EP3741529A1 - Heissgaseinrichtung zum bereitstellen von heissgas sowie beschichtungsvorrichtung und verfahren zum beschichten von werkstücken - Google Patents

Heissgaseinrichtung zum bereitstellen von heissgas sowie beschichtungsvorrichtung und verfahren zum beschichten von werkstücken Download PDF

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EP3741529A1
EP3741529A1 EP20174926.4A EP20174926A EP3741529A1 EP 3741529 A1 EP3741529 A1 EP 3741529A1 EP 20174926 A EP20174926 A EP 20174926A EP 3741529 A1 EP3741529 A1 EP 3741529A1
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EP
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hot gas
coating
coating material
workpiece
gas
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EP20174926.4A
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EP3741529B1 (de
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Jonathan Würz
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Homag GmbH
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Homag GmbH
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    • 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 hot gas device for providing hot gas for a coating device as well as a coating device and a method for coating workpieces with a coating material.
  • the coating material is usually applied to the workpiece by means of a functional layer provided on the workpiece or the coating material.
  • This functional layer can be an adhesive layer which has a thermally activatable hot-melt adhesive, or a heat-activatable layer, which enables an adhesive-free connection to the workpiece.
  • a hot gas device can be provided for this purpose. This provides a hot gas by means of which the functional layer is heated to an activation temperature, for example a melting temperature of the hot-melt adhesive or the heat-activatable layer.
  • an edge coating device for applying a tape-shaped multilayer Edge material known on narrow surfaces of a workpiece.
  • This edge material can be activated without adhesive and attached to the narrow surfaces.
  • the edge coating device comprises at least one feed device for the edge material as well as a pressure device which presses the edge material against the narrow surface of the workpiece.
  • an outlet for a hot gas is provided which applies the hot gas under pressure to the edge material and / or a heat-activatable layer of the edge material.
  • the hot gas is heated to temperatures of up to 600 ° C.
  • the workpieces to be coated as well as the edge material mostly consist of a wood and / or plastic material. Due to the high temperatures of the hot gas and the radiated thermal energy of the components heated by the hot gas, workpieces or edge materials made of these materials can be damaged if the thermal load acts locally on the workpiece and / or the edge material for too long.
  • the object of the present invention is to provide a hot gas device, a coating device with a hot gas device and a method for coating workpieces, by means of which a high level of functional and operational reliability is achieved when coating the workpieces.
  • a hot gas device for providing hot gas according to the features of claim 1 and by a coating device for coating workpieces with a coating material according to the features of claim 12 and by a method for coating workpieces with a coating material according to the features of claim 13 solved.
  • Particularly preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the invention is based on the idea of the thermal load on a workpiece and / or a coating material due to the components of the coating device heated by the hot gas.
  • the hot gas is heated to temperatures of over 400 ° C. by an energy source of the hot gas device, in particular by a heat exchanger, and fed to the coating material and / or the workpiece.
  • a deflection device is provided which has at least one outlet opening for the hot gas in order to activate a functional layer provided on the workpiece and / or on the coating material.
  • At least the deflection device is heated, in particular in the region of the at least one outlet opening, to a temperature which essentially corresponds to the temperature of the hot gas.
  • a high level of thermal radiation and convection heat can be emitted through the deflection device. Since the ignition temperature of wood is between 280 ° C and 340 ° C and the melting temperature of a plastic or composite material can be significantly lower, the risk of damage or even ignition of the workpiece and / or coating material can occur under certain operating conditions.
  • the hot gas device has a cooling device by which at least the workpiece and / or the coating material and / or the deflection device and / or the energy source can be cooled.
  • a cooling can reduce a thermal load on the workpiece and / or coating material, in particular due to the emitted thermal radiation and convection heat of the components of the hot gas device heated by the hot gas. Damage or ignition of the workpiece and / or the coating material can be prevented in this way.
  • active cooling can be provided by the cooling device. This enables effective cooling of the deflection device and / or the workpiece and / or the coating material and / or the energy source. In this way, the deflection device, the workpiece, the coating material and / or the energy source can be briefly cooled to a temperature which does not damage the workpiece and / or the coating material.
  • the cooling device has a control system by means of which the cooling and / or the supply of the hot gas can be controlled as a function of at least one defined operating state of the coating device. This regulation enables precisely controllable cooling that takes place exclusively in an operating state of the coating device that requires cooling of the workpiece and / or coating material.
  • this defined operating state of the coating device is formed at least by delaying a relative movement between the workpiece to be coated and / or coating material and at least the deflection device.
  • this operating state can be an interruption or termination of the relative movement.
  • the delay in the relative movement can in particular represent a feed stop of the workpiece or of the coating material. This can result in high local thermal stress on the workpiece or the coating material, which can lead to damage. Since the control only activates the cooling in the event of such a delay in the relative movement, damage can be efficiently prevented on the one hand and energy-saving cooling can be achieved on the other.
  • the cooling device has a cold gas source for providing a cold gas and comprises at least one cold gas guide path which is connected to the deflection device and / or the energy source and / or at least one application device of the cooling device for supplying the cold gas stands.
  • the cold gas source can provide rapid and sufficient availability of the cold gas.
  • the cold gas can be either cold air or any inert gas.
  • Cold gas is to be understood as a gas whose temperature is well below the temperature of the hot gas.
  • the cold gas can have a temperature that corresponds to the ambient temperature, that is to say about 20 ° C.
  • An advantageous embodiment of the hot gas device provides that the cold gas can be fed to the workpiece and / or the coating material for cooling through the at least one outlet opening of the deflection device or through at least one additional cold gas outlet opening of the deflection device. Since the cold gas can be fed through the at least one outlet opening of the deflecting device, via which the hot gas can also be fed to the functional layer, a simple construction of the deflecting device can be provided. If the cold gas is provided through the at least one additional cold gas outlet opening of the deflection device, a separate gas duct can also be provided for the cold gas and the hot gas.
  • the at least one outlet opening or the at least one cold gas outlet opening of the deflection device is directed in the direction of the workpiece and / or coating material to be coated and the cold gas in an area between the workpiece and the deflection device and / or in an area between the coating material and the deflection device can be fed.
  • the cold gas can be supplied in a targeted manner to areas in which cooling is required. These areas to be cooled are in particular the surface of the workpiece and / or of the coating material.
  • a preferred embodiment of the hot gas device provides that the deflection device is provided adjacent to a pressing device of the coating device and preferably between the workpiece to be coated and the Coating material is arranged.
  • the functional layer can be activated immediately before the coating material is pressed onto the workpiece.
  • the arrangement of the deflection device between the workpiece and the coating material can also make it possible to feed the hot gas and / or the cold gas both to the coating material and to the workpiece.
  • the at least one application device is assigned to the deflection device and has at least one outlet nozzle through which the cold gas can be fed to the coating material and / or the workpiece and / or the deflection device for cooling, with preferably at least one outlet nozzle the application device is assigned to a side of the coating material which is opposite the functional layer on the coating material.
  • a flexible arrangement of cooling in the coating device can be provided by the at least one application device.
  • the application device can preferably be provided where targeted cooling is required.
  • the application device is arranged in such a way that, in the defined operating state of the coating device, effective cooling of the coating material is enabled, preferably on a side of the coating material opposite the functional layer.
  • the cold gas source comprises a compressed gas reservoir or is designed as a compressed gas reservoir and the compressed gas reservoir is preferably connected to a compressed air supply.
  • a supply of cold gas can be provided by the pressurized gas reservoir.
  • the compressed air supply ensures a continuous supply of cold gas.
  • the compressed air supply is preferably a local compressed air network.
  • a coating device for coating workpieces with a coating material, in particular for coating narrow sides of plate-shaped workpieces with a narrow-surface coating material, the workpieces preferably being at least partially made of wood, wood-based materials, plastic, composite materials or the like, the coating device has a hot gas device for providing hot gas according to one of the embodiments described above.
  • a coating device can significantly reduce thermal stress on the workpiece and / or the coating material, in particular due to the emitted thermal radiation and convection heat of the components of the hot gas device heated by the hot gas, so that no damage to the workpiece and / or coating material occurs during the coating process .
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a coating device with a hot gas device.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a coating device 1 for coating plate-shaped workpieces 2 with a coating material 3.
  • the coating device 1 is for coating narrow sides 4 plate-shaped workpieces 2 with a narrow surface coating material, also referred to as edge band or edge material, is provided.
  • workpieces 2 are used, which at least in sections consist of wood, wood-based materials, plastic, composite materials or the like, as they are used, for example, in the field of furniture and component manufacture.
  • This can involve a wide variety of workpieces such as solid wood or chipboard, lightweight panels, sandwich panels, skirting boards, profiles for profile wrapping, etc.
  • the present invention is not limited to such workpieces.
  • the coating device 1 comprises a support 5 on which the workpiece 2 rests during the coating.
  • the support 5 can in particular enable a feed movement of the workpiece 2.
  • a feed device 6 for the continuous feed of the coating material 3 is assigned to the support 5.
  • the feed device 6 is arranged in such a way that the coating material 3 is fed to the workpiece 2 at an acute angle relative to the feed direction of the workpiece 2.
  • the feed device 6 feeds the coating material 3 into the area of a pressure device 7.
  • the pressure device 7 has, for example, a rotatably mounted pressure roller 8.
  • the coating material 3 is brought into contact with the workpiece 2 by the pressure device 7, the feed movement of the workpiece 2 and the coating material 3 taking place in coordination with one another.
  • a plurality of pressure rollers or another type of pressure device can also be provided.
  • the above-described coating device 1 is from the field of continuous technology, in which the workpiece 2 is moved relative to the pressure device 7.
  • the coating material 3 consists of at least two layers, of which one layer assigned to the workpiece 2 forms a functional layer.
  • the functional layer can be, for example, an adhesive layer or a heat-activated, adhesive-free layer.
  • the at least one further layer of the coating material 3 forms, in particular, a decorative layer.
  • the functional layer is activated by a hot gas device 10.
  • This hot gas device 10 has an energy source 11 which generates and provides a hot gas.
  • the hot gas can in particular be hot air.
  • the energy source 11 is connected to the deflection device 9 via a hot gas guide path 12, so that the hot gas can be fed to the deflection device 9.
  • the deflection device 9 has one or more outlet openings 13 through which the hot gas is directed in the direction of the coating material 3. By applying the heated hot gas to the coating material 3, the thermal energy of the hot gas is provided for activating the functional layer.
  • the functional layer can also be provided on the workpiece 2. In this case, the outlet openings 13 of the deflection device 9 are arranged in such a way that the hot gas is guided in the direction of the workpiece 2.
  • the at least one outlet opening 13 can be designed in many ways. In particular, hole geometries arranged in a row can be provided, the outlet openings having a round hole geometry, an angular hole geometry or some other type of free-form geometry.
  • the outlet opening 13 can also be designed as a continuous opening, in particular in the form of a slot.
  • a plurality of outlet openings 13 are preferably provided in a plurality of rows, with the outlet openings 13 being able to have the same design or one or more outlet openings 13 having different geometries.
  • the energy source 11 is designed in particular as a heat exchanger and heats the hot gas to temperatures of over 400 ° C.
  • the components that come into contact with the hot gas, in particular the deflection device 9, also reach temperatures in the range of over 400 ° C. as a result.
  • these components, in particular the deflection device 9, radiate a high level of thermal energy during the coating.
  • the deflection device 9 is arranged in the immediate vicinity of the coating material 3 and / or workpiece 2. In particular, the deflection device 9 is arranged between the workpiece 2 and the coating material 3. The distance between the deflection device 9 and the coating material 3 and / or workpiece 2 is only a few millimeters.
  • the thermal radiation and convection heat emanating from the heated deflection device 9 can result in a high level of thermal energy input locally into the workpiece 2 and / or the coating material 3. Since the ignition temperature of wood is in the range of 280 ° C to 340 ° C and the melting temperature of plastics can be significantly lower, the feed movement is interrupted or slowed down the risk of damage to the workpiece 2 and / or the coating material 3 or even the risk of the workpiece 2 and / or the coating material 3 igniting.
  • the hot gas device 10 has a cooling device 14. At least the deflection device 9 and / or the workpiece 2 and / or the coating material 3 and / or the energy source 11 can be cooled by this cooling device 14. Active cooling of at least these components by a cold gas is provided here.
  • Cold gas is understood to mean a gas whose temperature is considerably below the temperature of the hot gas.
  • the cold gas can have a temperature in the range of the ambient temperature of approximately 20 ° C., for example.
  • the cold gas can, for example, be compressed air from a local compressed air network or also ambient air.
  • the cold gas can also be any inert gas, for example argon or nitrogen.
  • the cold gas is provided by a cold gas source 15.
  • this cold gas source 15 is a compressed gas storage device 16.
  • the compressed gas storage device 16 can be connected to a compressed air supply 17, which supplies the cold gas.
  • the compressed air supply 17 can for example be a local compressed air network.
  • a cooler (not shown) can also be provided, which cools the cold gas to a required cooling temperature.
  • additional cooling of the cold gas is not absolutely necessary.
  • the cold gas source 15, in particular the compressed gas reservoir 16, is connected to the deflection device 9 via a cold gas guide path 18. As a result, the cold gas can be fed to the deflection device 9.
  • the deflection device 9 has at least one cold gas outlet opening 19 for providing the cold gas.
  • One or more cold gas outlet openings 19 can be provided, wherein the number, configuration and / or arrangement of the at least one cold gas outlet opening 19 can correspond to those of the previously described outlet opening 13 of the deflecting device 9.
  • the at least one cold gas outlet opening 19 is directed in the direction of the coated workpiece 2 and / or the coating material 3.
  • the cold gas can be fed into an area between the workpiece 2 and the deflection device 9 and / or in an area between the coating material 3 and the deflection device 9 for cooling.
  • the deflection device 9 does not have any additional cold gas outlet opening 19.
  • the cold gas is fed to the workpiece 2 and / or the coating material 3 via the outlet openings 13 of the deflection device 9.
  • either the hot gas for activating the functional layer or the cold gas for cooling the workpiece 2 and / or coating material 3 and / or the deflection device 9 is provided via the outlet openings 13.
  • the cold gas in addition to the hot gas of the deflection device 9 is supplied to cause the deflection device 9 to cool.
  • the cooling device 14 has a regulator 20.
  • This regulation 20 comprises a controllable valve 21.
  • This valve 21 is provided in the cold gas routing path 18 so that the provision of the cold gas by the valve 21 can be controlled.
  • the valve 21 can be regulated between a closed position and an open position. While the hot gas for activating the functional layer is provided via the outlet openings 13 of the deflection device 9, the valve 21 is arranged in the closed position so that no cold gas is used for cooling provided. If cooling is necessary due to the operating state of the coating device 1, the valve 21 is moved into the open position so that the cold gas is fed to the deflection device 9 in addition to the hot gas.
  • the valve 21 can be a unipolar valve which is moved into the open position in the event of a voltage drop in the coating device 1.
  • Such a controllable valve 21 can also be provided in the hot gas guide path 12, so that the provision of the hot gas can also be regulated.
  • the valve 21 in the hot gas guide path 12 and in the cold gas guide path 18 can be arranged oppositely in the closed or open position so that either the hot gas or the cold gas is fed to the deflection device 9.
  • the provision of the cold gas for cooling takes place as a function of at least one defined operating state of the coating device 1 and is controlled by the controller 20.
  • This defined operating state relates to at least a delay in the relative movement between the workpiece 2 to be coated and / or coating material 3 and at least the deflection device 9.
  • the delay in the relative movement can slow down, interrupt or terminate the feed movement, in particular a feed stop, of the workpiece 2 and / or of the coating material 3.
  • the supply of the cold gas in this operating state causes the workpiece 2 and / or the coating material 3 and / or the deflection device 9 to be cooled and convection heat prevented.
  • the cold gas source 15 can be connected to the energy source 11 via a further cold gas guide path 18.
  • a controllable valve 21 (not shown in more detail), which is connected to the controller 20, be provided.
  • At least one additional application device 22 is provided for cooling in the coating device 1, in particular for cooling the coating material 3.
  • This application device 22 is connected to the cold gas source 15 via the cold gas guide path 18 or a separate cold gas guide path in connection.
  • the application device 22 is arranged adjacent to the deflection device 9 and has at least one outlet nozzle 23 for providing the cold gas.
  • the at least one outlet nozzle 23 is arranged in particular in such a way that the cold gas can be fed to the coating material 3 for cooling.
  • the application device 22 is arranged in such a way that the coating material 3 runs between the deflection device 9 and the application device 22.
  • the cold gas emerging from the outlet nozzle 23 can thus be fed to one side of the coating material 3 which is opposite the functional layer on the coating material 3.
  • the application device 22 can be designed in such a way that the cold gas can be supplied through one or more outlet nozzles 23 both on the side of the functional layer of the coating material 3 and on the side of the coating material 3 that is opposite the functional layer.
  • the application device 22 can have one or more outlet nozzles 23, the number, design and / or arrangement of the outlet nozzles 23, which can correspond to the outlet opening 13 of the deflection device 9 described above.
  • the provision of the cold gas via the applicator 22 can be controlled by the regulator 20 in the manner described above as a function of the defined operating state of the coating device 1.
  • Coating device 16 Compressed gas storage 2. workpiece 17. Compressed air supply 3. Coating material 18. Cold gas routing path 4. Narrow side 19. Cold gas outlet opening 5th edition 6. Feeder 20. Regulation 7. Pressure device 21. valve 8. Pressure roller 22. Applicator 9. Diverting device 23. Outlet nozzle 10. Hot gas device 11. Energy source 12. Hot gas guide path 13. Outlet opening 14. Cooling device 15. Cold gas source

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heißgaseinrichtung (10) zum Bereitstellen von Heißgas für eine Beschichtungsvorrichtung (1) zum Beschichten von Werkstücken (2) mit einem Beschichtungsmaterial (3), insbesondere zum Beschichten von Schmalseiten (4) plattenförmiger Werkstücke (2) mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, mit einer Energiequelle (11) zum Bereitstellen des Heißgases sowie mit wenigstens einem Heißgasführungspfad (12) zum Zuführen des Heißgases zu einer Umlenkeinrichtung (9), wobei die Umlenkeinrichtung (9) zumindest eine Austrittsöffnung (13) aufweist, um eine am Beschichtungsmaterial (3) und/oder am Werkstück (2) vorgesehene Funktionsschicht mit dem Heißgas zu aktivieren, wobei eine Kühleinrichtung (14) vorgesehen ist, durch welche zumindest die Umlenkeinrichtung (9) und/oder das Werkstück (2) und/oder das Beschichtungsmaterial (3) und/oder die Energiequelle (11) kühlbar ist sowie eine Beschichtungsvorrichtung (1) und ein Verfahren zum Beschichten von Werkstücken (2) mit einem Beschichtungsmaterial (3).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heißgaseinrichtung zum Bereitstellen von Heißgas für eine Beschichtungsvorrichtung sowie eine Beschichtungsvorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten von Werkstücken mit einem Beschichtungsmaterial.
  • Im Bereich der Möbel- und Bauelementefertigung werden Werkstücke aus funktionalen sowie optischen Gründen häufig an deren Oberflächen mit einem Beschichtungsmaterial versehen. Insbesondere bei plattenförmigen Werkstücken werden zudem deren Schmalseiten mit einem Beschichtungs- bzw. Kantenmaterial beschichtet.
  • Das Anbringen des Beschichtungsmaterials am Werkstück erfolgt üblicherweise mittels einer am Werkstück oder am Beschichtungsmaterial vorgesehenen Funktionsschicht. Diese Funktionsschicht kann eine Haftmittelschicht sein, die einen thermisch aktivierbaren Schmelzkleber aufweist, oder auch eine wärmeaktivierbare Schicht, durch welche eine kleberfreie Verbindung mit dem Werkstück ermöglicht ist. Vor dem Anbringen des Beschichtungsmaterials an dem Werkstückst ist es erforderlich, eine solche Funktionsschicht zu aktivieren. Hierfür kann eine Heißgaseinrichtung vorgesehen sein. Diese stellt ein Heißgas bereit, durch welches die Funktionsschicht auf eine Aktivierungstemperatur erwärmt wird, beispielsweise eine Aufschmelztemperatur des Schmelzklebers oder der wärmeaktivierbaren Schicht.
  • Aus der DE 10 2011 015 898 A1 ist eine Kantenbeschichtungsvorrichtung zum Aufbringen eines bandförmigen mehrschichtigen Kantenmaterials auf Schmalflächen eines Werkstücks bekannt. Dieses Kantenmaterial ist kleberfrei aktivierbar auf den Schmalflächen befestigbar. Die Kantenbeschichtungsvorrichtung umfasst mindestens eine Zufuhreinrichtung für das Kantenmaterial sowie eine Andruckeinrichtung, die das Kantenmaterial an die Schmalfläche des Werkstücks andrückt. Im Bereich der Zufuhreinrichtung und/oder Andruckeinrichtung ist ein Auslass für ein Heißgas vorgesehen, welcher das Kantenmaterial und/oder eine wärmeaktivierbare Schicht des Kantenmaterials mit dem Heißgas unter Druck beaufschlagt. Um das Kantenmaterial und/oder die Schicht zu aktivieren, wird das Heißgas auf Temperaturen von bis zu 600°C erwärmt. Die zu beschichtenden Werkstücke sowie das Kantenmaterial bestehen zumeist aus einem Holz- und/oder Kunststoffwerkstoff. Aufgrund der hohen Temperaturen des Heißgases sowie durch die abgestrahlte thermische Energie der durch das Heißgas erhitzten Komponenten, können Werkstücke oder Kantenmaterialien aus diesen Werkstoffen beschädigt werden, sofern die thermische Belastung zu lange lokal auf das Werkstück und/oder das Kantenmaterial einwirkt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heißgaseinrichtung, eine Beschichtungsvorrichtung mit einer Heißgaseinrichtung sowie ein Verfahren zum Beschichten von Werkstücken bereitzustellen, durch welche eine hohe Funktions- und Betriebssicherheit beim Beschichten der Werkstücke erreicht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heißgaseinrichtung zum Bereitstellen von Heißgas gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten von Werkstücken mit einem Beschichtungsmaterial gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 und durch ein Verfahren zum Beschichten von Werkstücken mit einem Beschichtungsmaterial gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die thermische Belastung auf ein Werkstück und/oder ein Beschichtungsmaterial aufgrund der durch das Heißgas erhitzten Komponenten der Beschichtungseinrichtung zu reduzieren.
  • Das Heißgas wird durch eine Energiequelle der Heißgaseinrichtung, insbesondere durch einen Wärmeübertrager, auf Temperaturen von über 400°C erhitzt und dem Beschichtungsmaterial und/oder dem Werkstück zugeführt. Hierfür ist eine Umlenkeinrichtung vorgesehen, die wenigstens eine Austrittsöffnung für das Heißgas aufweist, um eine am Werkstück und/oder am Beschichtungsmaterial vorgesehene Funktionsschicht zu aktivieren. Zumindest die Umlenkeinrichtung erwärmt sich insbesondere im Bereich der wenigstens einen Austrittsöffnung auf eine Temperatur, die im Wesentlichen der Temperatur des Heißgases entspricht. Durch die Umlenkeinrichtung kann dadurch eine hohe Wärmestrahlung und Konvektionswärme abgeben werden. Da die Zündtemperatur von Holz zwischen 280°C und 340°C liegt und die Schmelztemperatur eines Kunststoffes oder Verbundwerkstoffes noch deutlich niedriger liegen kann, kann unter bestimmten Betriebsbedingungen die Gefahr einer Beschädigung oder gar Entzündung des Werkstücks und/oder Beschichtungsmaterials auftreten.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Heißgaseinrichtung eine Kühleinrichtung aufweist, durch welche zumindest das Werkstück und/oder das Beschichtungsmaterial und/oder die Umlenkeinrichtung und/oder die Energiequelle kühlbar ist. Durch eine solche Kühlung kann eine thermische Belastung auf das Werkstück und/oder Beschichtungsmaterial, insbesondere aufgrund der abgegebenen Wärmestrahlung und Konvektionswärme der durch das Heißgas erwärmten Komponenten der Heißgaseinrichtung, reduziert sein. Eine Beschädigung oder Entzündung des Werkstücks und/oder des Beschichtungsmaterials kann auf diese Weise verhindert sein.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Heißgaseinrichtung kann eine aktive Kühlung durch die Kühleinrichtung vorgesehen sein. Dadurch kann eine effektive Kühlung der Umlenkeinrichtung und/oder des Werkstücks und/oder des Beschichtungsmaterials und/oder der Energiequelle vorgesehen sein. Auf diese Weise können die Umlenkeinrichtung, das Werkstück, das Beschichtungsmaterial und/oder die Energiequelle kurzfristig auf eine Temperatur gekühlt werden, die kein Beschädigen des Werkstücks und/oder Beschichtungsmaterials bewirkt.
  • Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Heißgaseinrichtung sieht vor, dass die Kühleinrichtung eine Regelung aufweist, durch welche die Kühlung und/oder die Zufuhr des Heißgases in Abhängigkeit von wenigstens einem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung steuerbar ist. Durch diese Regelung ist eine exakt steuerbare Kühlung ermöglicht, die ausschließlich in einem Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung erfolgt, die ein Kühlen des Werkstücks und/oder Beschichtungsmaterials erfordert.
  • In einer Ausgestaltung der Heißgaseinrichtung kann vorgesehen sein, dass dieser definierte Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung zumindest durch eine Verzögerung einer Relativbewegung zwischen dem zu beschichtenden Werkstück und/oder Beschichtungsmaterial und zumindest der Umlenkeinrichtung gebildet ist. Insbesondere kann dieser Betriebszustand ein Unterbrechen oder Beenden der Relativbewegung sein. Die Verzögerung der Relativbewegung kann insbesondere ein Vorschubstopp des Werkstücks oder des Beschichtungsmaterials darstellen. Hierbei kann eine hohe lokale thermische Belastung auf das Werkstück oder das Beschichtungsmaterial auftreten, die zu Schäden führen kann. Indem die Regelung die Kühlung nur bei einer solchen Verzögerung der Relativbewegung ansteuert, können einerseits Schäden effizient verhindert werden und andererseits kann eine energiesparende Kühlung erreicht sein.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Heißgaseinrichtung sieht vor, dass die Kühleinrichtung eine Kaltgasquelle zum Bereitstellen eines Kaltgases aufweist und wenigstens einen Kaltgasführungspfad umfasst, der zum Zuführen des Kaltgases mit der Umlenkeinrichtung und/oder der Energiequelle und/oder zumindest einer Appliziereinrichtung der Kühleinrichtung in Verbindung steht. Durch die Kaltgasquelle kann eine schnelle und ausreichende Verfügbarkeit des Kaltgases vorgesehen sein. Das Kaltgas kann sowohl Kaltluft als auch ein beliebiges Inertgas sein. Unter Kaltgas ist ein Gas zu verstehen, dessen Temperatur deutlich unter der Temperatur des Heißgases liegt. Beispielsweise kann das Kaltgas eine Temperatur aufweisen, die der Umgebungstemperatur entspricht, also etwa 20°C.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Heißgaseinrichtung sieht vor, dass das Kaltgas durch die zumindest eine Austrittsöffnung der Umlenkeinrichtung oder durch wenigstens eine zusätzliche Kaltgasaustrittsöffnung der Umlenkeinrichtung dem Werkstück und/oder dem Beschichtungsmaterial zur Kühlung zuführbar ist. Indem das Kaltgas durch die zumindest eine Austrittsöffnung der Umlenkeinrichtung zuführbar ist, über welche auch das Heißgas der Funktionsschicht zuführbar ist, kann ein einfacher Aufbau der Umlenkeinrichtung vorgesehen sein. Wird das Kaltgas durch die wenigstens eine zusätzliche Kaltgasaustrittsöffnung der Umlenkeinrichtung bereitgestellt, kann ebenso eine getrennte Gasführung für das Kaltgas und das Heißgas vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Heißgaseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Austrittsöffnung oder die wenigstens eine Kaltgasaustrittsöffnung der Umlenkeinrichtung in Richtung des zu beschichtenden Werkstücks und/oder Beschichtungsmaterials gerichtet ist und das Kaltgas in einen Bereich zwischen dem Werkstück und der Umlenkeinrichtung und/oder in einen Bereich zwischen dem Beschichtungsmaterial und der Umlenkeinrichtung zuführbar ist. Durch diese Ausgestaltung kann das Kaltgas gezielt Bereichen zugeführt werden, in denen eine Kühlung erforderlich ist. Diese zu kühlenden Bereiche sind insbesondere die Oberfläche des Werkstücks und/oder des Beschichtungsmaterials.
    Eine bevorzugte Ausführungsform der Heißgaseinrichtung sieht vor, dass die Umlenkeinrichtung benachbart zu einer Andrückeinrichtung der Beschichtungsvorrichtung vorgesehen ist und vorzugsweise zwischen dem zu beschichtenden Werkstück und dem Beschichtungsmaterial angeordnet ist. Dadurch kann die Aktivierung der Funktionsschicht unmittelbar vor dem Andrücken des Beschichtungsmaterials an das Werkstück erfolgen. Durch die Anordnung der Umlenkeinrichtung zwischen dem Werkstück und dem Beschichtungsmaterial kann zudem ermöglicht sein, das Heißgas und/oder das Kaltgas sowohl dem Beschichtungsmaterial als auch dem Werkstück zuzuführen.
  • In einer Weiterbildung der Heißgaseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Appliziereinrichtung der Umlenkeinrichtung zugeordnet ist und wenigstens eine Austrittsdüse aufweist, durch welche das Kaltgas dem Beschichtungsmaterial und/oder dem Werkstück und/oder der Umlenkeinrichtung zur Kühlung zuführbar ist, wobei vorzugsweise zumindest eine Austrittsdüse der Appliziereinrichtung einer Seite des Beschichtungsmaterials zugeordnet ist, die der Funktionsschicht am Beschichtungsmaterial gegenüberliegt. Durch die zumindest eine Appliziereinrichtung kann eine flexible Anordnung einer Kühlung in der Beschichtungsvorrichtung vorgesehen sein. Die Appliziereinrichtung kann vorzugsweise dort vorgesehen sein, wo eine gezielte Kühlung erforderlich ist. Insbesondere ist die Appliziereinrichtung in der Weise angeordnet, dass in dem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung eine effektive Kühlung des Beschichtungsmaterials ermöglicht ist, vorzugsweise auf einer der Funktionsschicht gegenüberliegenden Seite des Beschichtungsmaterials.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Heißgaseinrichtung sieht vor, dass die Kaltgasquelle einen Druckgasspeicher umfasst oder als Druckgasspeicher ausgebildet ist und vorzugsweise der Druckgasspeicher mit einer Druckluftversorgung in Verbindung steht. Durch den Druckgasspeicher kann eine Bevorratung des Kaltgases vorgesehen sein. Die Druckluftversorgung stellt dabei eine kontinuierliche Versorgung mit Kaltgas sicher. Die Druckluftversorgung ist vorzugsweise ein lokales Druckluftnetz. Durch die Entnahme des unter Druck stehenden Kaltgases aus dem Druckgasspeicher, kann ein Kühleffekt aufgrund der Entspannung des unter Druck stehenden Kaltgases genutzt werden, sodass dieses zusätzlich abgekühlt wird.
    Bevorzugt kann die Regelung der Kühleinrichtung wenigstens ein steuerbares Ventil aufweisen, durch welches das Bereitstellen des Kaltgases und/oder Heißgases steuerbar ist. Das wenigstens eine steuerbare Ventil kann zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition bewegt werden, sodass in Abhängigkeit von dem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung eine regelbare Zuführung des Kaltgases und/oder Heißgases ermöglicht ist.
  • Die Aufgabe wird zudem durch eine Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten von Werkstücken mit einem Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von Schmalseiten plattenförmiger Werkstücke mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, wobei die Werkstücke bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen ausgebildet sind, gelöst, wobei die Beschichtungsvorrichtung eine Heißgaseinrichtung zum Bereitstellen von Heißgas gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Durch eine solche Beschichtungsvorrichtung kann eine thermische Belastung auf das Werkstück und/oder das Beschichtungsmaterial, insbesondere aufgrund der abgegebenen Wärmestrahlung und Konvektionswärme der durch das Heißgas erwärmten Komponenten der Heißgaseinrichtung, erheblich reduziert sein, sodass bei dem Beschichtungsvorgang keine Beschädigungen am Werkstück und/oder Beschichtungsmaterial auftreten.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Beschichten von Werkstücken mit einem Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten von Schmalseiten plattenförmiger Werkstücke mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, mit einer Beschichtungsvorrichtung gelöst, wobei die Beschichtungsvorrichtung eine Heißgaseinrichtung zum Bereitstellen eines Heißgases sowie eine Kühleinrichtung zum Bereitstellen eines Kaltgases aufweist und das Verfahren die Schritte umfasst:
    • Bereitstellen des Heißgases zum Aktivieren einer Funktionsschicht am Beschichtungsmaterial und/oder am Werkstück,
    • Andrücken des Beschichtungsmaterials an das Werkstück mit einer Andruckeinrichtung, wobei das Werkstück und/oder Beschichtungsmaterial und die Andruckeinrichtung relativ zueinander bewegt werden und
    • Bereitstellen des Kaltgases zur Kühlung zumindest des Werkstücks und/oder Beschichtungsmaterials und/oder einer Umlenkeinrichtung und/oder Energiequelle der Beschichtungsvorrichtung, in Abhängigkeit von einem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
    Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit einer Heißgaseinrichtung.
  • Nachfolgend wird anhand der beigefügten Figur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Modifikationen einzelner Merkmale können jeweils miteinander kombiniert werden, um neue bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auszubilden.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung 1 zum Beschichten plattenförmiger Werkstücke 2 mit einem Beschichtungsmaterial 3. Insbesondere ist die Beschichtungsvorrichtung 1 zum Beschichten von Schmalseiten 4 plattenförmiger Werkstücke 2 mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, auch als Kantenband oder Kantenmaterial bezeichnet, vorgesehen.
  • Die nachfolgenden Ausführungen erfolgen allgemein anhand der Beschichtung eines Werkstücks 2 mit einem Beschichtungsmaterial 3, wenngleich damit ebenso die Beschichtung einer Schmalseite 4 eines Werkstücks 2 mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial gemeint ist.
  • Zum Beschichten werden zumeist Werkstücke 2 eingesetzt, die zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen bestehen, wie sie beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementefertigung zum Einsatz kommen. Dabei kann es sich um unterschiedlichste Werkstücke wie beispielsweise Massivholz- oder Spanplatten, Leichtbauplatten, Sandwichplatten, Fußbodenleisten, Profile zur Profilummantelung etc. handeln. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Werkstücke beschränkt.
  • Die Beschichtungsvorrichtung 1 umfasst eine Auflage 5, auf der das Werkstück 2 während des Beschichtens aufliegt. Die Auflage 5 kann insbesondere eine Vorschubbewegung des Werkstücks 2 ermöglichen. Der Auflage 5 ist eine Zufuhreinrichtung 6 zur kontinuierlichen Zufuhr des Beschichtungsmaterials 3 zugeordnet. Die Zufuhreinrichtung 6 ist in der Weise angeordnet, dass das Beschichtungsmaterial 3 dem Werkstück 2 in einem spitzen Winkel relativ zur Vorschubrichtung des Werkstücks 2 zugeführt wird.
  • Die Zufuhreinrichtung 6 führt das Beschichtungsmaterial 3 in den Bereich einer Andruckeinrichtung 7 zu. Die Andruckeinrichtung 7 weist beispielsweise eine drehbar gelagerte Andruckrolle 8 auf. Durch die Andruckeinrichtung 7 wird das Beschichtungsmaterial 3 in Kontakt mit dem Werkstück 2 gebracht, wobei die Vorschubbewegung des Werkstücks 2 sowie des Beschichtungsmaterials 3 in Abstimmung miteinander erfolgt. Um das Beschichtungsmaterial 3 an das Werkstück 2 anzudrücken, können anstelle der Andruckrolle 8 ebenso mehrere Andruckrollen oder auch eine andersartige Andruckeinrichtung vorgesehen sein.
  • Die vorbeschriebene Beschichtungsvorrichtung 1 ist aus dem Bereich der Durchlauftechnik, bei der das Werkstück 2 relativ zur Andruckeinrichtung 7 bewegt wird. In einer alternativen Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung 1 kann ebenso vorgesehen sein, das Werkstück 2 während der Bearbeitung zu fixieren und die Andruckeinrichtung 7 sowie gegebenenfalls die Zufuhreinrichtung 6 und/oder eine nachfolgend näher beschriebene Umlenkeinrichtung 9 beweglich vorzusehen.
  • Das Beschichtungsmaterial 3 besteht zumindest aus zwei Schichten, wovon eine dem Werkstück 2 zugeordnete Schicht eine Funktionsschicht bildet. Die Funktionsschicht kann beispielsweise eine Haftmittelschicht oder eine wärmeaktivierbare kleberfreie Schicht sein. Die zumindest eine weitere Schicht des Beschichtungsmaterials 3 bildet insbesondere eine Dekorschicht. Um eine dauerhafte Verbindung mit dem Werkstück 2 auszubilden, ist es erforderlich die Funktionsschicht zu aktivieren, insbesondere auf eine Aktivierungstemperatur zu erwärmen.
  • Das Aktivieren der Funktionsschicht erfolgt durch eine Heißgaseinrichtung 10. Diese Heißgaseinrichtung 10 weist eine Energiequelle 11 auf, die ein Heißgas erzeugt und bereitstellt. Das Heißgas kann insbesondere Heißluft sein. Die Energiequelle 11 ist über einen Heißgasführungspfad 12 mit der Umlenkeinrichtung 9 verbunden, sodass das Heißgas der Umlenkeinrichtung 9 zuführbar ist. Die Umlenkeinrichtung 9 weist eine oder mehrere Austrittsöffnungen 13 auf, durch welche das Heißgas in Richtung des Beschichtungsmaterials 3 geleitet wird. Durch die Beaufschlagung des Beschichtungsmaterials 3 mit dem erhitzten Heißgas wird die Wärmeenergie des Heißgases zur Aktivierung der Funktionsschicht bereitgestellt. Die Funktionsschicht kann ebenso am Werkstück 2 vorgesehen sein. In diesem Fall sind die Austrittsöffnungen 13 der Umlenkeinrichtung 9 in der Weise angeordnet, dass das Heißgas in Richtung des Werkstücks 2 geleitet wird.
  • Die wenigstens eine Austrittsöffnung 13 kann vielseitig ausgestaltet sein. Insbesondere können in Reihe angeordnete Lochgeometrien vorgesehen sein, wobei die Austrittsöffnungen eine runde Lochgeometrie, eine eckige Lochgeometrie oder eine andersartige Freiformgeometrie aufweisen. Ebenso kann die Austrittsöffnung 13 als eine durchgehende Öffnung ausgebildet sein, insbesondere in Form eines Schlitzes. Bevorzugt sind eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 13 in mehreren Reihen vorgesehen, wobei die Austrittsöffnungen 13 gleichartig ausgebildet sein können oder eine oder mehrere Austrittsöffnungen 13 unterschiedliche Geometrien aufweisen können.
  • Die Energiequelle 11 ist insbesondere als Wärmeübertrager ausgebildet und erhitzt das Heißgas auf Temperaturen von über 400°C. Die Komponenten die mit dem Heißgas in Kontakt kommen, insbesondere die Umlenkeinrichtung 9, erreichen dadurch ebenfalls Temperaturen im Bereich von über 400°C. Dadurch strahlen diese Komponenten, insbesondere die Umlenkeinrichtung 9, während dem Beschichten eine hohe Wärmeenergie ab. Um einen effizienten Energieeintrag zur Aktivierung der Funktionsschicht zu erreichen, ist die Umlenkeinrichtung 9 in unmittelbarer Nähe zu dem Beschichtungsmaterial 3 und/oder Werkstück 2 angeordnet. Insbesondere ist die Umlenkeinrichtung 9 zwischen dem Werkstück 2 und dem Beschichtungsmaterial 3 angeordnet. Der Abstand zwischen der Umlenkeinrichtung 9 und dem Beschichtungsmaterial 3 und/oder Werkstück 2 beträgt nur wenige Millimeter.
  • Insbesondere bei einer Unterbrechung oder Verlangsamung der Vorschubbewegung des Werkstücks 2 und/oder des Beschichtungsmaterials 3 kann durch die von der erhitzten Umlenkeinrichtung 9 ausgehende Wärmestrahlung und Konvektionswärme lokal ein hoher thermischer Energieeintrag in das Werkstück 2 und/oder das Beschichtungsmaterial 3 auftreten. Da die Zündtemperatur von Holz im Bereich von 280°C bis 340°C liegt und die Schmelztemperatur von Kunststoffen deutlich darunter liegen können, besteht bei einer Unterbrechung oder Verlangsamung der Vorschubbewegung die Gefahr einer Beschädigung des Werkstücks 2 und/oder des Beschichtungsmaterials 3 oder gar die Gefahr einer Entzündung des Werkstücks 2 und/oder des Beschichtungsmaterials 3.
  • Um dies zu verhindern, weist die Heißgaseinrichtung 10 eine Kühleinrichtung 14 auf. Durch diese Kühleinrichtung 14 kann zumindest die Umlenkeinrichtung 9 und/oder das Werkstück 2 und/oder das Beschichtungsmaterial 3 und/oder die Energiequelle 11 gekühlt werden. Hierbei ist eine aktive Kühlung zumindest dieser Komponenten durch ein Kaltgas vorgesehen. Unter Kaltgas ist ein Gas zu verstehen, dessen Temperatur erheblich unter der Temperatur des Heißgases liegt. Das Kaltgas kann beispielsweise eine Temperatur im Bereich der Umgebungstemperatur von etwa 20 °C aufweisen. Das Kaltgas kann beispielsweise Druckluft aus einem lokalen Druckluftnetz oder auch Umgebungsluft sein. Ebenso kann das Kaltgas ein beliebiges Inertgas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, sein.
  • Das Kaltgas wird von einer Kaltgasquelle 15 bereitgestellt. Gemäß Figur 1 ist diese Kaltgasquelle 15 ein Druckgasspeicher 16. Der Druckgasspeicher 16 kann mit einer Druckluftversorgung 17 in Verbindung stehen, welche das Kaltgas zuführt. Die Druckluftversorgung 17 kann beispielsweise ein lokales Druckluftnetz sein. Durch die Entnahme des Kaltgases aus dem Druckgasspeicher 16 kann eine Entspannung des unter Druck stehenden Kaltgases auftreten, sodass eine Reduzierung der Temperatur des Kaltgases auftritt. Ebenso kann auch ein nicht näher dargestellter Kühler vorgesehen sein, der das Kaltgas auf eine erforderliche Kühltemperatur kühlt. Eine zusätzliche Kühlung des Kaltgases ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • Die Kaltgasquelle 15, insbesondere der Druckgasspeicher 16, ist über einen Kaltgasführungspfad 18 mit der Umlenkeinrichtung 9 verbunden. Dadurch kann das Kaltgas der Umlenkeinrichtung 9 zugeführt werden.
  • Die Umlenkeinrichtung 9 weist wenigstens eine Kaltgasaustrittsöffnung 19 zum Bereitstellen des Kaltgases auf. Es können eine oder mehrere Kaltgasaustrittsöffnung 19 vorgesehen sein, wobei die Anzahl, Ausgestaltung und/oder Anordnung der wenigstens einen Kaltgasaustrittsöffnung 19 denen der zuvor beschriebenen Austrittsöffnung 13 der Umlenkeinrichtung 9 entsprechen kann.
  • Die wenigstens eine Kaltgasaustrittsöffnung 19 ist in Richtung des beschichteten Werkstücks 2 und/oder des Beschichtungsmaterials 3 gerichtet. Dadurch kann das Kaltgas in einen Bereich zwischen dem Werkstück 2 und der Umlenkeinrichtung 9 und/oder in einen Bereich zwischen dem Beschichtungsmaterial 3 und der Umlenkeinrichtung 9 zur Kühlung zugeführt werden.
  • Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Umlenkeinrichtung 9 keine zusätzliche Kaltgasaustrittsöffnung 19 aufweist. In diesem Fall wird das Kaltgas über die Austrittsöffnungen 13 der Umlenkeinrichtung 9 dem Werkstück 2 und/oder dem Beschichtungsmaterial 3 zugeführt. In diesem Fall wird über die Austrittsöffnungen 13 entweder das Heißgas zur Aktivierung der Funktionsschicht bereitgestellt oder das Kaltgas zur Kühlung des Werkstücks 2 und/oder Beschichtungsmaterials 3 und/oder der Umlenkeinrichtung 9. Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Kaltgas zusätzlich zum Heißgas der Umlenkeinrichtung 9 zugeführt wird, um ein Abkühlen der Umlenkeinrichtung 9 zu bewirken.
  • Zur Regelung der Bereitstellung des Kaltgases und/oder Heißgases weist die Kühleinrichtung 14 eine Regelung 20 auf. Diese Regelung 20 umfasst ein steuerbares Ventil 21. Dieses Ventil 21 ist in dem Kaltgasführungspfad 18 vorgesehen, sodass das Bereitstellen des Kaltgases durch das Ventil 21 steuerbar ist. Das Ventil 21 ist zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung regelbar. Während das Heißgas zum Aktivieren der Funktionsschicht über die Austrittsöffnungen 13 der Umlenkeinrichtung 9 bereitgestellt wird, ist das Ventil 21 in der Schließstellung angeordnet, sodass kein Kaltgas zur Kühlung bereitgestellt wird. Ist aufgrund des Betriebszustandes der Beschichtungsvorrichtung 1 eine Kühlung erforderlich, wird das Ventil 21 in die Öffnungsposition überführt, sodass das Kaltgas zusätzliche zum Heißgas der Umlenkeinrichtung 9 zugeführt wird. Das Ventil 21 kann ein unipolares Ventil sein, welches bei einem Spannungsabfall der Beschichtungsvorrichtung 1 in die Öffnungsposition überführt wird.
  • Ein solches steuerbares Ventil 21 kann zudem im Heißgasführungspfad 12 vorgesehen sein, sodass auch das Bereitstellen des Heißgases regelbar ist. Dabei können das Ventil 21 im Heißgasführungspfad 12 und im Kaltgasführungspfad 18 gegensätzlich in der Schließ- bzw. Öffnungsstellung angeordnet werden, sodass der Umlenkeinrichtung 9 entweder das Heißgas oder das Kaltgas zugeführt wird.
  • Das Bereitstellen des Kaltgases zur Kühlung erfolgt in Abhängigkeit von wenigstens einem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung 1 und wird durch die Regelung 20 gesteuert. Dieser definierte Betriebszustand betrifft zumindest eine Verzögerung der Relativbewegung zwischen dem zu beschichtenden Werkstück 2 und/oder Beschichtungsmaterial 3 und zumindest der Umlenkeinrichtung 9. Die Verzögerung der Relativbewegung kann eine Verlangsamung, Unterbrechung oder Beendigung der Vorschubbewegung, insbesondere ein Vorschubstopp, des Werkstücks 2 und/oder des Beschichtungsmaterials 3 sein. Die Zufuhr des Kaltgases in diesem Betriebszustand bewirkt eine Kühlung des Werkstücks 2 und/oder des Beschichtungsmaterials 3 und/oder der Umlenkeinrichtung 9. Dadurch wird eine lokale thermische Belastung auf das Werkstück 2 und/oder Beschichtungsmaterial 3 aufgrund der von der erhitzten Umlenkeinrichtung 9 abgegebenen Wärmestrahlung und Konvektionswärme verhindert.
  • Die Kaltgasquelle 15 kann über einen weiteren Kaltgasführungspfad 18 mit der Energiequelle 11 verbunden sein. Auch in diesem Kaltgasführungspfad 18 kann ein nicht näher dargestelltes steuerbares Ventil 21, das mit der Regelung 20 verbunden ist, vorgesehen sein. Dadurch kann in dem definierten Betriebszustand, d.h. der Verzögerung der Relativbewegung zwischen dem zu beschichtenden Werkstück 2 und/oder Beschichtungsmaterial 3 und zumindest der Umlenkeinrichtung 9, alternativ oder ergänzend eine Kühlung der Energiequelle 11 durch das Kaltgas erfolgen.
  • In einer Weiterbildung der Beschichtungsvorrichtung 1 kann zudem vorgesehen sein, dass wenigstens eine zusätzliche Appliziereinrichtung 22 zur Kühlung in der Beschichtungsvorrichtung 1 vorgesehen ist, insbesondere zur Kühlung des Beschichtungsmaterials 3. Diese Appliziereinrichtung 22 steht über den Kaltgasführungspfad 18 oder über einen separaten Kaltgasführungspfad mit der Kaltgasquelle 15 in Verbindung.
  • Gemäß Figur 1 ist die Appliziereinrichtung 22 benachbart zur Umlenkeinrichtung 9 angeordnet und weist wenigstens eine Austrittsdüse 23 zum Bereitstellen des Kaltgases auf. Die wenigstens eine Austrittsdüse 23 ist insbesondere in der Weise angeordnet, dass das Kaltgas dem Beschichtungsmaterial 3 zur Kühlung zuführbar ist. Insbesondere ist die Appliziereinrichtung 22 in der Weise angeordnet, dass das Beschichtungsmaterial 3 zwischen der Umlenkeinrichtung 9 und der Appliziereinrichtung 22 verläuft. Das aus der Austrittsdüse 23 austretende Kaltgas kann somit einer Seite des Beschichtungsmaterials 3 zugeführt werden, die der Funktionsschicht am Beschichtungsmaterial 3 gegenüberliegt. Ebenso kann die Appliziereinrichtung 22 in der Weise ausgebildet sein, dass das Kaltgas durch eine oder mehrere Austrittsdüsen 23 sowohl auf der Seite der Funktionsschicht des Beschichtungsmaterials 3 zuführbar ist als auch auf der Seite des Beschichtungsmaterials 3, die der Funktionsschicht gegenüberliegt.
  • Die Appliziereinrichtung 22 kann eine oder mehrere Austrittsdüsen 23 aufweisen, wobei die Anzahl, Ausgestaltung und/oder Anordnung der Austrittsdüsen 23, die der zuvor beschriebenen Austrittsöffnung 13 der Umlenkeinrichtung 9 entsprechen kann. Das Bereitstellen des Kaltgases über die Appliziereinrichtung 22 ist durch die Regelung 20 in der zuvor beschriebenen Weise in Abhängigkeit von dem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung 1 steuerbar.
    • Bezugszeichenliste
  • 1. Beschichtungsvorrichtung 16. Druckgasspeicher
    2. Werkstück 17. Druckluftversorgung
    3. Beschichtungsmaterial 18. Kaltgasführungspfad
    4. Schmalseite 19. Kaltgasaustrittsöffnung
    5. Auflage
    6. Zufuhreinrichtung 20. Regelung
    7. Andruckeinrichtung 21. Ventil
    8. Andruckrolle 22. Appliziereinrichtung
    9. Umlenkeinrichtung 23. Austrittsdüse
    10. Heißgaseinrichtung
    11. Energiequelle
    12. Heißgasführungspfad
    13. Austrittsöffnung
    14. Kühleinrichtung
    15. Kaltgasquelle

Claims (14)

  1. Heißgaseinrichtung (10) zum Bereitstellen von Heißgas für eine Beschichtungsvorrichtung (1) zum Beschichten von Werkstücken (2) mit einem Beschichtungsmaterial (3), insbesondere zum Beschichten von Schmalseiten (4) plattenförmiger Werkstücke (2) mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, mit einer Energiequelle (11) zum Bereitstellen des Heißgases sowie mit wenigstens einem Heißgasführungspfad (12) zum Zuführen des Heißgases zu einer Umlenkeinrichtung (9), wobei die Umlenkeinrichtung (9) zumindest eine Austrittsöffnung (13) aufweist, um eine am Beschichtungsmaterial (3) und/oder am Werkstück (2) vorgesehene Funktionsschicht durch das Heißgas zu aktivieren,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Kühleinrichtung (14) vorgesehen ist, durch die zumindest das Werkstück (2) und/oder das Beschichtungsmaterial (3) und/oder die Umlenkeinrichtung (9) und/oder die Energiequelle (11) kühlbar ist.
  2. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    durch die Kühleinrichtung (14) eine aktive Kühlung vorgesehen ist.
  3. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kühleinrichtung (14) eine Regelung (20) aufweist, durch welche die Kühlung und/oder die Zufuhr des Heißgases in Abhängigkeit von wenigstens einem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung (1) steuerbar ist.
  4. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der definierte Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung (1) zumindest durch eine Verzögerung einer Relativbewegung zwischen dem zu beschichtenden Werkstück (2) und/oder Beschichtungsmaterial (3) und zumindest der Umlenkeinrichtung (9) gebildet ist, insbesondere ein Unterbrechen oder Beenden der Relativbewegung.
  5. Heißgaseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kühleinrichtung (14) eine Kaltgasquelle (15) zum Bereitstellen eines Kaltgases aufweist und wenigstens einen Kaltgasführungspfad (18) umfasst, der zum Zuführen des Kaltgases mit der Umlenkeinrichtung (9) und/oder der Energiequelle (11) und/oder zumindest einer Appliziereinrichtung (22) der Kühleinrichtung (14) in Verbindung steht.
  6. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kaltgas durch die zumindest eine Austrittsöffnung (13) der Umlenkeinrichtung (9) oder durch wenigstens eine zusätzliche Kaltgasaustrittsöffnung (19) der Umlenkeinrichtung (9) dem Werkstück (2) und/oder dem Beschichtungsmaterial (3) zur Kühlung zuführbar ist.
  7. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Austrittsöffnung (13) oder die wenigstens eine Kaltgasaustrittsöffnung (19) der Umlenkeinrichtung (9) in Richtung des zu beschichtenden Werkstücks (2) und/oder Beschichtungsmaterials (3) gerichtet ist und das Kaltgas in einen Bereich zwischen dem Werkstück (2) und der Umlenkeinrichtung (9) und/oder in einen Bereich zwischen dem Beschichtungsmaterial (3) und der Umlenkeinrichtung (9) zuführbar ist.
  8. Heißgaseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Umlenkeinrichtung (9) einer Andruckeinrichtung (7) der Beschichtungsvorrichtung (1) zugeordnet ist und vorzugsweise zwischen dem zu beschichtenden Werkstück (2) und dem Beschichtungsmaterial (3) angeordnet ist.
  9. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine Appliziereinrichtung (22) der Umlenkeinrichtung (9) zugeordnet ist und wenigstens eine Austrittsdüse (23) aufweist, durch welche das Kaltgas dem Beschichtungsmaterial (3) und/oder dem Werkstück (2) und/oder der Umlenkeinrichtung (9) zur Kühlung zuführbar ist, wobei vorzugsweise die wenigstens eine Austrittsdüse (23) einer Seite des Beschichtungsmaterials (3) zugeordnet ist, die der Funktionsschicht am Beschichtungsmaterial (3) gegenüberliegt.
  10. Heißgaseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kaltgasquelle (15) einen Druckgasspeicher (16) umfasst oder als Druckgasspeicher (16) ausgebildet ist und vorzugsweise der Druckgasspeicher (16) mit einer Druckluftversorgung (17) in Verbindung steht.
  11. Heißgaseinrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Regelung (20) der Kühleinrichtung (14) wenigstens ein steuerbares Ventil (21) aufweist, durch welches das Bereitstellen des Kaltgases und/oder Heißgases steuerbar ist.
  12. Beschichtungsvorrichtung (1) zum Beschichten von Werkstücken (2) mit einem Beschichtungsmaterial (3), insbesondere zum Beschichten von Schmalseiten (4) plattenförmiger Werkstücke (2) mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, wobei die Werkstücke (2) bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff, Verbundwerkstoffen oder dergleichen ausgebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Heißgaseinrichtung (10) zum Bereitstellen von Heißgas nach einem der Ansprüche 1 bis 11 vorgesehen ist.
  13. Verfahren zum Beschichten von Werkstücken (2) mit einem
    Beschichtungsmaterial (3), insbesondere zum Beschichten von Schmalseiten (4) plattenförmiger Werkstücke (2) mit einem Schmalflächenbeschichtungsmaterial, mit einer Beschichtungsvorrichtung (1), die eine Heißgaseinrichtung (10) zum Bereitstellen eines Heißgases sowie eine Kühleinrichtung (14) zum Bereitstellen eines Kaltgases aufweist, mit den Schritten:
    - Bereitstellen des Heißgases zum Aktivieren einer Funktionsschicht am Beschichtungsmaterial (2) und/oder am Werkstück (2),
    - Andrücken des Beschichtungsmaterials (3) an das Werkstück (2) mit einer Andruckeinrichtung (7), wobei das Werkstück (2) und/oder Beschichtungsmaterial (3) und die Andruckeinrichtung (7) relativ zueinander bewegt werden und
    - Bereitstellen des Kaltgases zur Kühlung zumindest des Werkstücks (2) und/oder Beschichtungsmaterials (3) und/oder einer Umlenkeinrichtung (9) und/oder Energiequelle (11) der Beschichtungsvorrichtung (1), in Abhängigkeit von einem definierten Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung (1) .
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der definierte Betriebszustand der Beschichtungsvorrichtung (1) durch eine Verzögerung der Relativbewegung zwischen dem Werkstück (2) und/oder Beschichtungsmaterial (3) und der Andruckeinrichtung (7) gebildet wird, insbesondere durch ein Unterbrechen oder Beenden der Relativbewegung.
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