thicker joint.
  • Activation of the adhesive preferably takes place prior to application to a bonding surface.
  • the synthesis element may also initially be attached only to the bonding surface of the edge material and / or the bonding surface of the workpiece. The activation of the adhesive functional film in the synthesis element can thus take place only after a prefixing of the synthesis element with a bonding surface. Attachment is understood in this context to mean that the
  • Adhesive functional film is so far liable that it causes only a possibly irreversible fixation, but the final strength of the compound takes place only by a subsequent activation of the adhesive functional film. This prefixing is achieved either by simply pressing the adhesive functional film onto the
  • the synthesis element is additionally provided with a carrier function film, which is preferably activatable.
  • Adhesive functional film supported by the carrier function film so that the feeding of the synthesis element to the first bonding surface, with which the synthesis film is connected, can be performed more easily. This method is particularly interesting for workpieces or edge materials, can be pressed into the substrate.
  • the carrier function film is preferably provided on one side with the adhesive function film in this embodiment.
  • a 2-component adhesive composite results wherein the adhesive of one film can beneficially supplement the adhesive of the other film.
  • the carrier functional film can be activated and preferably activated differently than the adhesive functional film.
  • the carrier material in the activated state instead of being pressed in, can advantageously be used as a primer.
  • this primer can counteract the absorbency of a workpiece or of the edge material, for example by closing the pores present on a connection surface.
  • a particularly absorbent material such as a chipboard
  • such an adhesive composite may be advantageous since, on the one hand, a thin adhesive layer allows a durable zero joint, while a second adhesive, i. H. the activated carrier material in the absorbent
  • Workpiece material penetrates and thus acts as a kind of primer in which it closes the pores there.
  • the support material is preferably activated only after use of the adhesive function film when the adhesive function film is made thinner than the support material.
  • the adhesive function film may be bonded to one of the bonding surfaces, followed by activation of the carrier function film for connection to the other bonding surface or another functional film.
  • Activability can be achieved by different levels of energy inputs, such. B. by different wavelengths, particle velocity, field strength or temperatures.
  • different activation sources for the function films which exploit different effects for activating the function films.
  • the adhesive function film could be selectively activated by a laser while the carrier function film is prepared by hot air for connection. If the same activation principle is used for functional films, however, a different activation can nevertheless be achieved, for example by the material of the adhesive function film and the material of the carrier function film reacting differently or strongly to the energy input, an additional functional film causing a different activation or the thickness of the one Film is chosen differently than the thickness of the other film.
  • At least one further functional film is integrated into the synthesis element, wherein the functional film is preferably provided on one side with an adhesive functional film.
  • the integration of at least one further functional film into the synthesis element leads to the creation of a joint region which satisfies even the most special requirements, but on the other hand achieves a high number of variants in the synthesis element properties by appropriate choice of the functional films.
  • the adhesive function film is applied on one side to the additional functional film, several functional films with different tasks can be integrated into the synthesis element in this way.
  • the functional film supports the activation of at least one other functional film or prevents its activation.
  • This preferred embodiment of the method makes it possible that in at least one of the functional films a particularly efficient energy input can take place, for. For example, by energy supporting the activation of another functional film by reflection or absorption on the activation function film. On the other hand or at the same time, such a functional film can prevent the activation of another functional film, for example by having insulating properties.
  • At least one part or section of the joint area is color matched with a functional film.
  • the creation of a zero joint can be supported by the quilt area for the viewer is virtually invisible. It is equally possible to make the joint area in contrasting color, so as to evoke a visually appealing effect.
  • the joint area is between the edge material and the workpiece, its properties are essentially determined by the properties of the synthesis element.
  • These properties of the synthesis element are significantly influenced in the present invention by the complementary properties of the functional films.
  • specially provided functional films can be used for this purpose. It is also possible to use feature films that also fulfill another function, at the same time to use for the color design.
  • the color design of suchginasfi1ms can be done for example by the color ofgnacsfi1ms itself, a coloring ofjansfi1ms or a physical or chemical change ofjansfi1ms.
  • a chemical or physical change of the functional film can be caused for example by exposure or by irradiation.
  • the color adaptation of this embodiment is carried out during the production process in order to be able to correct possible deviations from the intended coloration on site.
  • the saturation of the coloredrésfi1ms is preferably set when applied by stretching.
  • the saturation of its color tone in accordance with the optical requirements by mechanical stretching of the functional film. More specifically, by stretching the functional film, there is a decrease in its thickness, so that fewer color pigments per volume are present. Due to the reduced number of color pigments, the saturation of this color decreases in the joint area.
  • the at least one functional film used for this purpose it is particularly preferred for the at least one functional film used for this purpose to be activated at least in sections with others when activated Functional films melts or mixed, so as to achieve a uniform coloring of the joint area.
  • the color matching takes place with a plurality of differently colored functional films.
  • the hue of the joint area can be easily adjusted.
  • An even more accurate adjustment can be achieved with the aforementioned embodiment by means of the stretching technique of at least one functional film.
  • By merging the differently colored functional films it is also possible to adjust the color shade over a larger area.
  • At least one dimension of the synthesis element or at least one functional film is adapted by stretching to at least one of the bonding surfaces.
  • workpieces with different width connecting or narrow surfaces with the same synthesis element or functional film can be connected to the edge material.
  • the stretching is preferably carried out via appropriately arranged and controlled rollers, which can rotate to support the expansion function at different speeds and / or are designed to be variable in their spacing, so that they form a nip.
  • This embodiment is also particularly advantageous after activation or Partial activation of arésfi1ms applicable, since this strain can be facilitated due to the previously found energy input.
  • the present invention provides a synthesis element for bonding a workpiece to an edge material comprising at least one functional film, wherein the at least one functional film consists of an adhesive.
  • a synthesis element consisting of only one adhesive functional film has the advantages already described in connection with the above process.
  • the synthesis element comprises at least one further functional film selected from the group consisting of a carrier function film, an information function film, an isolation function film, a
  • Absorption function film Absorption function film, a reflection function film and a color function film.
  • a carrier function movie supports the
  • Adhesive functional film in particular, the feeding of the adhesive functional film to the synthesis element and / or one of the bonding surfaces can be carried out more easily since damage to the adhesive functional film is prevented.
  • An informational feature film may provide information to the product, such as manufacturing or production information. Furthermore, it is possible by such an information function film to provide the product with a kind of sensor that provides information provides for the condition of the joint area, such as whether the water resistance of the joint area has decreased.
  • the functional film reference is made to the patent application with the file reference DE 10 2014 208 746.5. With the help of isolatexone function film, absorption function film and / or
  • Reflection function film the above-mentioned positive effects with respect to the activation of functional films of the synthesis element can be achieved.
  • the adhesive functional film comprises PU, PUR, PVAc, EVA, polyolefin and / or APAO.
  • These adhesives have proven particularly useful in connection with the production of a zero joint, as they support a thin but strong adhesive layer.
  • these adhesives are particularly suitable for joining workpiece surfaces and coatings, which have a low absorbency.
  • the use of these adhesives for more absorbent materials can be improved.
  • the adhesive is formed from a 2-component adhesive system which preferably comprises at least one hardener functional film and a
  • Binder function film has.
  • This embodiment has the advantage that the two components can not act as adhesives per se and thus the adhesive effect can only be very deliberately caused by their combination. An unwanted early adhesive effect, z. B. by incorrect storage, can thus be prevented.
  • Activation of this 2-component adhesive system can be accomplished by simply combining the hardener functional film and the binder functional film. Alternatively or additionally, however, the activation can also take place via a pressure element and / or by an energy input.
  • the hardener and binder as a functional film, which is divided into at least one hardener area and a binder area.
  • the subdivision can be carried out by means of a strip-shaped pattern or as any other pattern.
  • other functional films supporting the 2-component adhesive system may be added or integrated into the pattern, such as, e.g. For example, a filler function film or a filler.
  • the at least one functional film comprises ABS, PP, PMMA, PVC, a metal and / or preferably a polymer wood fiber film or combinations thereof.
  • the wood fiber film may be, for example, a paper-like material or veneer.
  • the present invention provides an apparatus for connecting a bonding surface of an edge material to the bonding surface of a workpiece via at least one synthesis element.
  • the device has a Syntheseelementzuloom noticed, the is arranged to apply a synthesis element on one of the connecting surfaces, wherein the synthesis element has at least one adhesive film as a functional film.
  • the device has at least one activation device which is set up to activate the adhesive film or other functional films of the synthesis element.
  • Merging means is arranged to guide the connection surface connected to the synthesis element with the other connection surface.
  • the device according to the invention is distinguished in particular by the fact that it allows the production of a zero joint, wherein a correspondingly optimally selected adhesive functional film can be fed through the synthesis element supply device.
  • Synthetic element supplying further arranged to provide the synthesis element with another functional film.
  • the device is set up to use a synthesis element composed of functional films for the connection of an edge material to a workpiece
  • the device according to the invention is characterized by a high level of vertical integration.
  • a synthesis element with the synthesis element supply device that meets the respective requirements for the product to be produced.
  • Synthetic element feeding the grout area fed whereby edge material and workpiece can be optimally connected.
  • the workpiece and the edge material are different materials that differ, for example under environmental conditions Behavior, can be ensured by the selection of a corresponding adhesive system that such different properties do not lead to a detachment of the edge material from the workpiece.
  • the activation device is set up to selectively activate puncture films.
  • Functional films that can be activated do not require an additional layer of adhesive. In particular, if several functional films are merged, it is advantageous to be able to activate these specifically. This can be done, for example, by different sources of energy, which differ by the amount and / or type of energy inputs.
  • energy sources are lasers, such as diode lasers, solid state lasers, fiber lasers, C02 lasers, or other energy sources, in particular hot air sources, thermal radiation sources, in particular infrared sources, ultrasound sources, magnetic field sources, microwave sources, plasma sources and / or gassing sources. Each of these energy sources has its specific advantages.
  • a laser enables a particularly goal-oriented and speedy work, while infrared and plasma sources allow a broad-track operation and a good depth effect.
  • Energy sources with ultrasound, magnetic field and microwave work without contact have a good depth effect and can thus still bring energy into the process during the pressing of the coating material.
  • a fumigation-based energy source is particularly well-suited for forming a substance having adhesive properties by acting on and reacting with the coating material.
  • Hot air sources can be used very well and inexpensively for targeted activation over the surface of aforensicsfi1ms. However, it may well be desired a limited simultaneous activation of multiple feature films.
  • the synthesis element supply device additionally has a film stretching device that is set up to stretch the synthesis film and / or at least one of the functional films for adjusting its properties.
  • the width of the generally strip-shaped edge material may be increased by an elongation applied by the film-stretching device to match the bonding surface of the workpiece and the edge material.
  • this device can also be used for an optimized production process by adjusting the color saturation of a Farbfunktionsfi1ms by stretching with it. In this context, it is even conceivable to use a functional film by stretching a Color change is subject to, so that it can be adapted to the given product properties.
  • the adjustment of the film stretch can be carried out by rolling.
  • the at least one functional film runs, for example, through two spaced-apart rollers which act as a pair of rollers.
  • the material is stretched in the longitudinal axis of the rollers.
  • Other ways to cause an expansion or change in the dimensions of the functional film are conceivable.
  • an expansion can be applied to the functional film by heat and / or a blower.
  • the device also has a coloring device, which is set up to provide at least one of the functional films with a predetermined color.
  • the coloring device means that the adjustment can take place immediately before the joining of the workpiece with the edge material.
  • the coloring device is part of the coating device.
  • the adaptation of the color of the at least one functional film is possible by almost any techniques.
  • the functional film can be color-matched by means of a targeted spraying of paint, which may be due to a subsequent energy input in the paint Groove area is distributed.
  • it is possible to produce a functional film in a desired color for example, by extruding it through the coloring device in the corresponding color.
  • the coloring can be achieved by spraying a colored
  • the coloring device is set up to produce a desired color by integrating at least one colored functional film into the synthesis element.
  • Such a colored functional film may be provided prefabricated or may also be produced as described above as part of the coating apparatus. It is possible, together with a so-called Filmdehn adopted to adjust the color saturation or even the hue. Another possibility of coloring by this embodiment of the coloring device, as already described above, assemble several differently colored functional films in order to produce the desired hue, preferably with the desired saturation.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of the coating device according to the invention.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the present invention. It should be noted that in the shown For a full understanding of the present invention, a variety of possible features may be shown which may be omitted or otherwise combined in accordance with the foregoing general summary and appended claims.
  • Fig. 1 shows a workpiece 1, which is connected via a synthesis element 10 with an edge material 3.
  • at least one functional film 11, 12, 13 is first joined to the bonding surface 5 of the edge material or edge band 3 in the synthesis element feed device 20
  • the synthesis element 10 is at least partially activated and then connected to the connection surface 2 of the workpiece 1.
  • the connection surface 2 of the workpiece 1 it is also possible to first connect the synthesis element to the connection surface 2 of the workpiece 1, followed by a connection of the synthesis element 10 to the connection surface 5 of the edge band 3.
  • connection of the individual components of this coating system is preferably carried out by activation.
  • the workpiece 1 is connected to the edge material 3 via the synthesis element 10.
  • the activation of the functional films results in the connection of the functional films to one another in order to produce the synthesis element 10.
  • Synthetic element 10 applied via a pressure means 21 on one of the connecting surfaces 2, 5. This is preferably done Applying the synthesis element 10 via an activation of at least one functional film 11, 12, 13 contained in the synthesis element 10. If the synthesis element 10 has only one functional film 11, this can be detected by the functional film activation device 22, which
  • Synthetic element feed device 30 and / or the
  • Synthesis element activation device 31 are activated.
  • the functional film activating device 22 is arranged at the pressure element 21 for the respective functional film. If a sole activation by the functional film activation device 22, the activation is designed so that it is sufficient to first connect theginafi1ms on the pressure device 21 with the one connection surface 2, 5 and then applying the opposite side ofjansfi1ms on the other connection surface 5, 2 by means of the pressure device or merger 40 perform.
  • the synthesis element activation device 30 is arranged at a location of the coating device in which the synthesis element 10 is completely assembled from the functional films 11, 12, 13.
  • a sole activation by the synthesis element activation device 30 is also possible in that the pressure elements 21 of the synthesis element supply device 20 merely assemble the functional films, but their activation takes place only in the case of the synthesis element activation device 30. Additionally or alternatively, it is possible to perform an activation after the merger 40.
  • the synthesis element activators activate the assembled synthesis element. If the synthesis element 10 of several functional films is compiled, a targeted activation of one or more of the functional films can be achieved by the measures already described above and subsequently executed again.
  • FIG. 1 shows in the enlarged section A a synthesis element 10 composed of the functional films 11, 12 and 13. Of course, for example, it may only have the adhesive function film 11.
  • the synthesis element 10 shown in detail A has an adhesive agent functional film 11 bonded to the bonding surface 2 of the workpiece 1.
  • Adhesive functional film 11 is in turn connected to another functional film 12.
  • the functional film 12 may be, for example, a carrier functional film to which the adhesive functional film overlies
  • the functional film 12 may also be an absorbent, reflective or insulating
  • the function of functional films 12 configured in this way can be explained most simply with the aid of the detail A of the figure together with the functional films 11 and 13.
  • the functional film 13 is a partially activatable functional film which is preferred as a prefabricated functional film 13 of FIG
  • Synthesis element supply 20 is supplied.
  • the activatable portion ofjansfi1ms 13 is connected in the present example with the connection surface 5 of the edge material 3.
  • the functional film 13 is first applied to the bonding surface 5 of the edge material 3 via a pressure element 21. This is preferably done under the influence of the functional film activating device 22, which activates the activatable section of the functional film 13, the functional film 13 is firmly joined to the edge material 3.
  • This produced composite of edge material 3 and functional film 13 is led to the next stage of the synthesis element supply device 20, in which the functional film 12 is again supplied via a further pressing element 21. It is also possible to supply a plurality of functional films via the same pressure element 21.
  • the compound of the functional film 12 having the insulating, reflecting or absorbing functional film as described above is preferably used with the
  • Function film activating device 22 is activated, so that via the pressure element 21, a connection with the functional film 10, which is already located on the opposite side of the edge material 3, is made possible.
  • the resulting composite of the functional films 12 and 13, as well as the edge material 3, can be supplied to another station of the synthesis element supply device 20 to complete the synthesis element 10 in the present embodiment.
  • the adhesive function film 11 is applied to the above-described functional film 12. Again, this is preferably done by activation over the
  • Synthetic element activation means 30 are executed.
  • the functional film 12 can assist the targeted activation of the adhesive functional film 11 by using the Energy input supported by absorbing, reflective or insulating properties.
  • a reflective property of the functional film 12 would cause energy emitted from the synthesis element activating device 30 to enter the adhesive functional film 11.
  • the part of the energy input that penetrates the adhesive function film 11 is reflected back into the adhesive agent functional film 11 when it hits the functional film 12, where it contributes to the activation of the adhesive function film 11. Consequently, the functional film 12 having reflective property is not only advantageous for targeted activation of an intended functional film, but also provides activation thereof with little energy loss.
  • the functional film is a functional film with absorbing properties, then the incoming energy input would be absorbed by the functional film 12 and, as in the case of a functional film 12 with reflective properties, would not be forwarded to the activatable section of the functional film 13.
  • the adhesive functional film 11 In order to prevent re-activation of the functional film 12 upon activation of the adhesive function film 11, it is preferable for the adhesive functional film 11 to be different from the functional film 12, and preferably to one of the techniques already described above.
  • the synthesis element 10 treated in one of the prescribed manners is then brought together at the merging device 40 with the second connection surface, in the present case with the connection surface 2 of the workpiece 1.
  • the final strength of the connection between the functional film 13 and the edge material 3 can be achieved by a renewed activation.
  • Such activation is shown schematically in FIG. 1 by the synthesis element activation means 31.
  • a functional film 12 made as described above would again provide that only targeted activation of the activatable portion is performed by the functional film 13 so as to prevent energy input into the adhesive functional film 11 bonded to the other interconnection surface and thus prevent detachment ,
  • Each functional film may be pre-treated by a film expander 23 prior to assembly with the synthesis element 10 to affect its size and / or color characteristics as previously described.
  • the thickness of the functional film 11, 12, 13 is initially reduced by at least one pair of rollers. This results in a broadening of the functional film in its transverse direction, i. perpendicular to its direction. This effect can be exploited to achieve an adaptation of the width of a synthesis element or a functional film to the width of the edge material 3 or the thickness of the workpiece 1.
  • This process of deforming a functional film may be accomplished by activating or partially activating the functional film before or during its deformation a functional film activating device 22 can be supported.
  • a coloring device 24 into the device shown in FIG.
  • the coloring for the synthesis element 10 is carried out by one of the types already described above.
  • the coloring device can be connected in series with a film stretching device 23.
  • the feature films can the
  • Synthesis element supply 20 are provided prefabricated. However, it is also possible, as indicated in the case of the coloring device 24, to produce the functional films as part of the synthesis element feed device by extrusion or application to a carrier function film. In this case, however, the application is not carried out by a pressure element 21 but by spraying or pouring. Such a generation of a function fi lm can take place in the context of the already described color matching.
  • a specified hue is generated by combining at least two color function films.
  • Such additive generation of a hue can for example be based on known color models, such as RGB or CMYK.
  • the adjustment of the color of the joint area is supported by the fact that upon activation of the color function films combined together they fuse together and thus form a uniform hue.
  • the functional film is preferably designed such that it absorbs the color, ie that it is evenly distributed over the thickness ofjansfi1ms. Also, a uniform distribution injansfiIm or in the entire synthesis element by an activation device 22, 30, 31 are supported.
  • a metal layer may be used.
  • a functional film for coloring for example, it is possible to use an absorbent layer of wood fibers.
  • Another task of the functional films 11, 12, 13 may be to adapt the connection between an edge material 3 and the workpiece 1 to their properties.
  • the edge material materials which are generally of little receptivity are concerned
  • the narrow surface of a workpiece 1 may consist of a material which has a high absorption capacity, for example because of its porosity.
  • Adhesives with which a bond is possible, so that a zero joint over a particularly narrow joint area (about 0.2mm) is generated, tend to be thin liquid in the activated state. On the one hand, this results in a uniform, thin distribution of the adhesive or adhesive, but on the other hand also leads to a slight penetration of the adhesive into an absorbent material of a bonding partner.
  • the coating device according to the invention has the advantage that it can be used to produce a more cost-effective adhesive composite which forms or is integrated in the synthesis element 10.
  • a two-component adhesive system can be used for bonding, which, as already described above, consists of at least one functional film 11, 12, 13.
  • a two-component adhesive system can be used for bonding, which, as already described above, consists of at least one functional film 11, 12, 13.
  • fillers and absorbent materials can be reliably connected to the edge material 3.
  • the adhesive functional film 11 provided for the zero joint it is possible in this context for the adhesive functional film 11 provided for the zero joint to be applied to a carrier functional film 12 which, when the edge material 3 is brought together with the workpiece 1, connects the same.
  • the adhesive function film 11 faces or joins the bonding surface having the lower absorbency.
  • the carrier function film 12 faces the bonding surface, which has the higher absorbency.
  • the activatable carrier function film 12 upon activation of the activatable carrier function film 12, it fills the pores of the absorbent workpiece 1, resulting in lower adhesive loss in the adhesive function film 11. Consequently, the bonding between the edge material 3 and the workpiece 1 is improved while saving the more expensive adhesive used in the adhesive function film 11.
  • Coating device is designed with the devices described above.
  • the joint area between the edge material 3 and the workpiece 1 becomes visually and structurally to the quality requirements of the product to be produced customized. The result is less waste, a higher producible variety and a better aesthetic result.

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Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsfläche (5) eines Kantenmaterials (3) mit der Verbindungsfläche (2) eines Werkstücks (1) über ein Syntheseelement (10), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen des Werkstücks (1), Zuführen des Syntheseelements (10), das durch mindestens einen Funktionsfilm (11, 12, 13) bereitgestellt wird, wobei mindestens ein Funktionsfilm (11, 12, 13) aus einem Haftmittel besteht, Aktivieren des Haftmittelfunktionsfilms (11), Aufbringen des Syntheseelements (10) auf eine der Verbindungsflächen (2, 5), Verbinden des Syntheseelements (10) mit der anderen der Verbindungsflächen (5, 2), sodass das Werkstück (1) und das Kantenmaterial (3) mittels des dazwischen liegenden Syntheseelements (10) miteinander verbunden werden. Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung ein Syntheseelement (10) und eine Vorrichtung zum Verbinden einer Verbindungsfläche (5) eines Kantenmaterials (3) mit der Verbindungsfläche (2) eines Werkstücks (1) bereitgestellt.

Description

VERFAHREN, VORRICHTUNG UND SYNTHESEELEMENT ZUM VERBINDEN EINES KANTENMATERIALS MIT EINEM WERKSTÜCK
Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsfläche eines Kantenmaterials mit der Verbindungsfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Syntheseelements. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens sowie das Syntheseelement, das in dem Verfahren verwendet wird bzw. in der Vorrichtung verarbeitet wird.
Stand der Technik
Es hat sich bewährt, Schnittflächen von plattenförmigen Werkstücken, sogenannte Werkstückschmalflächen, mit einem streifenförmigen Beschichtungsmaterial zu beschichten. Zum einen kann so die Schmalfläche an die Eigenschaften der Werkstückoberfläche des Werkstücks angepasst werden ohne ein aufwändiges Nacharbeiten erforderlich zu machen. Zum anderen ist es durch eine derartige Beschichtung möglich, den Kern des Werkstücks mit einem anderen beispielsweise kostengünstigeren Material auszuführen als die nach außen sichtbaren Oberflächen.
Um das Werkstück mit dem Kantenmaterial zu verbinden wird ein Haftmittel bzw. ein Klebstoff eingesetzt. Hierbei wird insbesondere ein Haftmittel verwendet, welches durch einen Energieeintrag aktiviert wird und erst dann eine belastbare Verbindung zwischen zwei Komponenten herstellen kann.
Es gibt vielzählige Möglichkeiten, dieses Haftmittel in den Fügeprozess zu integrieren. So schlägt die EP 1 163 864 Bl ein Verfahren vor, in dem eine KunstStoffkante mit einer Haftschicht koextrudiert wird. Dieser Verbund zwischen Kantenmaterial und aktivierbarer Haftschicht wird anschließend beim Aufbringen auf das Werkstück mittels Laserlicht im Bereich des Haftmittels aufgeschmolzen und auf das Werkstück gepresst. Ein solches Verfahren bedarf allerdings einer genauen Abstimmung während des gesamten Fertigungsprozesses und resultiert aufgrund des speziell vorgefertigten Kantenbands in einer geringeren Fertigungstiefe der Produktionsanlage. Mit anderen Worten hat ein solches System den Nachteil, dass der vorgefertigte Haftverbund auf ein bestimmtes Produkt hin optimiert ist, was dazu führt, dass wenn zum Beispiel andere Eigenschaften für das Haftmittel gefordert sind, ein extra angefertigter Kantenverbund erforderlich ist. Hinzu kommen erhöhte Anforderungen bei der Lagerung, und zwar nicht nur aufgrund der vorzuhaltenden Variantenvielfalt, sondern auch bezüglich der Lagerung eines Kantenbandverbunds. So muss bei der Lagerung zum Beispiel sichergestellt werden, dass in dem im Regelfall aufgerollten Kantenband die Haftmittelschicht und das Kantenmaterial eine Verbindung eingehen. Folglich hat eine derart ausgeführte Fertigungsanlage insbesondere Nachteile, wenn eine hohe Produktvielfalt gefordert ist.
Allerdings wird beispielsweise in der Möbelindustrie eine immer höhere Produktvielfalt nachgefragt aus der sich entsprechende Anforderungen an die Werkzeugmaschinen ableiten. Ähnlich wie in der Modeindustrie wechseln auch Möbelunternehmen in immer kürzeren Zeiträumen ihre Kollektionen und bieten dabei zum Beispiel neue Farbkombinationen oder funktionsübergreifende Möbellinien, die ein aufeinander abgestimmtes Design für unterschiedliche funktionelle Bereiche, wie zum Beispiel Wohnzimmer Küche und Bad aufweisen. Hinzu kommt, dass nicht nur Möbel für den Privatgebrauch sondern auch für die Industrie herzustellen sind, wie zum Beispiel Büro- oder Labormöbel, die unter Umständen höheren Qualitätsanforderungen unterliegen. Für die herstellende Industrie ist es somit von Vorteil, Fertigungsanlagen mit einer hohen Fertigungstiefe zur Verfügung zu haben, die ohne großen Aufwand eine Anpassung an verschiedenste Produkte möglich machen.
Dabei spielt das Haftmittel eine wichtige Rolle. In Abhängigkeit der Funktion des fertigen Werkstücks muss dieses nämlich entsprechende Eigenschaften aufweisen. Eine Anforderung ist beispielsweise, mit Hilfe des Haftmittels eine sogenannte Nullfuge herzustellen, d. h., dass diese Fuge am späteren Produkt durch das menschliche Auge bestenfalls nicht mehr auszumachen ist. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Haftmittelschicht sehr dünn ausgeführt wird.
Ein Weg, eine derartig dünne Haftmittelschicht zu erreichen, ist, die Haftmittelschicht direkt, z. B. durch Sprühen, auf mindestens einen der Verbindungspartner aufzutragen. Neben dem Wartungsaufwand, den solche Sprühvorrichtungen erfordern, ergibt sich zudem bei einem besonders saugfähigen Verbindungspartner, wie z. B. einer Spanplatte, das Problem, dass ein Großteil des Haftmittels von den Poren des Werkstücks aufgesogen wird und somit hinsichtlich der Verbindung mit dem Kantenmaterial seine Wirkung nicht oder nur eingeschränkt entfalten kann. Hinzu kommt, dass für Nullfugen geeignete Haftmittel teurer sind, sodass ein höheres Volumen des Haftmittels, um dem Saugeffekt entgegenzuwirken, zwangsläufig mit höheren Kosten verbunden ist .
Um den Nachteil der oben genannte Sprühvorrichtung zu umgehen, ist aus dem Patent DE 199 55 575 B4 ein Haftelement bekannt, das einen einteiligen Grundkörper oder eine Matrix aufweist und beidseitig mit einem aktivbaren Haftmittel versehen ist. Mit anderen Worten ist das Haftelement der DE 199 55 575 B4 aus einem Trägermaterial und einer Haftmittelschicht zusammengesetzt. Damit das Trägermaterial durch seine zusätzliche Dicke die Nullfuge nicht verhindert, wird das Trägermaterial beim Bekanten der
Werksstückschmalflache so weit wie möglich in das Werkstück gedrückt. Inwieweit dies gelingt, hängt dabei stark von den elastischen Eigenschaften des Werkstückmaterials ab, sodass nur bei speziellen Kombinationen zwischen Werkstück und Haftelement eine Nullfuge erreicht werden kann. Zudem ergibt sich auch hier das vorgenannte Problem, dass unter Umständen eine höhere Haftmittelmenge notwendig ist, um der Saugfähigkeit eines Verbindungspartners entgegen zu wirken.
Eine weitere Strategie zum Erzeugen einer Nullfuge ist es, den Fugenbereich, d.h. den Abschnitt zwischen dem Kantenband und der Schmalfläche des Werkstücks, farblich zu kaschieren. Hierfür ist allerdings eine genaue farbliche Anpassung notwendig.
Je nach Einsatzgebiet kann es zudem notwendig sein, dass das Haftmittel dichtende Eigenschaften aufweisen muss, um neben einer belastbaren Verbindung zwischen Kantenmaterial bzw. -band und Werkstückschmalfläche den Kernwerkstoff der Verbindungspartner abzudichten .
Darstellung der Erfindung
Aus dem oben erläuterten ergab sich als Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Fertigungstiefe der Beschichtungs- bzw. Bekantungsvorrichtung zu erhöhen, um so ein vielfältigeres Produktportfolio herstellen zu können. Anders ausgedrückt, war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine hohe Flexibilität bezüglich des Haftmittels zum Verbinden einer Werkstückfläche mit einem Beschichtungsmaterial aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung war es, die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik bezüglich des Fugenbereichs zu überwinden, insbesondere eine hohe Anpassungsfähigkeit des Fugenbereichs an die jeweiligen Anforderungen an das herzustellende Produkt bereitzustellen.
Als Lösung stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren des Anspruchs 1, das Syntheseelement des Anspruchs 10 und die Vorrichtung des Anspruchs 14 bereit.
So stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsfläche eines Kantenmaterials mit der Verbindungsfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Syntheseelements bereit. Dabei umfasst das Verfahren die folgenden Schritte . Zunächst wird ein Werkstück bereitgestellt. Weiterhin wird in einem Schritt ein Syntheseelement zugeführt, das durch mindestens einen Funktionsfilm bereitgestellt wird, wobei mindestens ein Funktionsfilm aus einem Haftmittel besteht. In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird der Haftmittelfunktionsfilm aktiviert. Zudem erfolgt ein Aufbringen des Syntheseelements auf eine der Verbindungsflächen. Auch wird das Syntheseelement mit der anderen der Verbindungsflächen verbunden, sodass das Werkstück und das Kantenmaterial mittels des dazwischenliegenden Syntheseelements miteinander verbunden werden.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Funktionsfilm verwendet, der aus einem Haftmittel besteht. Mit anderen Worten entfällt erfindungsgemäß die oben beschriebene Trägerschicht, um das Haftmittel dem Fugenbereich zuzuführen. Somit übernimmt der Haftmittelfunktionsfilm hier selbst die Funktion des Trägermaterials. Er ist also selbsttragend. Dadurch, dass eine zusätzliche Trägerschicht entfällt, wird eine optisch sehr hochwertige Nullfuge erzeugt. Folglich ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für Verbindungsflächen von Werkstücken und Kantenmaterialen geeignet, bei denen jegliches zusätzliche Material im Fugenbereich zu einer dickeren Fuge führen würde. Das Aktivieren des Haftmittels findet bevorzugt vor dem Aufbringen auf eine Verbindungsfläche statt. Allerdings kann das Syntheseelement auch zunächst nur an die Verbindungsfläche des Kantenmaterials und/oder die Verbindungsfläche des Werkstücks angeheftet werden. Die Aktivierung des Haftmittelfunktionsfilms im Syntheseelement kann somit erst nach einer Vorfixierung des Syntheseelements mit einer Verbindungsfläche erfolgen. Unter Anheften wird iin diesem Zusammenhang verstanden, dass der
Haftmittelfunktionsfilm insoweit haftet, dass er lediglich eine möglicherweise irreversible Fixierung hervorruft, jedoch die Endfestigkeit der Verbindung erst durch eine nachträgliche Aktivierung des Haftmittelfunktionsfilms erfolgt. Diese Vorfixierung wird entweder durch einfaches Andrücken des Haftmittelfunktionsfilms auf die
Verbindungfläche erreicht oder mittels einer eigenschränkten oder teilweisen Aktivierung des Haftmittelfunktionsfilms .
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Syntheseelement zudem mit einem Trägerfunktionsfilm versehen, der bevorzugt aktivierbar ist.
Bei dieser Ausführungsform wird der
Haftmittelfunktionsfilm durch den Trägerfunktionsfilm unterstützt, sodass das Zuführen des Syntheseelements zu der ersten Verbindungsfläche, mit der der Synthesefilm verbunden wird, einfacher durchgeführt werden kann. Dieses Verfahren ist insbesondere für Werkstücke oder Kantenmaterialien interessant, in das Trägermaterial eingepresst werden kann.
Der Trägerfunktionsfilm ist bei dieser Ausführungsform bevorzugt nur auf einer Seite mit dem Haftmittelfunktionsfilm versehen. Wenn der Trägerfunktionsfilm aktivierbar ist, ergibt sich somit ein 2 -Komponenten-Haftmittelverbund, bei dem das Haftmittel des einen Films das Haftmittel des anderen Films auf vorteilhafte Weise ergänzen kann. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Trägerfunktionsfilm aktivierbar und bevorzugt anders zu aktivieren als der Haftmittelfunktionsfilm.
Bei einem aktivierbaren Trägerfunktionsfilm kann das Trägermaterial im aktivierten Zustand statt eingepresst auf vorteilhafte Weise als Grundierung verwendet werden. Diese Grundierung kann insbesondere der Saugfähigkeit eines Werkstücks oder des Kantenmaterials entgegenwirken, indem es beispielsweise die auf einer Verbindungsfläche vorhandenen Poren verschließt. So kann zum Beispiel für einen besonders saugfähigen Werkstoff, wie zum Beispiel eine Spanplatte, ein derartiger Haftmittelverbund von Vorteil sein, da einerseits eine dünne Haftmittelschicht eine haltbare Nullfuge ermöglicht, während ein zweites Haftmittel, d. h. das aktivierte Trägermaterial, in das saugfähige
Werkstückmaterial eindringt und somit als eine Art Grundierung wirkt, in dem es die dort vorhandenen Poren verschließt .
Hierdurch ist zum einen eine optisch vorteilhafte Nullfuge erreichbar, zum anderen ist es möglich, das Erzeugnis über den Fugenbereich hinaus mit den geforderten Eigenschaften zu versehen, wie z. B. Wasserfestigkeit oder Feuerfestigkeit .
Das Trägermaterial wird bevorzugt erst nach Verwendung des Haftmittelfunktionsfilms aktiviert, wenn der Haftmittelfunktionsfilm dünner als das Trägermaterial ausgeführt ist. So kann zum Beispiel zunächst der Haftmittelfunktionsfilm mit einer der Verbindungsflächen verbunden werden, gefolgt von einer Aktivierung des Trägerfunktionsfilms für eine Verbindung mit der anderen Verbindungsfläche oder eines weiteren Funktionsfilms . Die hierfür vorteilhafte unterschiedliche
Aktivierbarkeit kann durch unterschiedlich hohe Energieeinträge erreicht werden, wie z. B. durch unterschiedliche Wellenlängen, Teilchengeschwindigkeit, Feldstärke oder Temperaturen. Weiterhin ist es möglich verschiedene Aktivierungsguellen für die Funktionsfilme zu verwenden, die unterschiedliche Effekte zur Aktivierung der Funktionsfilme ausnutzen. Beispielsweise könnte der Haftmittelfunktionsfilm gezielt durch einen Laser aktiviert werden, während der Trägerfunktionsfilm durch Heißluft für eine Verbindung vorbereitet wird. Wenn für Funktionsfilme das gleich Aktivierungsprinzip verwendet wird, kann dennoch eine unterschiedlichen Aktivierung erreicht werden, indem zum Beispiel das Material des Haftmittelfunktionsfilms und das Material des Trägerfunktionsfilms unterschiedlich schnell oder stark auf den Energieeintrag reagieren, ein zusätzlicher Funktionsfilm eine unterschiedliche Aktivierung hervorruft oder die Dicke des einen Film anders gewählt ist als die Dicke des anderen Films.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein weiterer Funktionsfilm in das Syntheseelement integriert, wobei der Funktionsfilm bevorzugt einseitig mit einem Haftmittelfunktionsfilm versehen wird.
Die Integration von mindestens einem weiteren Funktionsfilm in das Syntheseelement führt einerseits dazu, dass ein Fugenbereich erzeugt werden kann, der selbst speziellsten Anforderungen genügt, andererseits allerdings durch entsprechende Wahl der Funktionsfilme eine hohe Variantenvielfalt bei den Syntheseelementeigenschaften erreicht wird. Wird der Haftmittelfunktionsfilm einseitig auf den zusätzlichen Funktionsfilm aufgetragen, können auf diese Weise mehrere Funktionsfilme mit unterschiedlichen Aufgaben in das Syntheseelement integriert werden. Alternativ ist es möglich, den Funktionsfilm selbst aktivierbar auszuführen oder diesen bereits mit einem angrenzenden aktivierbaren Funktionsfilm zuzuführen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform unterstützt der Funktionsfilm die Aktivierung mindestens eines anderen Funktionsfilms oder beugt dessen Aktivierung vor .
Diese bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ermöglicht, dass in zumindest einen der Funktionsfilme ein besonders effizienter Energieeintrag erfolgen kann, z. B. dadurch, dass Energie durch Reflektion oder Absorption an dem Aktivierungsfunktionsfilm die Aktivierung eines anderen Funktionsfilms unterstützt. Andererseits oder gleichzeitig kann ein solcher Funktionsfilm der Aktivierung eines anderen Funktionsfilms vorbeugen, indem er zum Beispiel isolierende Eigenschaften aufweist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird mit einem Funktionsfilm zumindest ein Teil bzw. Abschnitt des Fugenbereichs farblich angepasst.
Durch eine farbliche Anpassung kann das Herstellen einer Nullfuge unterstützt werden, indem der Fugenbereich für den Betrachter quasi unsichtbar wird. Genauso ist es möglich, den Fugenbereich farblich abgesetzt zu gestalten, um so einen optisch ansprechenden Effekt hervorzurufen.
Da sich der Fugenbereich zwischen dem Kantenmaterial und dem Werkstück befindet, werden seine Eigenschaften im Wesentlichen durch die Eigenschaften des Syntheseelements bestimmt. Diese Eigenschaften des Syntheseelements werden bei der vorliegenden Erfindung maßgeblich durch die sich ergänzenden Eigenschaften der Funktionsfilme beeinflusst. Bezüglich der farblichen Anpassung dieser Ausführungsform können dabei speziell hierfür vorgesehene Funktionsfilme verwendet werden. Auch ist es möglich, Funktionsfilme, die auch eine andere Funktion erfüllen, gleichzeitig für die farbliche Gestaltung zu nutzen.
Die farbliche Gestaltung eines solchen Funktionsfi1ms kann zum Beispiel durch die Farbe des Funktionsfi1ms selbst, einer Einfärbung des Funktionsfi1ms oder eine physikalische oder chemische Veränderung des Funktionsfi1ms erfolgen. Eine chemische oder physikalische Veränderung des Funktionsfilms kann zum Beispiel durch Belichtung bzw. durch Bestrahlung hervorgerufen werden. Besonders bevorzugt ist es zudem, bei Verwendung einer mehrfunktionalen Schicht , den Haftmittelfunktionsfilm einzufärben, mit der entsprechenden Farbe zu extrudieren oder auch über einen Haftmittelauftrag mit einem entsprechend eingefärbten Haftmittel auf einem der Funktionsfilme des Syntheseelements herzustellen.
Besonders bevorzugt wird die farbliche Anpassung dieser Ausführungsform während des Produktionsprozesses vorgenommen, um mögliche Abweichungen von der vorgesehenen Färbung vor Ort korrigieren zu können.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Sättigung des farbigen Funktionsfi1ms bevorzugt beim Aufbringen durch Dehnung eingestellt.
Mittels dieser Ausführungsform ist es auf einfache und genaue Weise möglich, durch mechanische Dehnung des Funktionsfilms die Sättigung seines Farbtons entsprechend der optischen Anforderungen anzupassen. Genauer gesagt erfolgt durch Dehnung des Funktionsfi1ms eine Abnahme seiner Dicke, sodass weniger Farbpigmente pro Volumen vorhanden sind. Durch die reduzierte Anzahl der Farbpigmente nimmt die Sättigung dieses Farbtons im Fugenbereich ab. Besonders bevorzugt ist es bei der farblichen Anpassung dieser Ausführungsform, dass der mindestens eine hierfür verwendete Funktionsfilm bei der Aktivierung zumindest Abschnittsweise mit anderen Funktionsfilmen verschmilzt bzw. vermischt wird, um so eine gleichmäßige Färbung des Fugenbereichs zu erreichen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die farbliche Anpassung mit mehreren unterschiedlich farbigen Funktionsfilmen.
Bei dieser Ausführungsform kann der Farbton des Fugenbereichs auf einfache Weise eingestellt werden. Eine noch genauere Einstellung kann mit der zuvor genannten Ausführungsform mittels der Dehnungstechnik von mindestens einem Funktionsfilm erreicht werden. Durch Zusammenführen der verschieden farbigen Funktionsfilme ist auch eine Einstellung des Farbtons über einen größeren Bereich möglich.
Die Verwendung mehrerer unterschiedlich farbiger Funktionsfilme ermöglicht das Erzeugen eines Zielfarbtons durch Überlagerung. Hierfür kommen beispielsweise Farbmodelle, wie RGB oder das CMYK. Je nach Farbmodell wird eine unterschiedliche Anzahl an Farbkomponentenfilmen benötigt. Bei den genannten Beispielen also drei bzw. vier.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zumindest eine Abmessung des Syntheseelement oder mindestens eines Funktionsfilms durch Dehnung an zumindest eine der Verbindungsflächen angepasst.
Durch diese Ausführungsform können Werkstücke mit unterschiedlich breiten Verbindungs- bzw. Schmalflächen mit dem gleichen Syntheseelement oder Funktionsfilm mit dem Kantenmaterial verbunden werden. Das Dehnen erfolgt dabei bevorzugt über entsprechend angeordnete und gesteuerte Rollen, die sich zum Unterstützen der Dehnungsfunktion mit unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen können und/oder in ihrem Abstand veränderlich ausgeführt sind, sodass sie einen Walzenspalt ausbilden. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform auch nach der Aktivierung oder Teilaktivierung eines Funktionsfi1ms anwendbar, da hierdurch die Dehnung aufgrund des zuvor standgefundenen Energieeintrags erleichtert werden kann.
Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung ein Syntheseelement zum Verbinden eines Werkstücks mit einem Kantenmaterial bereitgestellt, das mindestens einen Funktionsfilm aufweist, wobei der mindestens eine Funktionsfilm aus einem Haftmittel besteht.
Ein Syntheseelement das lediglich aus einem Haftmittelfunktionsfilm besteht, weist die im Zusammenhang mit dem obigen Verfahren bereits beschriebenen Vorteile auf. Die durch die Erfindung vorgesehene Verwendung einer Reihe von Funktionsfilmen, die jeweils spezifische Eigenschaften zu dem Syntheseelement beitragen, führt zu einer hohen Anpassungsfähigkeit bezüglich der gestellten Anforderungen an den Fugenbereich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Syntheseelement mindestens einen weiteren Funktionsfilm auf, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen Trägerfunktionsfilm, einen Informationsfunktionsfilm, einen Isolationsfunktionsfilm, einen
Absorptionsfunktionsfilm, einen Reflektionsfunktionsfilm und einen Farbfunktionsfilm umfasst.
Ein Trägerfunktionsfilm unterstützt den
Haftmittelfunktionsfilm, sodass insbesondere das Zuführen des Haftmittelfunktionsfilms zu dem Syntheseelement und/oder einer der Verbindungsflächen einfacher ausgeführt werden kann, da einer Beschädigung des Haftmittelfunktionsfilms vorgebeugt wird. Ein Informationsfunktionsfilm kann dem Produkt Informationen bereitstellen, wie zum Beispiel Herstellungs- oder ProduktionsInformationen. Weiterhin ist es möglich durch so einen Informationsfunktionsfilm dem Produkt eine Art Sensor zur Verfügung zu stellen, der Informationen zum Zustand des Fugenbereichs zur Verfügung stellt, wie zum Beispiel ob die Wasserfestigkeit des Fugenbereichs nachgelassen hat. Für weitere Beispiele zu dem Funktionsfilm wird auf die Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2014 208 746.5 verwiesen. Mit Hilfe des Isolatxonsfunktionsfilmes , des Absorptionsfunktionsfilm und/oder des
Reflektionsfunktionsfilms können die oben erwähnten positiven Effekte bezüglich der Aktivierung von Funktionsfilmen des Syntheseelements erreicht werden. Entsprechendes gilt für die Wirkungen, die mit einem Färbfunktionsfilm erzielt werden können, der ebenfalls im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits erläutert worden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Syntheseelements weist der Haftmittelfunktionsfilm PU, PUR, PVAc, EVA, Polyolefin und/oder APAO auf.
Diese Haftmittel haben sich insbesondere im Zusammenhang mit der Herstellung einer Nullfuge bewährt, da sie eine dünne aber starke Haftmittelschicht unterstützen. Dabei sind diese Haftmittel besonders für das Verbinden von Werkstückflächen und Beschichtungen geeignet, die eine geringe Saugfähigkeit aufweisen. Zusammen mit anderen Funktionsfilmen kann zudem die Verwendung dieser Haftmittel für saugfähigere Werkstoffe verbessert werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Haftmittel aus einem 2- Komponenten-Haftmittelsystem ausgebildet, das bevorzugt zumindest einen Härterfunktionsfilm und einen
Binderfunktionsfilm aufweist.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, das die zwei Komponenten für sich nicht als Haftmittel wirken können und somit die Klebewirkung erst durch ihr Zusammenführen sehr gezielt hervorgerufen werden kann. Einer ungewollten frühzeitigen Klebewirkung, z. B. durch eine falsche Lagerung, kann somit vorgebeugt werden.
Die Aktivierung dieses 2 -Komponenten-Haftmittelsystems kann durch einfaches Zusammenführen des Härterfunktionsfilm und des Binderfunktionsfilms erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann die Aktivierung aber auch über ein Andruckelement stattfinden und/oder durch einen Energieeintrag .
Alternativ ist es auch möglich, den Härter und Binder als einen Funktionsfilm auszuführen, der in mindestens einen Härterbereich und einen Binderbereich unterteilt ist. Die Unterteilung kann mittels eines streifenförmigen Musters oder auch als beliebiges anderes Muster ausgeführt sein. Zudem können weitere das 2 -Komponenten-Haftmittelsystem unterstützende Funktionsfilme hinzugefügt oder in das Muster integriert werden, wie z. B. ein Füllstofffunktionsfilm oder ein Füllstoff.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Syntheseelements weist der mindestens eine Funktionsfilm ABS, PP, PMMA, PVC, ein Metall und/oder einen vorzugweise mit einem Polymer versetzen Holzfaserfilm oder Kombinationen daraus auf .
Diese Materialen sind kostengünstig als Funktionsfilme einsetzbar. Weiterhin können sie durch unterschiedliche Energiequellen aktivierbar ausgeführt werden. Bei dem Holzfaserfilm kann es sich beispielsweise um einen papierartigen Werkstoff oder auch um Furnier handeln.
Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verbinden einer Verbindungsfläche eines Kantenmaterials mit der Verbindungsfläche eines Werkstücks über mindestens ein Syntheseelement bereit. Dabei weist die Vorrichtung eine Syntheseelementzuführeinrichtung auf, die eingerichtet ist, ein Syntheseelement auf eine der Verbindungsflächen aufzubringen, wobei das Syntheseelement zumindest einen Haftmittelfilm als Funktionsfilm aufweist. Zudem weist die Vorrichtung mindestens eine Aktivierungseinrichtung auf, die zum Aktivieren des Haftmittelfilms bzw. anderer Funktionsfilme des Syntheseelements eingerichtet ist. Eine ebenfalls zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugehörige
Zusammenführeinrichtung ist eingerichtet, die mit dem Syntheseelement verbundene Verbindungsfläche mit der anderen Verbindungsfläche zusammen zu führen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass mit ihr das Erzeugen einer Nullfuge möglich ist, wobei durch die Syntheseelementzuführeinrichtung ein entsprechend optimal ausgewählter Haftmittelfunktionsfilm zuführen lässt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die
Syntheseelementzuführeinrichtung weiterhin eingerichtet, das Syntheseelement mit einem weiteren Funktionsfilm zu versehen.
Dadurch, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, ein aus Funktionsfilmen zusammengesetztes Syntheseelement für die Verbindung eines Kantenmaterials mit einem Werkstück zu verwenden, zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine hohe Fertigungstiefe aus. So ist es möglich, mit der Syntheseelementzuführeinrichtung ein Syntheseelement zusammenzustellen, das den jeweiligen Anforderungen an das herzustellende Produkt genügt. So ist beispielsweise ein 2- Komponenten-Haftmittelverbund über die
Syntheseelementzuführeinrichtung dem Fugenbereich zuführbar, wodurch Kantenmaterial und Werkstück optimal verbunden werden können. Insbesondere wenn es sich bei dem Werkstück und dem Kantenmaterial um unterschiedliche Werkstoffe handelt, die sich beispielsweise unter Umweltbedingungen unterschiedlich Verhalten, kann durch die Auswahl eines entsprechenden KlebstoffSystems dafür gesorgt werden, dass derartig unterschiedliche Eigenschaften nicht zu einem Ablösen des Kantenmaterials von dem Werkstück führen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Aktivierungseinrichtung eingerichtet, Punktionsfilme gezielt zu aktivieren.
Funktionsfilme, die aktivierbar sind, benötigen keine zusätzliche Haftmittelschicht. Insbesondere wenn mehrere Funktionsfilme zusammengeführt werden, ist es von Vorteil, diese gezielt aktivieren zu können. Dies kann beispielsweise durch unterschiedliche Energiequellen geschehen, die sich durch Höhe und/oder Art der Energieeinträge unterscheiden. Beispiele für solche Energiequellen sind Laser, wie Diodenlaser, Festkörperlaser, Faserlaser, C02-Laser, oder weitere Energiequellen, insbesondere Heißluftquellen, thermische Strahlquellen wie insbesondere Infrarotquellen, Ultraschallquellen, Magnetfeldquellen, Mikrowellenquellen, Plasmaquellen und/oder Begasungsquellen eingesetzt. Jede der genannten Energiequellen besitzt ihre spezifischen Vorteile. So ermöglicht ein Laser ein besonders zielorientiertes und zügiges Arbeiten, während Infrarot- und Plasmaquellen einen breitspurigen Betrieb und eine gute Tiefenwirkung zulassen. Energiequellen mit Ultraschall, Magnetfeld und Mikrowelle arbeiten berührungslos, besitzen eine gute Tiefenwirkung und können so auch während des Andrückens des Beschichtungsmaterials noch Energie in den Prozess einbringen. Eine auf Begasung basierende Energiequelle eignet sich besonders gut dazu, durch Einwirkung auf und Reaktion mit dem Beschichtungsmaterial überhaupt erst einen Stoff zu bilden, der haftende Eigenschaften besitzt. Heißluftquellen lassen sich sehr gut und kostengünstig für eine gezielte Aktivierung über die Oberfläche eines Funktionsfi1ms einsetzen. Es kann aber durchaus auch eine eingeschränkte gleichzeitige Aktivierung mehrerer Funktionsfilme gewünscht sein. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn teilweise aktivierte Funktionsfilme genutzt werden können, diese zunächst an eine Verbindungsfläche anzuhaften, um sie zunächst nur vorläufig in das Syntheseelement zu integrieren. Die vollständige Aktivierung, die bei entsprechendem Energieeintrag zu einem Verschmelzen der Funktionsfilme führen kann, findet erst nach dem zumindest teilweisen Zusammenstellen des Syntheseelements aber vor dem Verbinden des Kantenmaterials und des Werkstücks statt. Genauso ist es möglich, die Aktivierung bei dieser Ausführungsform erst nach einem Zusammenheften des Kantenmaterials, Syntheseelements und des Werkstücks auszuführen.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Syntheseelementzuführeinrichtung zudem eine Filmdehneinrichtung auf, die eingerichtet ist, den Synthesefilm und/oder mindestens einen der Funktionsfilme zum Einstellen seiner Eigenschaften zu dehnen.
Mit einer derartigen Einrichtung ist es, wie oben bereits beschrieben, möglich, die Abmessung oder Farbsättigung vor dem Verbinden mit einer der Verbindungsflächen während des Beschichtungsvorgangs einzustellen. So kann beispielsweise die Breite des im Allgemeinen streifenförmigen Kantenmaterials durch eine mit der Filmdehneinrichtung aufgebrachten Dehnung erhöht werden, um sie der Verbindungsfläche des Werkstücks und des Kantenmaterials anzupassen. Genauso ist es möglich, die Dicke eines anderen Funktionsfi1ms einzustellen. Weiterhin kann diese Einrichtung auch für einen optimierten Produktionsablauf genutzt werden, indem mit ihr die Farbsättigung eines Farbfunktionsfi1ms durch Dehnung einstellt wird. In diesem Zusammenhang ist es sogar denkbar, einen Funktionsfilm zu verwenden, der durch Dehnung einer Färbtonveränderung unterliegt, sodass dieser an die vorgegebenen Produkteigenschaften angepasst werden kann.
Die Einstellung der Filmdehnung kann dabei durch Rollen ausgeführt werden. Dabei läuft der mindestens eine Funktionsfilm beispielsweise durch zwei voneinander beabstandeten Rollen hindurch, die als Walzenpaar wirken. Durch Einstellen des Abstands ihrer Walzflächen zueinander wird bei dem Hindurchführen des Funktionsfilms das Material in der Längsachse der Rollen gedehnt. Zudem ist es möglich, die Fördergeschwindigkeit zwischen in der Förderungsrichtung beabstandet angeordnete Rollen durch unterschiedliche Drehzahlen der Rollen zu verändern, sodass dies zu einer Dehnung des Funktionsfilms in der Längsrichtung führt, die in einer entsprechenden Verringerung der Breite des Funktionsfilms durch Längsdehnung resultieren kann. Auch andere Möglichkeiten um eine Dehnung bzw. Änderung der Abmessungen des Funktionsfilms hervorzurufen sind denkbar. So kann zum Beispiel durch Wärme und/oder einem Gebläse eine Dehnung auf den Funktionsfilm aufgebracht werden.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung zudem eine Farbgebungseinrichtung auf, die eingerichtet ist, mindestens einen der Funktionsfilme mit einer festgelegten Farbe zu versehen .
Die Farbgebungseinrichtung führt dazu, dass die Anpassung unmittelbar vor dem Verbinden des Werkstücks mit dem Kantenmaterial erfolgen kann. Mit anderen Worten ist die Farbgebungseinrichtung Teil der Beschichtungsvorrichtung.
Das Anpassen der Farbe des mindestens einen Funktionsfilms ist dabei durch nahezu beliebige Techniken möglich. So kann zum Beispiel der Funktionsfilm durch gezieltes Aufsprühen von Farbe farblich angepasst werden, die möglicherweise durch einen nachfolgenden Energieeintrag im Fugenbereich verteilt wird. Genauso ist es möglich einen Funktionsfilm in einer gewünschten Farbe herzustellen, indem er beispielsweise durch die Farbgebungseinrichtung in der entsprechenden Farbe extrudiert wird. Auch kann die Farbgebung durch Aufsprühen eines farbigen
Haftmittelfunktionsfilms erfolgen.
Unabhängig davon, mit welcher dieser Techniken die farbliche Anpassung erreicht wird, ist es mit dieser Ausführungsform möglich, auch höchsten Qualitätsansprüchen an die Farbgenauigkeit des Produkts zu genügen.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Farbgebungseinrichtung eingerichtet, eine gewünschte Farbe durch Integrieren mindestens eines farbigen Funktionsfilms in das Syntheseelement zu erzeugen.
Ein solcher farbiger Funktionsfilm kann vorgefertigt bereitgestellt sein oder auch wie zuvor beschrieben als Teil der Beschichtungsvorrichtung erzeugt werden. Dabei ist es möglich, zusammen mit einer sogenannten Filmdehneinrichtung, die Farbsättigung oder gar den Farbton anzupassen. Eine andere Möglichkeit der Farbgebung durch diese Ausführungsform der Farbgebungseinrichtung ist es, wie oben bereits beschrieben mehrere unterschiedlich farbige Funktionsfilme zusammenstellen, umso den gewünschten Farbton, vorzugsweise mit der gewünschten Sättigung, herzustellen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung .
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei ist anzumerken, dass in der gezeigten Ausführungsform für ein umfassendes Verständnis der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl möglicher Merkmale gezeigt werden, die entsprechend der zuvor genannten allgemeinen Zusammenfassung und der angehängten Ansprüche weggelassen oder auch anderweitig kombiniert werden können.
Fig. 1 zeigt ein Werkstück 1, das über ein Syntheseelement 10 mit einem Kantenmaterial 3 verbunden wird. Bei der gezeigten Ausführungsform erfolgt zunächst ein Verbinden mindestens eines Funktionsfilms 11, 12, 13 mit der Verbindungsfläche 5 des Kantenmaterials bzw. Kantenbands 3 in der Syntheseelementzuführeinrichtung 20. Durch
Aktivierungseinrichtungen 22, 30 wird das Syntheseelement 10 zumindest Abschnittsweise aktiviert und anschließend mit der Verbindungsfläche 2 des Werkstücks 1 verbunden. Selbstverständlich ist es genauso möglich, zunächst das Syntheseelement mit der Verbindungsfläche 2 des Werkstücks 1 zu verbinden, gefolgt von einer Verbindung des Syntheseelements 10 mit der Verbindungsfläche 5 des Kantenbands 3.
Die Verbindung der einzelnen Komponenten dieses Beschichtungssystems erfolgt bevorzugt durch Aktivierung. Dabei wird durch Aktivierung zum einen das Werkstück 1 über das Syntheseelement 10 mit dem Kantenmaterial 3 verbunden. Zum anderen erfolgt bei einem aus mehreren Funktionsfilmen bestehenden Syntheseelement 10 vorzugsweise über eine Aktivierung der Funktionsfilme die Verbindung der Funktionsfilme untereinander, um das Syntheseelement 10 zu erzeugen .
Das Zuführen des Syntheseelements 10 und gegebenenfalls auch das Zusammenstellen des Syntheseelements 10 erfolgt über die Syntheseelementzuführeinrichtungen 20. Dabei wird das aus mindestens einem Funktionsfilm zusammengesetzte
Syntheseelement 10 über ein Andruckmittel 21 auf eine der Verbindungsflächen 2 , 5 aufgebracht . Bevorzugt erfolgt das Aufbringen des Syntheseelements 10 über eine Aktivierung von zumindest einem in dem Syntheseelement 10 enthaltenden Funktionsfilm 11, 12, 13. Weist das Syntheseelement 10 lediglich einen Funktionsfilm 11 auf, so kann dieser durch die Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22, die
Syntheseelementzuführeinrichtung 30 und/oder die
Syntheseelementaktivierungseinrichtung 31 aktiviert werden.
Die Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22 ist dabei bei dem Andruckelement 21 für den jeweiligen Funktionsfilm angeordnet. Erfolgt eine alleinige Aktivierung durch die Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22, so ist die Aktivierung so ausgelegt, dass sie ausreicht, um zunächst eine Verbindung des Funktionsfi1ms über die Andruckeinrichtung 21 mit der einen Verbindungsfläche 2, 5 und anschließend ein Aufbringen der gegenüberliegend Seite des Funktionsfi1ms auf die andere Verbindungsfläche 5, 2 mittels der Andruckeinrichtung bzw. Zusammenführeinrichtung 40 auszuführen.
Weiterhin ist es möglich, zumindest teilweise eine Aktivierung über die Syntheseelementaktivierungseinrichtung 30 auszuführen. Die Syntheseelementaktivierungseinrichtung ist an einer Stelle der Beschichtungsvorrichtung angeordnet, bei der das Syntheseelement 10 aus den Funktionsfilmen 11, 12, 13 vollständig zusammengestellt ist. Auch eine alleinige Aktivierung durch die Syntheseelementaktivierungseinrichtung 30 ist möglich, indem die Andruckelemente 21 der Syntheseelementzuführeinrichtung 20 die Funktionsfilme lediglich zusammenstellen, deren Aktivierung aber erst bei der Syntheseelementaktivierungseinrichtung 30 erfolgt. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich eine Aktivierung nach der Zusammenführeinrichtung 40 zu führen.
Die Syntheseelementaktivierungseinrichtungen aktivieren das zusammengestellte Syntheseelement. Falls das Syntheseelement 10 aus mehreren Funktionsfilmen zusammengestellt ist, kann eine gezielte Aktivierung von einer oder mehrerer der Funktionsfilme durch die oben bereits beschriebenen und nachfolgend noch einmal ausgeführten Maßnahmen erreicht werden.
Fig. 1 zeigt in dem vergrößerten Abschnitt A ein Syntheseelement 10, das aus den Funktionsfilmen 11, 12 und 13 zusammengestellt ist. Selbstverständlich kann es zum Beispiel nur den Haftmittelfunktionsfilm 11 aufweisen. Das im Detail A gezeigte Syntheseelement 10 weist einen mit der Verbindungsfläche 2 des Werkstücks 1 verbundenen Haftmittelfunktionsfilm 11 auf. Dieser
Haftmittelfunktionsfilm 11 ist wiederum mit einem weiteren Funktionsfilm 12 verbunden. Bei dem Funktionsfilm 12 kann es sich beispielsweise um einen Trägerfunktionsfilm handeln, auf den der Haftmittelfunktionsfilm über die
Syntheseelementzuführeinrichtung aufgebracht worden ist . Bei dem Funktionsfilm 12 kann es sich aber ebenso um einen absorbierenden, reflektierenden oder isolierenden
Funktionsfilm handeln.
Die Funktion derartig ausgestalteter Funktionsfilme 12 kann am einfachsten mit Hilfe des Details A der Figur zusammen mit den Funktionsfilmen 11 und 13 erläutert werden. Bei dem Funktionsfilm 13 handeln es sich um einen teilaktivierbaren Funktionsfilm, der bevorzugte als vorgefertigter Funktionsfilm 13 der
Syntheseelementzuführeinrichtung 20 zugeführt wird. Der aktivierbare Abschnitt des Funktionsfi1ms 13 wird im vorliegenden Beispiel mit der Verbindungsfläche 5 des Kantenmaterials 3 verbunden. Bezogen auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung wird der Funktionsfilm 13 als erstes über ein Andruckelement 21 auf die Verbindungsfläche 5 des Kantenmaterials 3 aufgebracht. Dies erfolgt bevorzugt unter Einfluss der Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22, die den aktivierbaren Abschnitt des Funktionsfilms 13 so aktiviert, dass der Funktionsfilm 13 fest mit dem Kantenmaterial 3 verbunden wird.
Dieser hergestellte Verbund aus Kantenmaterial 3 und Funktionsfilm 13 wird zu der nächsten Stufe der Syntheseelementzuführeinrichtung 20 geführt, bei welcher der Funktionsfilm 12 wiederum über ein weiteres Andruckelement 21 zugeführt wird. Es können auch mehrere Funktionsfilme über dasselbe Andruckelement 21 zugeführt werden. Die Verbindung des Funktionsfi1ms 12, die der wie vorstehend beschriebene isolierende, reflektierende oder absorbierende Funktionfilm hat, wird bevorzugt mit der
Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22 aktiviert, sodass über das Andruckelement 21 eine Verbindung mit dem Funktionsfilm 10, der sich auf der gegenüberliegenden Seite bereits an dem Kantenmaterial 3 befindet, ermöglicht wird.
Der nunmehr entstandene Verbund aus den Funktionsfilmen 12 und 13, sowie dem Kantenmaterial 3 wird kann einer weiteren Station der Syntheseelementzuführeinrichtung 20 zugeführt werden, um das Syntheseelement 10 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu vervollständigen.
Bei dieser Station der Syntheseelementzuführeinrichtung 20 wird der Haftmittelfunktionsfilm 11 auf den zuvor beschriebenen Funktionsfilm 12 aufgebracht. Auch hier erfolgt dies bevorzugt durch Aktivierung über die
Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22.
Nachdem auch der Haftmittelfunktionsfilm 11 über ein Andruckelement 21 dem Syntheseelement 10 zugeführt worden ist, kann eine weitere oder erneute oder auch ausschließliche Aktivierung mittels der
Syntheseelementaktivierungseinrichtung 30 ausgeführt werden. Hierbei kann der Funktionsfilm 12 die gezielte Aktivierung des Haftmittelfunktionsfilms 11 unterstützen, indem er den Energieeintrag durch absorbierende, reflektierende oder isolierende Eigenschaften unterstützt.
In diesem Zusammenhang würde eine reflektierende Eigenschaft des Funktionsfilms 12 dazu führen, dass von der Syntheseelementaktivierungseinrichtung 30 ausgesandte Energie in den Haftmittelfunktionsfilm 11 eindringt. Der Teil des Energieeintrags, der den Haftmittelfunktionsfilm 11 durchdringt, wird beim Auftreffen auf den Funktionsfilm 12 zurück in den Haftmittelfunktionsfilm 11 reflektiert, wo er zur Aktivierung des Haftmittelfunktionsfilms 11 beiträgt. Folglich ist der Funktionsfilm 12 mit reflektierender Eigenschaft nicht nur für eine gezielte Aktivierung eines vorgesehenen Funktionsfilms von Vorteil, sondern sorgt zudem dafür, dass dessen Aktivierung mit geringen Energieverlusten erfolgt .
Handelt es sich bei dem Funktionsfilm um einen Funktionsfilm mit absorbierenden Eigenschaften, so würde der eingehende Energieeintrag von dem Funktionsfilm 12 absorbiert und wie zuvor bei einem Funktionsfilm 12 mit reflektierenden Eigenschaften ebenfalls nicht an den aktivierbaren Abschnitt des Funktionsfilms 13 weitergeleitet.
Um bei der Aktivierung des Haftmittelfunktionsfilms 11 einer erneuten Aktivierung des Funktionsfilms 12 vorzubeugen, erfolgt diese bei dem Haftmittelfunktionsfilm 11 bevorzugt anders als bei dem Funktionsfilm 12, und zwar bevorzugt auf eine der oben bereits beschriebenen Techniken.
Das auf eine der vorgeschriebenen Weisen behandelte Syntheseelement 10 wird dann bei der Zusammenführeinrichtung 40 mit der zweiten Verbindungsfläche, im vorliegenden Fall mit der Verbindungsfläche 2 des Werkstücks 1, zusammengeführt . Nach diesem Zusammenführen kann es vorgesehen sein, dass die Endfestigkeit der Verbindung zwischen dem Funktionsfilm 13 und dem Kantenmaterial 3 durch eine erneute Aktivierung zu erreichen ist. Eine solche Aktivierung ist in den Fig. 1 schematisch durch die Syntheseelementaktivierungseinrichtung 31 dargestellt. An dieser Stelle würde erneut ein wie zuvor beschrieben ausgeführter Funktionsfilm 12 davor sorgen, dass lediglich eine gezielte Aktivierung des aktvierbaren Abschnitts von dem Funktionsfilm 13 ausgeführt wird, um somit einem Energieeintrag in den mit der anderen Verbindungsfläche verbundenen Haftmittelfunktionsfilm 11 vorzubeugen und so eine Ablösung zu verhindern.
Jeder Funktionsfilm kann vor Zusammenstellung mit dem Syntheseelement 10 durch eine Filmdehneinrichtung 23 vorbehandelt werden, um wie zuvor beschrieben dessen Abmessung und/oder Farbeigenschaften zu beeinflussen. In der in Fig. 1 gezeigten Filmdehneinrichtung 23 erfolgt zunächst eine Verringerung der Dicke des Funktionsfi1ms 11, 12, 13 durch mindestens ein Walzenpaar. Dabei kommt es zu einer Verbreiterung des Funktionsfilms in seiner Querrichtung, d.h. senkrecht zu seiner Laufrichtung. Dieser Effekt kann ausgenutzt werden, um eine Anpassung der Breite eines Syntheseelements bzw. eines Funktionsfilms an die Breite des Kantenmaterials 3 oder die Dicke des Werkstücks 1 zu erreichen.
Ist dieser Effekt, wie z. B. bei der Einstellung der Farbsättigung eines Funktionsfilms 11, 12, 13 nicht gewünscht, so ist es über die erfindungsgemäße Filmdehneinrichtung 23 weiterhin möglich, die
Zuführgeschwindigkeit nach Verringerung der Filmdicke zu erhöhen, sodass eine Streckung des Funktionsfilms in seiner Längsrichtung erfolgt. Dieser Vorgang zur Verformung eines Funktionsfilms kann durch Aktivierung oder Teilaktivierung des Funktionsfilms vor oder während seiner Verformung durch eine Funktionsfilmaktivierungseinrichtung 22 unterstützt werden.
Weiterhin ist es möglich, in die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung eine Farbgebungseinrichtung 24 zu integrieren. Die Farbgebung für das Syntheseelement 10 erfolgt durch eine der oben bereits beschriebenen Arten. Um die Einstellungsmöglichkeiten zu erweitern, kann die Farbgebungseinrichtung zusammen mit einer Filmdehneinrichtung 23 in Reihe geschaltet sein.
Die Funktionsfilme können der
Syntheseelementzuführeinrichtung 20 vorgefertigt bereitgestellt werden. Es ist aber auch möglich, wie im Falle der Farbgebungseinrichtung 24 angedeutet, die Funktionsfilme als Teil der Syntheseelementzuführeinrichtung durch Extrusion oder Aufbringen auf einen Trägerfunktionsfilm zu erzeugen. In diesem Fall erfolgt das Auftragen allerdings nicht durch ein Andruckelement 21 sondern durch Aufsprühen oder Gießen. Eine derartige Erzeugung eines Funktionsfi1ms kann dabei im Rahmen der bereits beschriebenen Farbanpassung erfolgen.
Es ist möglich, die Farbanpassung durch additive Farbfunktionsfilme zu erwirken. Genauer gesagt, wird ein festgelegter Farbton durch Kombination von mindestens zwei Farbfunktionsfilmen erzeugt. Eine derartige additive Erzeugung eines Farbtons kann beispielsweise auf Grundlage bekannter Farbmodelle erfolgen, wie zum Beispiel RGB oder CMYK. Bevorzugt wird die Anpassung der Farbe des Fugenbereichs dadurch unterstützt, dass bei Aktivierung der miteinander kombinierten Farbfunktionsfilme diese miteinander verschmelzen und so einen einheitlichen Farbton ausbilden.
Es ist auch möglich, eine Farbanpassung durch Aufsprühen eines gewünschten Farbtons auf einen Funktionsfilm 11, 12, 13 zu erzeugen. Dabei ist der Funktionsfilm bevorzugt so ausgeführt, dass er die Farbe in sich auf nimmt, d.h. dass sie gleichmäßig auf die Dicke des Funktionsfi1ms verteilt vorliegt. Auch kann eine gleichmäßige Verteilung im FunktionsfiIm oder im gesamten Syntheseelement durch eine Aktivierungseinrichtung 22, 30, 31 unterstützt werden.
Für eine Farbanpassung des Fugenbereichs sind weiterhin auch andere Farbgebungstechnicken denkbar, und zwar bevorzugt solche, bei denen eine farbliche Anpassung durch einen Energieeintrag erfolgt, sodass die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften eines Funktionsfilms entsprechend der angestrebten Farbgebung verändert wird.
Als reflektierender Funktionsfilm kann zum Beispiel eine Metallschicht verwendet werden. Als Funktionsfilm zur Farbgebung ist es beispielsweise möglich eine saugfähige Schicht aus Holzfasern zu verwenden.
Eine weitere Aufgabe der Funktionsfilme 11, 12, 13 kann es sein, die Verbindung zwischen einem Kantenmaterial 3 und dem Werkstück 1 an deren Eigenschaften anzupassen. So handelt es sich zum Beispiel bei dem Kantenmaterialen zumeist um wenig aufnahmefähige Materialien, während die Schmalfläche eines Werkstücks 1 aus einem Material bestehen kann, dass eine hohe Aufnahmefähigkeit, zum Beispiel aufgrund seiner Porosität, aufweist. Dies kann insbesondere dann zu Schwierigkeiten führen, wenn der Fugenbereich als Nullfuge ausgeführt werden soll. Haftmittel, mit denen eine Klebung möglich ist, sodass eine Nullfuge über einen besonders schmalen Fugenbereich (ca. 0,2mm) erzeugt wird, sind im aktivierten Zustand tendenziell dünnflüssig. Dies führt einerseits zu einer gleichmäßigen dünnen Verteilung des Klebstoffs bzw. Haftmittels, andererseits aber auch zu einem leichten Eindringen des Haftmittels in einen saugfähigen Werkstoff eines Verbindungspartners.
Hinzu kommt, dass Klebestoffe, die sich für einen Haftmittelfunktionsfilm eignen, mit der eine Nullfuge hergestellt werden kann, in der Regel teurer sind. In so einem Fall hat die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung den Vorteil, dass mit ihr ein kostengünstigerer Haftmittelverbund hergestellt werden kann, der das Syntheseelement 10 ausbildet oder in dieses integriert ist.
Weiterhin kann zum Verbinden ein 2-Komponenten- Haftmittelsystem verwendet werden, das, wie oben bereits beschrieben, aus mindestens einem Funktionsfilm 11, 12, 13 besteht. Dabei können insbesondere durch das Vorsehen von Füllstoffen auch saugfähige Werkstoffe zuverlässig mit dem Kantenmaterial 3 verbunden werden.
So ist es in diesem Zusammenhang beispielsweise möglich, dass der für die Nullfuge vorgesehene Haftmittelfunktionsfilm 11 auf einen Trägerfunktionsfilm 12 aufgebracht wird, der beim Zusammenführen des Kantenmaterials 3 mit dem Werkstück 1 diese verbindet. Dabei ist der Haftmittelfunktionsfilm 11 der Verbindungsfläche zugewandt bzw. verbindet sich mit dieser, die die niedrigere Saugfähigkeit aufweist. Der Trägerfunktionsfilm 12 ist hingegen der Verbindungsfläche zugewandt, welche die höhere Saugfähigkeit aufweist. Bei der Aktivierung des aktivierbaren Trägerfunktionsfilms 12 füllt dieser beispielsweise die Poren des saugfähigen Werkstücks 1 aus, sodass es zu geringeren Haftmittelverlusten bei dem Haftmittelfunktionsfilm 11 führt. Folglich wird die Verbindung zwischen Kantenmaterial 3 und Werkstück 1 bei gleichzeitiger Einsparung des teureren bei dem Haftmittelfunktionsfilm 11 verwendeten Haftmittels verbessert .
Je nach gewünschter Fertigungstiefe der
Beschichtungsvorrichtung wird diese mit den zuvor beschriebenen Einrichtungen ausgestaltet. In jedem Fall wird der Fugenbereich zwischen dem Kantenmaterial 3 und dem Werkstück 1 optisch und strukturell an die Qualitätsanforderungen des herzustellenden Produkts angepasst. Die Folge ist weniger Ausschuss, eine höhere herstellbare Variantenvielfalt und ein besseres ästhetisches Ergebnis .
Bezugszeichenliste
1 Werkstück
2 Verbindungsfläche des Werkstücks
3 Kantenmaterial
4 sichtbare Fläche des Kantenmaterials
5 Verbindungsfläche des Kantenmaterials
10 Syntheseelement
11 Haftmittelfunktionsfilm
12 aktivierbarer Funktionsfilm (z. B. Trägerfunktionsfilm)
13 teilaktivierbarer Funktionsfilm
20 Syntheseelementzuführeinrichtung
21 Andruckelement
22 Funktionsfilmaktivierungseinrichtung
23 Filmdehneinrichtung
24 Farbgebungseinrichtung
30 Syntheseelementaktivierungseinrichtung
31 Syntheseelementaktivierungseinrichtung
40 Zusammenführeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verbinden einer Verbindungsfläche (5) eines Kantenmaterials (3) mit der Verbindungsfläche (2) eines Werkstücks (1) über ein Syntheseelement (10) , wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Bereitstellen des Werkstücks (1) ,
Zuführen des Syntheseelements (10) , das durch mindestens einen Funktionsfilm (11, 12, 13) bereitgestellt wird, wobei mindestens ein Funktionsfilm (11, 12, 13) aus einem Haftmittel besteht,
Aktivieren des Haftmittelfunktionsfilms (11) ,
Aufbringen des Syntheseelements (10) auf eine der Verbindungsflächen (2, 5),
Verbinden des Syntheseelements (10) mit der anderen der Verbindungsflächen (5, 2) , sodass das Werkstück (1) und das Kantenmaterial (3) mittels des dazwischen liegenden Syntheseelements (10) miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
bei dem das Syntheseelement (10) zudem mit einem Trägerfunktionsfilm (12) versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 ,
bei dem der Trägerfunktionsfilm (12) aktivierbar ist, und zwar bevorzugt anders als der Haftmittelfunktionsfilm (11) .
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
bei dem mindestens ein weiterer Funktionsfilm (11, 12, 13) in das Syntheseelement (10) integriert wird, wobei der Funktionsfilm (11, 12, 13) bevorzugt einseitig mit einem Haftmittelfunktionsfilm (11) versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , bei dem der Funktionsfilm (11, 12, 13) eine Aktivierung mindestens eines anderen Funktionsfi1ms (11, 12, 13) unterstützt oder einer Aktivierung vorbeugt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 ,
bei dem mit einem Funktionsfilm (11, 12, 13) zumindest ein Abschnitt des Fugenbereichs farblich angepasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 ,
bei dem die Sättigung des farbigen Funktionsfilms (11, 12, 13) bevorzugt beim Aufbringen durch Dehnung eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 ,
bei dem die farbliche Anpassung mit mehreren unterschiedlich farbigen Funktionsfilmen (11, 12, 13) erfolgt .
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
bei dem die Abmessung des Syntheseelements (10) oder mindestens eines Funktionsfi1ms (11, 12, 13) durch Dehnung an die Verbindungsfläche angepasst wird.
10. Syntheseelement (10) zum Verbinden eines Werkstücks (1) mit einem Kantenmaterial (3), das mindestens einen Funktionsfilm (11, 12, 13) aufweist, wobei der mindestens eine Funktionsfilm (11, 12, 13) aus einem Haftmittel besteht.
11. Syntheseelement (10) nach Anspruch 10,
das mindestens einen weiteren Funktionsfilm (11, 12, 13) aufweist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen Trägerfunktionsfilm, einen Informationsfunktionsfilm, einen Isolationsfunktionsfilm, einen Absorptionsfunktionsfilm, einen Reflektionsfunktionsfilm und einen Färbfunktionsfilm umfasst .
12. Syntheseelement (10) nach Ansprüche 10 oder 11, bei dem der Haftmittelfunktionsfilm (11) Pü, PUR, PVAc, EVA, Polyolefin und/oder APAO aufweist.
13. Syntheseelement (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem das Haftmittel aus einem 2 -Komponenten- Haftmittelsystem ausgebildet ist, das bevorzugt zumindest einen Härterfunktionsfilm und einen Binderfunktionsfilm aufweist .
14. Syntheseelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
bei dem der mindestens eine Funktionsfilm {11, 12, 13) ABS, PP, PMMA, PVC, ein Metall und/oder einen vorzugsweise mit einem Polymer versetzten Holzfaserfilm oder Kombinationen daraus aufweist.
15. Vorrichtung zum Verbinden einer Verbindungsfläche (5) eines Kantenmaterials (3) mit der Verbindungsfläche (2} eines Werkstücks (1) über ein Syntheseelement (10) , die Vorrichtung mit :
einer Syntheseelementzuführeinrichtung (20) , die eingerichtet ist, ein Syntheseelement (10) auf eine der Verbindungsflächen (2, 5) aufzubringen, wobei das Syntheseelement (10) zumindest einen Haftmittelfunktionsfilm (11) als Funktionsfilm (11, 12, 13) aufweist,
einer Aktivierungseinrichtung (22, 30, 31) , die zum Aktivieren des Haftmittelfunktionsfilms (11) eingerichtet ist, und
einer Zusammenführeinrichtung (40) , die eingerichtet ist, die mit dem Syntheseelement (10) verbundene Verbindungsfläche (2, 5) mit der anderen Verbindungsfläche (5 , 2) zusammenzuführen .
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
bei der die Syntheseelementzuführeinrichtung (20) weiterhin eingerichtet ist, das Syntheseelement (10) mit einem weiteren Funktionsfilm (11, 12, 13) zu versehen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16,
bei der die Aktivierungseinrichtung {22, 30, 31) zudem eingerichtet ist, vorzugsweise gezielt Funktionsfilme (11, 12, 13) zu aktivieren.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
bei der die Syntheseelementzuführeinrichtung (20) zudem eine Filmdehneinrichtung (23) aufweist, die eingerichtet ist, den Synthesefilm (10) und/oder mindestens einen der Funktionsfilme (11, 12, 13) zum Einstellen mindestens einer seiner Eigenschaften zu dehnen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
die zudem eine Farbgebungseinrichtung (24) aufweist, die eingerichtet ist, mindestens einen der Funktionsfilme (11, 12, 13) mit einer vorgesehenen Farbe zu versehen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
die zudem eine Farbgebungseinrichtung (24) aufweist, die eingerichtet ist, eine gewünschte Farbe durch Integrieren mindestens eines farbigen Funktionsfi1ms (11, 12, 13) in das Syntheseelement (10) zu erzeugen.
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