EP3551404A1 - Vorrichtung und verfahren zum beschichten eines werkstücks - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum beschichten eines werkstücks

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Publication number
EP3551404A1
EP3551404A1 EP17828664.7A EP17828664A EP3551404A1 EP 3551404 A1 EP3551404 A1 EP 3551404A1 EP 17828664 A EP17828664 A EP 17828664A EP 3551404 A1 EP3551404 A1 EP 3551404A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
coating material
adhesive layer
energy
activatable adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17828664.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Frick
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Homag GmbH filed Critical Homag GmbH
Publication of EP3551404A1 publication Critical patent/EP3551404A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for coating a workpiece, which is preferably at least partially made of wood, wood materials, plastic or the like, according to the preamble of claim 1, and further a method for coating a workpiece.
  • Coating material provided, for example, an edge.
  • a pre-coated edge with hot melt can be heated by means of an energy source, so as to bring the hot melt adhesive to the desired AufSchmelztemperatur for bonding.
  • Coating device of the type mentioned in which an adhesive provided on the coating material or the workpiece is heated or activated using a laser.
  • DE 10 2014 213 526 AI discloses a coating device of the type mentioned, in which a on the coating material or the
  • Microwave source is heated or activated.
  • the activatable layer e.g., precoated Hot melt adhesive
  • the activatable layer can be specifically heated or activated.
  • a method of coating a workpiece according to claim 10 is achieved.
  • Particularly preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the invention is based on the idea that at
  • the activation unit is arranged and arranged to activate the activatable adhesive layer in a state in which the
  • the activation process eg energy input
  • the activation process can also be done by the
  • the required energy no longer depends on the ambient conditions, the length of the open time, etc.
  • Device of the invention also very short edge lengths are processed, while in the prior art, the minimum edge length was predetermined by the distance between the activation unit and pressing device.
  • the installation space can be optimally utilized in the device according to the invention, in particular since there is no in the so-called joint gap between the workpiece and the coating material
  • Activation unit must be provided more. This also results in an increased flexibility of the construction.
  • the activation unit is provided on a side facing away from the conveyor side of the pressing device.
  • the activation unit has a power source with at least one power generation section, which is preferably selected from the group consisting of Laser generating section, infrared generating section,
  • Microwave generation section plasma generation section, Beflammungsabêt and Begasungsabexcellent.
  • the pressing device at least one
  • Shield energy source energy As a result, the reliability of the device according to the invention is further increased. At the same time, however, the flexibility of the operation of the device is increased, for example because the activation unit can move freely in space, in particular with suitable shielding means, for example in so-called stationary machines, in which the workpiece during the coating process in
  • Shielding device is provided at least partially in the region of an output opening of the activation unit, since at this point a particularly effective and efficient
  • Shielding configured as an energy trap, in particular as a so-called ⁇ / 4 trap. This can be achieved with little design effort and high efficiency of the desired shielding effect.
  • the shielding device is set up to
  • the inventive device can in principle with any coating materials and activatable
  • Adhesive layers are used.
  • the adhesive layer which can be activated can be or are provided, for example, on the surface of the workpiece to be coated.
  • an activatable adhesive layer can also be supplied separately.
  • Feeding a coating material is arranged, which contains the activatable adhesive layer. This results in not only a particularly simple construction and low-noise operation of the device according to the invention, but it can also be a particularly appealing
  • the activatable adhesive layer may be provided, for example, by way of coextrusion, but also by way of coating on the coating material, wherein the Coating can be done both in advance, but possibly also within the device according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a perspective view of a first embodiment of the device according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically a plan view of another
  • Fig. 3 shows schematically a plan view of another
  • FIG. 4 shows schematically a side detail view from FIG. 3.
  • FIG. 1 An apparatus 1 for coating a workpiece 2 is shown schematically in FIG. 1 in a perspective view.
  • the device 1 is used to coat workpieces 2, e.g. completely or partially made of wood,
  • Wood materials, plastic or the like exist.
  • the apparatus 1 comprises first a feeding device 10 for feeding a coating material 12, wherein the
  • Feeding device 10 may also include a supply of coating material 12 not shown in detail.
  • Coating material may be, for example
  • edge bands act, which may consist of a variety of materials such as plastic, veneer, aluminum, etc. However, it may also be a rather sheet-like material, not necessarily for a narrow surface, but possibly also for a
  • activatable adhesive layer 14 provided, which may be coextruded, for example, with the coating material 12 or may have been applied to this in the wake of the preparation of the coating material 12. In principle, it may also be an integral layer of the coating material 12 which, in any case, can not be seen as a separate layer 14 with the naked eye and may possibly be in one piece and structurally identical to the one
  • Coating material 12 is configured. However, as already mentioned above, it is also possible to use the energy activatable adhesive layer 14 alternatively or
  • the device 1 comprises a pressing device 20 for pressing the coating material 12 against a surface 2a of the workpiece 2 to be coated
  • Pressing device 20 is configured in the present embodiment as a pressure roller, which of course also several pressure rollers can be provided and also
  • the device 1 has a
  • Conveyor 4 for causing a relative movement between the pressing device 20 and the workpiece 2.
  • the conveyor 4 is designed as a continuous conveyor, for example as a conveyor belt, conveyor chain or the like.
  • the present invention is not limited to such conveyors. Rather, in the inventive
  • the conveyor also serve to move the pressing device 20 and possibly other components, while the workpiece 2 during the
  • Coating process is kept stationary.
  • mixed forms of both concepts are possible in which, if appropriate, at least temporarily workpiece and
  • an activation unit 30 is provided. In the
  • the activation unit is configured as an energy application section 30 for applying energy to the energy-activatable adhesive layer 14.
  • the energy application section 30 serves to activate the activatable adhesive layer 14 by introducing energy in such a way that the activatable adhesive layer 14 is used to join the
  • Coating material 12 and the workpiece 2 can be used.
  • the energy application section 30 is on the side facing away from the workpiece 2 of the
  • Coating material 12 is arranged.
  • Adhesive layer 14 is applied.
  • the energy application section 30 is connected to a power source 34 having a power generation section that may be based on a variety of power generation technologies.
  • the power generation section is preferably selected from the group consisting of
  • Laser generating section Infrared generating section
  • Microwave generation section plasma generation section, Beflammungsabêt and Begasungsabrough.
  • the embodiment of the device 1 according to the invention shown in FIG. 1 comprises a shielding device 40, which serves to cover at least part of the of the
  • the shielding device 40 in the present embodiment a discharge opening 32, in which the workpiece 2 to be coated partially
  • the shielding device 40 advantageously has an energy trap 42, which may be designed differently depending on the technology of the energy source.
  • a possible embodiment of the energy trap 42 is shown schematically in FIG. 4 in a side view. Thereafter, the energy trap 42 may be configured, for example, as a ⁇ / 4 trap having a plurality of ribs 44. This type of energy trap is particularly well suited for a microwave energy source, the geometry and arrangement of the ribs then being advantageous to the operating parameters of the
  • Microwave energy source can be tuned.
  • the operation of the device 1 shown schematically in FIG. 1 takes place, for example, as follows.
  • the coating material 12 is supplied with the activatable adhesive layer 14 by means of the feeder 10 and brought into abutment with the surface 2a of the workpiece 2 to be coated.
  • the activatable adhesive layer 14 sandwiched between the coating material 12 and the workpiece 2 is formed by means of the
  • FIG. 2 A second preferred embodiment of the device 1 according to the invention is shown schematically in FIG. 2 in a plan view.
  • the device 1 according to the invention is shown schematically in FIG. 2 in a plan view.
  • Pressing device 20 is provided. This entangled or partially overlapping arrangement of pressing device 20 and energy application section 30 is shown in more detail in FIG. In this case, at least those pressing means of the pressing device 20, which overlap with the
  • Energyaufbringabites 30 are located, at least partially permeable to the output from the energy application section 30 energy.
  • FIGS. 2 and 3 otherwise corresponds in principle to the structure shown schematically in FIG. 1, wherein the same or corresponding

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Beschichten eines Werkstücks (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend eine Aktivierungseinheit (30) zum Aktivieren einer aktivierbaren Haftschicht (14), die zum Fügen des Beschichtungsmaterials (12) und des Werkstücks (2) vorgesehen ist. Die Aktivierungseinheit (30) ist dazu angeordnet und eingerichtet, die aktivierbare Haftschicht (14) in einem Zustand zu aktivieren, in welchem das Beschichtungsmaterial (12) und das Werkstück (2) in dem mittels der Aktivierungseinheit beaufschlagten Bereich bereits zumindest teilweise über die aktivierbare Haftschicht (14) aneinander anliegen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ferner ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks.
Stand der Technik
Im Bereich der Möbel- und Bauelemente-Industrie werden
Werkstücke an ihrer Oberfläche häufig mit einem
Beschichtungsmaterial versehen, beispielsweise einer Kante. Zum Anbringen des Beschichtungsmaterials an den Werkstücken kann beispielsweise eine mit Schmelzkleber vorbeschichtete Kante mittels einer Energiequelle erwärmt werden, um so den Schmelzkleber auf die gewünschte AufSchmelztemperatur für eine Verklebung zu bringen.
So offenbart die DE 10 2006 056 010 eine
Beschichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher ein auf dem Beschichtungsmaterial oder dem Werkstück vorgesehenes Haftmittel unter Einsatz eines Lasers erwärmt bzw. aktiviert wird. Ferner offenbart die DE 10 2014 213 526 AI eine Beschichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher ein auf dem Beschichtungsmaterial oder dem
Werkstück vorgesehenes Haftmittel unter Einsatz einer
Mikrowellenquelle erwärmt bzw. aktiviert wird.
Diese Verfahren haben sich als effizient erwiesen, da die aktivierbare Schicht (beispielsweise vorbeschichteter Schmelzkleber) gezielt erwärmt bzw. aktiviert werden kann. Allerdings besteht das Bedürfnis, den Einsatz an
aktivierbarer Schicht und Energie weiter zu vermindern und die Qualität der Fügeverbindung weiter zu verbessern. Darüber hinaus ist bei den bekannten Vorrichtungen eine gewisse
Mindestmenge des Beschichtungsmaterials erforderlich, sodass nicht alle Werkstücklängen beschichtet werden können. Darüber hinaus ist der Bauraum im Fügespalt bisweilen ein kritischer Faktor .
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei hoher Qualität der Fügeverbindung einen verminderten
Ressourceneinsatz ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks nach Anspruch 1 sowie ein
Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks nach Anspruch 10 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die bei
herkömmlichen Beschichtungsverfahren auftretende "offene Zeit", d.h. die Zeitspanne zwischen dem Aktivieren der aktivierbaren Haftschicht und dem eigentlichen Fügevorgang, zu eliminieren. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß
vorgesehen, dass bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks die Aktivierungseinheit dazu angeordnet und eingerichtet ist, die aktivierbare Haftschicht in einem Zustand zu aktivieren, in welchem das
Beschichtungsmaterial und das Werkstück in dem mittels der Aktivierungseinheit beaufschlagten Bereich bereits zumindest teilweise über die aktivierbare Haftschicht aneinander anliegen . Auf diese Weise kann die im Stand der Technik auftretende "offene Zeit" eliminiert werden. Hierdurch ergibt sich eine weiter gesteigerte Qualität der Fügeverbindung, während gleichzeitig der Aktivierungsvorgang (z.B. Energieeintrag) besser gesteuert werden kann. Im beispielhaften Falle einer Aktivierung mittels Energie kann insgesamt auch mit einem geringeren Energieniveau gearbeitet werden. Darüber hinaus lässt sich der Aktivierungsvorgang auch von den
Umgebungsbedingungen entkoppeln. So hängt im beispielhaften Falle einer Aktivierung mittels Energie die erforderliche Energie nicht mehr von den Umgebungsbedingungen, der Länge der offenen Zeit etc. ab.
Darüber hinaus ergeben sich dank der vorliegenden Erfindung jedoch noch weitere Vorteile. So können mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung auch sehr kurze Kantenlängen verarbeitet werden, während im Stand der Technik die minimale Kantenlänge durch den Abstand zwischen Aktivierungseinheit und Andrückeinrichtung vorgegeben war. Darüber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Bauraum optimal ausgenutzt werden, insbesondere da im sogenannten Fügespalt zwischen Werkstück und Beschichtungsmaterial keine
Aktivierungseinheit mehr vorgesehen werden muss. Hierdurch ergibt sich auch eine erhöhte Flexibilität der Konstruktion.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aktivierungseinheit auf einer von der Fördereinrichtung abgewandten Seite der Andrückeinrichtung vorgesehen ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der auch Restriktionen hinsichtlich des Bauraums vermieden oder minimiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner
vorgesehen, dass die Aktivierungseinheit eine Energiequelle mit mindestens einem Energieerzeugungsabschnitt aufweist, der bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lasererzeugungsabschnitt, Infraroterzeugungsabschnitt ,
Ultraschallerzeugungsabschnitt,
Magnetfeiderzeugungsabschnitt ,
Mikrowellenerzeugungsabschnitt, PIasmaerzeugungsabschnitt, Beflammungsabschnitt und Begasungsabschnitt.
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 und sind besonders gut geeignet, auch während des Andrückens des Beschichtungsmaterials Energie in den Prozess einbringen. Dabei besitzen insbesondere ein Magnetfeld und eine
Mikrowellenbeaufschlagung eine gute Tiefenwirkung.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner
vorgesehen, dass die Andrückeinrichtung mindestens ein
Andrückmittel aufweist, das für die von dem
Energieaufbringabschnitt ausgegebene Energie zumindest teilweise durchlässig ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders hohe Variabilität und freie Gestaltbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden kann. Darüber hinaus werden auch Wartungs- oder Reparaturarbeiten erleichtert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sie ferner eine Abschirmungseinrichtung aufweist, die
eingerichtet ist, zumindest einen Teil der von der
Energiequelle ausgegebenen Energie abzuschirmen. Hierdurch wird die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöht. Gleichzeitig wird aber auch die Flexibilität des Betriebs der Vorrichtung gesteigert, beispielsweise da sich die Aktivierungseinheit insbesondere bei geeigneter Abschirmungseinrichtung auch frei im Raum bewegen kann, beispielsweise bei sogenannten Stationärmaschinen, bei denen das Werkstück während des Beschichtungsvorgangs im
Wesentlichen stationär ist.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die
Abschirmungseinrichtung zumindest teilweise im Bereich einer Ausgabeöffnung der Aktivierungseinheit vorgesehen ist, da an dieser Stelle besonders wirksam und effizient eine
Abschirmung stattfinden kann. Bevorzugt ist die
Abschirmungseinrichtung als Energiefalle ausgestaltet, insbesondere als sogenannte λ/4-Falle. Hierdurch kann mit geringem konstruktivem Aufwand und hoher Effizienz der gewünschte Abschirmeffekt erzielt werden.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Abschirmungseinrichtung eingerichtet ist, ein zu
beschichtendes Werkstück zumindest teilweise zu umgeben. Hierdurch wird die Betriebssicherheit und Effizienz der Abschirmungseinrichtung noch weiter gesteigert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann prinzipiell mit beliebigen Beschichtungsmaterialien und aktivierbaren
Haftschichten eingesetzt werden. So kann die (beispielsweise mittels Energie) aktivierbare Haftschicht beispielsweise an der zu beschichtenden Oberfläche des Werkstücks vorgesehen sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch separat eine aktivierbare Haftschicht zugeführt werden.
Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass in der
Zuführeinrichtung ein Beschichtungsmaterial angeordnet ist, das die aktivierbare Haftschicht enthält. Hierdurch ergeben sich nicht nur eine besonders einfache Konstruktion und ein störungsarmer Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sondern es lässt sich auch ein besonders ansprechendes
Fugenbild bei hoher Qualität der Fügeverbindung erreichen. Dabei kann die aktivierbare Haftschicht beispielsweise im Wege der Coextrusion, aber auch im Wege der Beschichtung auf dem Beschichtungsmaterial vorgesehen sein, wobei die Beschichtung sowohl vorab, gegebenenfalls aber auch innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen kann.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beschichten eines
Werkstücks ist Gegenstand des Anspruchs 10. Durch dieses Verfahren lassen sich die oben beschriebenen Vorteile
ebenfalls erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4 zeigt schematisch eine seitliche Detailansicht aus Fig. 3.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgen ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben .
Eine Vorrichtung 1 zum Beschichten eines Werkstücks 2 ist in Fig. 1 schematisch in einer Perspektivansicht gezeigt. Die Vorrichtung 1 dient zum Beschichten von Werkstücken 2, die z.B. vollständig oder abschnittsweise aus Holz,
Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
Derartige Werkstücke können beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie zum Einsatz kommen, aber auch in anderen Bereichen. Die Vorrichtung 1 umfasst zunächst eine Zuführeinrichtung 10 zum Zuführen eines Beschichtungsmaterials 12, wobei die
Zuführeinrichtung 10 auch einen nicht näher gezeigten Vorrat an Beschichtungsmaterial 12 beinhalten kann. Bei dem
Beschichtungsmaterial kann es sich beispielsweise um
sogenannte Kantenbänder handeln, die aus unterschiedlichsten Materialien bestehen können wie beispielsweise Kunststoff, Furnier, Aluminium etc. Es kann sich jedoch auch um ein eher bahnförmiges Material handeln, das nicht notwendigerweise für eine Schmalfläche, sondern gegebenenfalls auch für eine
Breitfläche des zu beschichtenden Werkstücks 2 vorgesehen ist .
In der vorliegenden Ausführungsform ist das
Beschichtungsmaterial 12 mit einer mittels Energie
aktivierbaren Haftschicht 14 versehen, die beispielsweise mit dem Beschichtungsmaterial 12 coextrudiert sein kann oder auch im Nachgang zur Herstellung des Beschichtungsmaterials 12 auf dieses aufgebracht worden sein kann. Prinzipiell kann es sich auch um eine integrale Schicht des Beschichtungsmaterials 12 handeln, die jedenfalls mit bloßem Auge nicht als separate Schicht 14 ersichtlich ist und möglicherweise insgesamt einstückig und strukturell identisch mit dem
Beschichtungsmaterial 12 ausgestaltet ist. Wie bereits vorstehend erwähnt, ist es jedoch ebenso möglich, die mittels Energie aktivierbare Haftschicht 14 alternativ oder
zusätzlich auf der zu beschichtenden Oberfläche des
Werkstücks 2 vorzusehen und/oder als separate Schicht in der Vorrichtung 1 zuzuführen.
Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine Andrückeinrichtung 20 zum Andrücken des Beschichtungsmaterials 12 an eine zu beschichtende Oberfläche 2a des Werkstücks 2. Die
Andrückeinrichtung 20 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Andrückwalze ausgestaltet, wobei selbstverständlich auch mehrere Andrückwalzen vorgesehen sein können und auch
andersartige Andrückelemente zum Einsatz kommen können.
Darüber hinaus besitzt die Vorrichtung 1 eine
Fördereinrichtung 4 zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen der Andrückeinrichtung 20 und dem Werkstück 2. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fördereinrichtung 4 als Durchlauffördereinrichtung ausgestaltet, beispielsweise als Förderband, Förderkette oder dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Fördereinrichtungen beschränkt. Vielmehr kann bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1 die Fördereinrichtung auch dazu dienen, die Andrückeinrichtung 20 und gegebenenfalls andere Bauteile zu bewegen, während das Werkstück 2 während des
Beschichtungsvorgangs stationär gehalten wird. Darüber hinaus sind auch Mischformen beider Konzepte möglich, bei denen sich gegebenenfalls auch zumindest zeitweise Werkstück und
Andrückeinrichtung bewegen können.
Zwischen der Andrückeinrichtung 20 und der Zuführeinrichtung 10 ist eine Aktivierungseinheit 30 vorgesehen. In der
vorliegenden Ausführungsform ist die Aktivierungseinheit als Energieaufbringabschnitt 30 zum Aufbringen von Energie auf die mittels Energie aktivierbare Haftschicht 14 ausgestaltet. Der Energieaufbringabschnitt 30 dient dazu, die aktivierbare Haftschicht 14 derart durch Energieeintrag zu aktivieren, dass die aktiverbare Haftschicht 14 zum Fügen des
Beschichtungsmaterials 12 und des Werkstücks 2 verwendet werden kann. Dabei ist der Energieaufbringabschnitt 30 auf der vom Werkstück 2 abgewandten Seite des
Beschichtungsmaterials 12 angeordnet. Somit kann der
Energieaufbringabschnitt 30 die aktivierbare Haftschicht 14 mit Energie beaufschlagen, während das Beschichtungsmaterial 12 und das Werkstück 2 in dem mit Energie beaufschlagten Bereich bereits unter Zwischenschaltung der aktivierbaren Haftschicht 14 aneinander anliegen. Der
Energieaufbringabschnitt 30 ist somit derart angeordnet und eingerichtet, dass die Energie zumindest teilweise durch das Beschichtungsmaterial 2 hindurch auf die aktivierbare
Haftschicht 14 aufgebracht wird.
Der Energieaufbringabschnitt 30 ist mit einer Energiequelle 34 verbunden, die einen Energieerzeugungsabschnitt aufweist, der auf unterschiedlichsten Energieerzeugungstechnologien beruhen kann. Dabei ist der Energieerzeugungsabschnitt bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Lasererzeugungsabschnitt, Infraroterzeugungsabschnitt ,
Ultraschallerzeugungsabschnitt,
Magnetfeiderzeugungsabschnitt ,
Mikrowellenerzeugungsabschnitt, PIasmaerzeugungsabschnitt, Beflammungsabschnitt und Begasungsabschnitt. Die besonderen Vorteile dieser unterschiedlichen Technologien wurden bereits vorstehend beschrieben.
Ferner umfasst die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eine Abschirmungseinrichtung 40, die dazu dient, zumindest einen Teil der von dem
Energieaufbringabschnitt 30 ausgegebenen Energie
abzuschirmen. Dabei weist die Abschirmungseinrichtung 40 in der vorliegenden Ausführungsform eine Ausgabeöffnung 32 auf, in die das zu beschichtende Werkstück 2 teilweise
hineinreicht. Ferner weist die Abschirmungseinrichtung 40 vorteilhaft eine Energiefalle 42 auf, die je nach Technologie der Energiequelle unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Eine mögliche Ausgestaltung der Energiefalle 42 ist in Fig. 4 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Danach kann die Energiefalle 42 beispielsweise als λ/4-Falle ausgestaltet sein, die eine Mehrzahl von Rippen 44 aufweist. Diese Art von Energiefalle eignet sich besonders gut für eine Mikrowellen- Energiequelle, wobei Geometrie und Anordnung der Rippen dann vorteilhaft auf die Betriebsparameter der
Mikrowellenenergiequelle abgestimmt werden können. Der Betrieb der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung 1 vollzieht sich beispielsweise wie folgt.
Während ein Werkstück 2 auf der Fördereinrichtung 4 bewegt wird, wird das Beschichtungsmaterial 12 mit der aktivierbaren Haftschicht 14 mittels der Zuführeinrichtung 10 zugeführt und mit der zu beschichtenden Oberfläche 2a des Werkstücks 2 in Anlage gebracht. In diesem Zustand wird die sandwichartig zwischen dem Beschichtungsmaterial 12 und dem Werkstück 2 vorgesehene aktivierbare Haftschicht 14 mittels des
Energieaufbringabschnitts 30 durch Energieeintrag aktiviert, insbesondere aufgeschmolzen. Dabei liegt das
Beschichtungsmaterial 12 unter der Zwischenschaltung der aktivierbaren Haftschicht 14 an der zu beschichtenden
Oberfläche 2a des Werkstücks 2 an. Anschließend wird das Beschichtungsmaterial 12 noch mittels der Andrückeinrichtung 20 an das Werkstück 2 angedrückt.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist in Fig. 2 schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die
Andrückeinrichtung 20 und der Energieaufbringabschnitt 30 verschränkt bzw. überlappend angeordnet, wobei der
Energieaufbringabschnitt 30 zumindest teilweise auf einer von der Fördereinrichtung 4 abgewandten Seite der
Andrückeinrichtung 20 vorgesehen ist. Diese verschränkte bzw. teilweise überlappende Anordnung von Andrückeinrichtung 20 und Energieaufbringabschnitt 30 ist in Fig. 3 noch näher gezeigt. Dabei sind zumindest diejenigen Andrückmittel der Andrückeinrichtung 20, die sich überlappend zu dem
Energieaufbringabschnitt 30 befinden, zumindest teilweise durchlässig für die von dem Energieaufbringabschnitt 30 ausgegebene Energie.
Der übrige Aufbau der in Fig. 2 und 3 gezeigten Vorrichtung 1 entspricht ansonsten prinzipiell dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Aufbau, wobei gleiche oder entsprechende
Bauteile jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (1) zum Beschichten eines Werkstücks (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz,
Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend : eine Aktivierungseinheit (30) zum Aktivieren einer aktivierbaren Haftschicht (14), die zum Fügen des
Beschichtungsmaterials (12) und des Werkstücks (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Aktivierungseinheit (30) dazu angeordnet und eingerichtet ist, die aktivierbare Haftschicht (14) in einem Zustand zu aktivieren, in welchem das
Beschichtungsmaterial (12) und das Werkstück (2) in dem mittels der Aktivierungseinheit beaufschlagten Bereich bereits zumindest teilweise über die aktivierbare
Haftschicht (14) aneinander anliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung (10) zum Zuführen eines
Beschichtungsmaterials (12), eine Andrückeinrichtung (20) zum Andrücken des
Beschichtungsmaterials (12) an eine Oberfläche (2a) des Werkstücks (2), und eine Fördereinrichtung (4) zum Herbeiführen einer
Relativbewegung zwischen der Andrückeinrichtung (20) und dem Werkstück (2) . Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (30) auf einer von der Fördereinrichtung (4) abgewandten Seite der Andrückeinrichtung (20) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (30) eine Energiequelle (34) mit mindestens einem
Energieerzeugungsabschnitt aufweist, der bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Lasererzeugungsabschnitt, Infraroterzeugungsabschnitt , Ultraschallerzeugungsabschnitt,
Magnetfeiderzeugungsabschnitt , Mikrowellen¬ erzeugungsabschnitt, PIasmaerzeugungsabschnitt,
Beflammungsabschnitt und Begasungsabschnitt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (20) mindestens ein
Andrückmittel (22) aufweist, das für die von der
Energiequelle (34) ausgegebene Energie zumindest
teilweise durchlässig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass sie ferner eine
Abschirmungseinrichtung (40) aufweist, die eingerichtet ist, zumindest einen Teil der von dem Energiequelle (34) ausgegebenen Energie abzuschirmen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungseinrichtung (40) zumindest
teilweise im Bereich einer Ausgabeöffnung (32) der
Aktivierungseinheit (30) vorgesehen ist und bevorzugt eine Energiefalle (42), insbesondere λ/4-Falle,
aufweist .
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Abschirmungseinrichtung (40) eingerichtet ist, ein zu beschichtendes Werkstück (2) zumindest teilweise zu umgeben.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführeinrichtung (10) ein Beschichtungsmaterial (12) angeordnet ist, das die aktivierbare Haftschicht (14) enthält.
10. Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks (2), das
bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz,
Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, bevorzugt unter Einsatz einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
Zuführen eines Beschichtungsmaterials (12),
Andrücken des Beschichtungsmaterials (12) an eine
Oberfläche (2a) des Werkstücks (2),
Aktivieren einer aktivierbaren Haftschicht (14), die zum Fügen des Beschichtungsmaterials (12) und des Werkstücks (2) vorgesehen ist, wobei die aktivierbare Haftschicht (14) in einem Zustand aktiviert, insbesondere mit Energie beaufschlagt wird, in welchem das Beschichtungsmaterial (12) und das
Werkstück (2) in dem aktivierten Bereich bereits
zumindest teilweise über die aktivierbare Haftschicht (14) aneinander anliegen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie zumindest teilweise durch das
Beschichtungsmaterial (12) hindurch auf die aktivierbare Haftschicht (14) aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Energie zumindest teilweise durch die Andrückeinrichtung (20) hindurch auf die aktivierbare Schicht (14) aufgebracht wird.
EP17828664.7A 2016-12-06 2017-12-05 Vorrichtung und verfahren zum beschichten eines werkstücks Withdrawn EP3551404A1 (de)

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