WO2006097518A2 - Bauteil mit einem holzwerkstoffelement und einem damit verklebten beschlagelement sowie verfahren zur herstellung des bauteils - Google Patents

Bauteil mit einem holzwerkstoffelement und einem damit verklebten beschlagelement sowie verfahren zur herstellung des bauteils Download PDF

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    • B29K2311/00—Use of natural products or their composites, not provided for in groups B29K2201/00 - B29K2309/00, as reinforcement
    • B29K2311/14—Wood, e.g. woodboard or fibreboard

Definitions

  • the invention relates to a component consisting of a wood-based material element and a fitting element bonded thereto. Likewise, the invention relates to a method for bonding a fitting element with a wood-based material element.
  • wood material element is understood to mean that the element consists of natural wood or of individual elements of natural wood or of a material made of wood. Elements that are made of individual wood elements may, for example, be blockboard. Materials made from wood may be medium density fiberboard (MDF), high density fiberboard (HDF), hardboard, chipboard or Oriented Strand Board (OSB) boards.
  • MDF medium density fiberboard
  • HDF high density fiberboard
  • OSB Oriented Strand Board
  • gluing represents a complex process step, in particular the application and curing of the adhesive and the positioning of the fitting element relative to the wood material element represent complex Maschinens ⁇ chritte.
  • the application of activatable by thermal energy adhesives is problematic because of the heat energy required for processing, as each Wood material is changed in color, charred or otherwise converted if it is heated too much.
  • the invention is therefore the technical problem of improving a method and a component of the type mentioned, so that the bonding can be simplified with a thermally activated adhesive and at the same time the quality of the adhesive bond can be improved.
  • the above-indicated technical problem is solved by a method for. Bonding a fitting element with a wood-based material element according to claim 1, in which the joining surface of the fitting element is at least partially provided with an adhesive in which the joining surface of the fitting element is brought into contact with the wood-based material element, in which before or after contacting by means of magnetic induction thermal energy in the Fitting element or is produced in the adhesive, wherein the adhesive is heated and activated by the heat energy and in which by the curing adhesive, an adhesive bond between the Be ⁇ chlagelement and the wood-based material element is generated.
  • the method is particularly advantageous in that the fitting element in a first step, possibly even well in time before bonding with the
  • Wood material element is provided with the adhesive.
  • the adhesive has no or only a small adhesive effect without additional heating. Only when the joining surface with the adhesive with the surface of the Holzwerk ⁇ toffelements is brought into contact or has been, should the adhesive develop the adhesive force.
  • the advantage of the method in particular in industrial use, since the hardware elements can be provided with the adhesive at the factory, and then only have to be heated locally during processing with the wood-based material element. It is particularly advantageous that only the fitting element or only the adhesive itself is heated by the induction and takes place only to a slight extent heating of the wood material element.
  • the fitting element or the adhesive is heated with a magnetic induction source either before or after contacting.
  • the advantage of the magnetic induction is that only the electrically conductive portion of the fitting element or of the adhesive itself heats up without heat radiation must be generated. Therefore, in the first step by the magnetic induction only the fitting element or the adhesive and not the wood material element is heated. The adhesive is thereby activated and unfolds its adhesive power.
  • Heat is also transferred to the wood-based material via the contact with the adhesive and, to a small extent, also by thermal radiation from the fitting element or from the adhesive, but no temperature limits are exceeded, so that discoloring, burning or charring of the wood-based material may occur ,
  • the cooling of the adhesive takes place after the brief heating turn so fast that the entire transferred to the wood material heat does not adversely affect the wood material element.
  • the induction heating of an electrically conductive body by magnetic induction can be carried out by a device which generates by means of a coil, which is acted upon by alternating current, an alternating magnetic field, which induces an alternating current in an electrically conductive element.
  • This current induced in the element causes heating of the element at the points of current flow because of the electrical resistance.
  • the heat generated in this way arises immediately and directly in the element itself or in its interior, so it does not have to be conducted there by heat conduction.
  • Non-conductive materials ie in particular wood materials of the type mentioned above, are not heated by the induction. Furthermore, can be hardly electrically heat electrically conductive materials such as aluminum or copper because of the low electrical resistance. Therefore, metals that are well suited for induction heating have a large electrical resistance.
  • a device which is suitable for carrying out the method is disclosed in DE 203 00 624 Ul. It is a hand-held device with which inductive heating can be carried out.
  • the invention is not limited to the use of hand-held devices. In industrial applications, for example in industrial furniture production, stationary devices can also be used.
  • the fitting element consists of a material which can be heated by a magnetic induction and is heated by the magnetic induction. The heat generated in the fitting element is then transferred to the adhesive.
  • the fitting element consists of a metal, however, it is also possible to use an electrically conductive plastic or a plastic containing electrically conductive particles.
  • the adhesive is electrically conductive and is heated by magnetic induction.
  • the heat energy is generated directly in the adhesive itself, ie just where the heat energy for activating and curing the adhesive is needed.
  • the per se non-electrically conductive adhesive electrically conductive Contains particles that are heated by magnetic induction.
  • metal particles or metal shavings may be included in the adhesive, which are heated by the magnetic induction and then release the heat energy to the adhesive.
  • the heat arises exactly where it is needed for activating and curing the adhesive.
  • the requirement for the adhesive is that the adhesive is converted by the application of heat energy in an activated state, then passes after cooling in the adhesive and thus connecting the fitting element and the wood material element state.
  • the adhesive consists of a reaction adhesive and is at least partially pre-crosslinked before attaching the fitting element on the wood material element.
  • the adhesive is then finally cured after heating.
  • reactive adhesives a distinction is made between polymerization adhesives, polyaddition adhesives and
  • reaction adhesives therefore differ according to the type of chemical reaction.
  • thermosetting reaction adhesives are particularly preferred.
  • the adhesive consists of a thermoplastic adhesive and is at least partially solidified before attaching the fitting element to the wood material element.
  • the adhesive is then at least partially activated by the heating, in particular liquefied, so that a good connection with the surface of the wood-based material element is formed and after the cooling of the adhesive, the adhesive effect occurs.
  • an adhesive is used from a combined adhesive system.
  • the adhesive system consists of one part of a thermoplastic adhesive and on the other part of a reactive adhesive.
  • Such adhesive systems are also known as reactive needles (RHM) adhesives.
  • the surface of the wood-based material element can be pretreated before applying the fitting element by roughening, grinding, smoothing and / or another method and / or a primer or other products for pretreatment of the surface can be applied.
  • any coatings of the wood-based material element in the area to be bonded can be pretreated as described above and / or partially or completely removed.
  • the above-indicated technical problem is also solved by a component having the features of claim 7. Further preferred embodiments of the component are described in the dependent claims.
  • the component according to the invention has at least one wood material element and at least one fitting element connected to the wood material element.
  • An adhesive layer is between the
  • the fitting element or the adhesive layer is at least partially electrically conductive according to the invention.
  • fitting element is understood to mean any element that can be connected to the wood material element.
  • the fitting element can be a hinge, a handle, a hook, an eyelet, a lock, an end piece, preferably a table base, or even an accessory without a specific technical function.
  • the fitting element consists at least partially of an electrically conductive material.
  • electrically conductive materials are preferably metals in question.
  • plastics which are either themselves electrically conductive or have a plurality of electrically conductive particles.
  • the adhesive layer may at least partially consist of an electrically conductive material.
  • the conductivity of the adhesive layer can be generated by an electrically conductive adhesive.
  • the conductivity of the adhesive layer can be generated by a plurality of electrically conductive particles within the adhesive.
  • the invention can be used in components which are designed as a lightweight board with or without a frame construction, wherein the wood material element has at least one outer cover plate.
  • the component is not so solid that a reliable connection of the fitting element by means of mechanical means such as screws can be made with the wood-based material element. Because there is not enough solid material contained in the component, so that the screws can make a firm connection.
  • the wood-based material element has an untreated surface. Thus, a good and reliable bonding with the surface can be ensured.
  • the surface of the wood-based material element has a coating, in particular a lacquer layer, a laminate layer, a melamine resin coating, a veneer layer, preferably oiled or waxed, or a film coating.
  • a coating in particular a lacquer layer, a laminate layer, a melamine resin coating, a veneer layer, preferably oiled or waxed, or a film coating.
  • the fitting element is glued to the coating.
  • An important prerequisite for a permanent attachment of the fitting element is then that the coating has sufficient adhesion to transfer the forces or stresses to be transferred to the wood-based material element.
  • the above-mentioned coatings may also be pretreated by roughing, grinding, smoothing and / or another method before applying the fitting element and / or a primer or other products may be applied for pretreatment.
  • the coatings can be partially or completely removed in the area to be bonded.
  • Fig. 3 shows the wood-based material element with the fitting element glued thereto, wherein the Fitting element is bolted to another element and
  • Fig. 4 shows an alternative embodiment of a
  • the component 2 has a wood-based material element 4, which in the present case is designed as a lightweight component.
  • a core layer 6 is provided, which is covered on both sides with a respective wood-based panel 8 and 10.
  • the core layer consists for example of a honeycomb structure made of cardboard or aluminum.
  • the wood-based panels 8 and 10 are so thin that a screwing of a fitting element 12, which is presently designed as a hinge, on one of the wood-based panels 8 and 10 is not possible.
  • the fitting element 12 is bonded to the surface of the upper wood material element 8, wherein during the bonding according to the invention, a magnetic induction for heating the fitting element 12 is used.
  • the fitting element 12 consists of an electrically conductive material, for example a metal.
  • a layer 16 is disposed of an adhesive which is dimensionally stable and has little or no adhesive effect.
  • the fitting element 12 is brought into contact with the surface of the wood material element 4.
  • the fitting element 12 is then subjected to electromagnetic radiation, which leads to inductive heating of the fitting element 12 at least in the region of the joining surface 14. This locally generated heat activates the adhesive so that it can once again develop its adhesive power.
  • the electromagnetic radiation is shown in FIG. 2 with wavy lines and a broad arrowhead.
  • Fig. 2 is a device for generating the electromagnetic radiation, since it does not depend on the type of device in the present invention. Handheld or stationary devices can be used. In other words, the method according to the invention can be applied both on an industrial and automated scale as well as in one-off production.
  • Fig. 3 shows the component with endausgehärtetem state in which the wood material element 4 is firmly bonded to the fitting element 12. Furthermore, Fig. 3 shows that the fitting element 12 is connected at another place by means of a conventional screw with another element 18 by means of a screw 20. 4 shows an alternative exemplary embodiment of the wood-based material element 4 with a glued-on fitting element 12. The wood-based panel 8 and the core layer 6 are excluded in a region which is adapted to the circumference of the fitting element 12. The fitting element 12 is glued over layers 16 with the wood-based panel 10 and 8. The procedure described above was followed accordingly.
  • the outer surface of the fitting element 12 can be arranged in a plane to the outer surface of the wood-based material panel 8.
  • the method has been shown so that the fitting element 12 has first been brought into contact with the wood material element 4 and then only the fitting element 12 has been subjected to the electromagnetic radiation.
  • This approach has the advantage that the inductive heating of the fitting element 12 and thus of the adhesive takes place only when already in contact with the wood-based material element 4.
  • the positioning of the fitting element 12 is facilitated on the surface of the wood material element 4, since there is no or only a small adhesive force is present and a once contact with the surface can be solved again or a displacement of the fitting element 12 on the surface of the wood material element 4 remains possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Beschlagelementes (12) an einem Holzwerkstoff element (4) , bei dem die Fügefläche des Beschlagelements zumindest teilweise mit einem Klebstoff versehen wird, bei dem die Fügefläche des Beschlagelements mit dem Holzwerkstoff element in Kontakt gebracht wird, bei dem mittels magnetischer Induktion der Klebstoff induktiv erwärmt und aktiviert wird und bei dem durch den aushärtenden Klebstoff eine Klebeverbindung zwischen dem Beschlagelement und dem Holzwerkstof f element erzeugt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Bauteil, das nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt ist.

Description

Bauteil mit einem Holzwerkstoffelement und einem damit verklebten Beschlagelement sowie
Verfahren zur Herstellung des Bauteils
Die Erfindung betrifft ein Bauteil bestehend aus einem Holzwerkstoffelement und einem damit verklebten Beschlagelement. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verkleben eines Beschlagelementes mit einem Holzwerkstoffelement .
Im Rahmen der Beschreibung der Erfindung wird der Begriff Holzwerkstoffelement so verstanden, dass das Element aus natürlichem Holz bzw. aus Einzelelementen aus natürlichem Holz oder aus einem aus Holz hergestellten Material besteht. Elemente, die aus Holz bestehenden Einzelelementen hergestellt sind, können bspw. Tischlerplatten sein. Materialien, die aus Holz hergestellt werden, können mitteldichte Faserplatten (MDF) , hochdichte Faserplatten (HDF) , Hartfaserplatten, Spanplatten oder auch Oriented Strand Board (OSB) Platten sein.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt Holzwerkstoffelemente aufweisende Bauteile mit aus Metallen bestehenden Beschlägen wie Griffen oder Scharnieren zu versehen. Dieses ist insbesondere bei Möbelteilen oder auch bei Türen bekannt. Dazu werden in aller Regel mechanische Befestigungsmittel verwendet, insbesondere werden die Beschläge mittels Schrauben an der Oberfläche des Holzwerkstoffelements befestigt. Es gibt jedoch Bauteile, die nicht aus einer massiven Schicht aus Holzwerkstoff bestehen, sondern nur eine Holzwerkεtoffschicht mit geringer Dicke aufweisen, die ein Verschrauben erschweren oder unmöglich machen. In diesen Fällen müssen die Beschlagelemente in anderer Weise befestigt, insbesondere mit dem Bauteil verklebt werden .
Ein Verkleben stellt jedoch einen aufwändigen Verfahrensschritt dar, insbesondere das Auftragen und Aushärten des Klebstoffes sowie das Positionieren des Beschlagelementes relativ zum Holzwerkstoffelement stellen aufwändige Verfahrensεchritte dar. Insbesondere die Anwendung von durch Wärmeenergie aktivierbaren Klebstoffen ist wegen der für die Verarbeitung erforderlichen Wärmeenergie problematisch, da sich jeder Holzwerkstoff bei zu großer Erwärmung farblich verändert, verkohlt oder anderweitig umgesetzt wird.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und ein Bauteil der eingangs genannten Art zu verbessern, so dass das Verkleben mit einem thermisch zu aktivierenden Klebstoff vereinfacht und gleichzeitig die Qualität der Klebeverbindung verbessert werden kann.
Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird durch ein Verfahren zum. Verkleben eines Beschlagelementes mit einem Holzwerkstoffelement nach Anspruch 1 gelöst, bei dem die Fügefläche des Beschlagelements zumindest teilweise mit einem Klebstoff versehen wird, bei dem die Fügefläche des Beschlagelements mit dem Holzwerkstoffelement in Kontakt gebracht wird, bei dem vor oder nach dem Inkontaktbringen mittels magnetischer Induktion Wärmeenergie im Beschlagelement oder im Klebstoff erzeugt wird, bei dem der Klebstoff durch die Wärmeenergie erwärmt und aktiviert wird und bei dem durch den aushärtenden Klebstoff eine Klebeverbindung zwischen dem Beεchlagelement und dem Holzwerkstoffelement erzeugt wird.
Das Verfahren ist insbesondere dadurch vorteilhaft, dass das Beschlagelement in einem ersten Schritt, ggf. auch zeitlich weit vor dem Verkleben mit dem
Holzwerkstoffelement, mit dem Klebstoff versehen wird. Im abgekühlten Zustand weist der Klebstoff ohne zusätzliches Erwärmen keine oder nur eine geringe Klebewirkung auf. Erst dann, wenn die Fügefläche mit dem Klebstoff mit der Oberfläche des Holzwerkεtoffelements in Kontakt gebracht wird oder worden ist, soll der Klebstoff die Klebekraft entwickeln.
Daher ergibt sich der Vorteil des Verfahrens insbesondere im industriellen Einsatz, da die Beschlagelemente werkseitig mit dem Klebstoff versehen werden können, um dann bei der Verarbeitung mit dem Holzwerkstoffelement nur noch lokal erwärmt werden zu müssen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass nur das Beschlagelement oder nur der Klebstoff selber durch die Induktion erwärmt wird und nur in geringem Maße eine Erwärmung des Holzwerkstoffelements erfolgt.
Dazu wird entweder vor oder nach dem Inkontaktbringen das Beschlagelement oder der Klebstoff mit einer magnetischen Induktionsquelle erhitzt. Der Vorteil der magnetischen Induktion besteht darin, dass sich nur der elektrisch leitfähige Anteil des Beschlagelements oder des Klebstoffes selbst erwärmt, ohne dass eine Wärmestrahlung erzeugt werden muss . Daher wird, im ersten Schritt durch die magnetische Induktion nur das Beschlagelement oder der Klebstoff und nicht das Holzwerkstoffelement erwärmt. Der Klebstoff wird dadurch aktiviert und entfaltet seine Klebekraft.
Über den Kontakt mit dem Klebstoff und zu einem geringen Teil auch durch Wärmestrahlung ausgehend vom Beschlagelement oder ausgehend vom Klebstoff wird auch Wärme auf den Holzwerkstoff übertragen, jedoch werden dabei keine Temperaturgrenzen überschritten, so dass es zu einem Verfärben, Verbrennen oder Verkohlen des Holzwerkstoffes kommen kann. Das Abkühlen des Klebstoffes erfolgt nach dem kurzzeitigen Erhitzen wiederum so schnell, dass sich die gesamte auf den Holzwerkstoff übertragene Wärme nicht nachteilig auf das Holzwerkstoffelement auswirkt.
Die Induktionserwärmung eines elektrisch leitfähigen Körpers durch magnetische Induktion kann durch eine Vorrichtung durchgeführt werden, die mit Hilfe einer Spule, die mit Wechselstrom beaufschlagt wird, ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, das in einem elektrisch leitendem Element einen Wechselstrom induziert. Dieser im Element induzierte Strom verursacht wegen des elektrischen Widerstandes eine Erwärmung des Elements an den Stellen des Stromflusses. Die so erzeugte Wärme entsteht sofort und unmittelbar im Element selbst, bzw. in dessen Inneren, muss also nicht durch Wärmeleitung dorthin geleitet werden.
Nichtleitende Materialien, also insbesondere Holzwerkstoffe der oben genannten Art, werden nicht durch die Induktion erwärmt. Des Weiteren lassen sich elektrisch gut leitende Materialien wie Aluminium oder Kupfer wegen des geringen elektrischen Widerstandes kaum erwärmen. Daher weisen Metalle, die sich gut für eine Induktionserwärmung eignen, einen großen elektrischen Widerstand auf.
Eine Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist, ist in der DE 203 00 624 Ul offenbart. Dabei handelt es sich um ein Handgerät, mit dem induktive Erwärmung durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Anwendung von Handgeräten beschränkt. Im industriellen Einsatz, beispielsweise in der industriellen Möbelherstellung, können auch stationäre Vorrichtungen eingesetzt werden.
In besonders bevorzugter Weise besteht das Beschlagelement aus einem durch eine magnetische Induktion erwärmbaren Material und wird durch die magnetische Induktion erwärmt. Die im Beschlagelement entstehende Wärme wird dann auf den Klebstoff übertragen. Vorzugsweise besteht das Beschlagelement aus einem Metall, jedoch kann auch ein elektrisch leitfähiger Kunststoff oder ein elektrisch leitende Partikel enthaltender Kunststoff verwendet werden.
Ebenso ist es möglich, dass der Klebstoff elektrisch leitfähig ist und durch magnetische Induktion erwärmt wird. In diesem Fall wird die Wärmeenergie direkt im Klebstoff selbst erzeugt, also gerade dort, wo die Wärmeenergie für das Aktivieren und Aushärten des Klebstoffes benötigt wird.
Darüber hinaus ist es möglich, dass der an sich nicht elektrisch leitfähige Klebstoff elektrisch leitfähige Partikel enthält, die durch magnetische Induktion erwärmt werden. Beispielsweise können Metallpartikel oder Metallspäne im Klebstoff enthalten sein, die durch die magnetische Induktion erwärmt werden und dann die Wärmeenergie an den Klebstoff abgeben. Somit entsteht auch in diesem Fall die Wärme genau an der Stelle, wo sie für das Aktivieren und Aushärten des Klebstoffes benötigt wird.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Ausgestaltung des Klebstoffes. Die Anforderung an den Klebstoff besteht darin, dass der Klebstoff durch Zuführen von Wärmeenergie in einen aktivierten Zustand überführt wird, um anschließend nach einem Abkühlen in den klebenden und somit das Beschlagelement und das Holzwerkstoffelement verbindenden Zustand übergeht.
In bevorzugter Weise besteht der Klebstoff aus einem Reaktionsklebstoff und wird vor dem Anbringen des Beschlagelements am Holzwerkstoffelement zumindest teilweise vorvernetzt . Der Klebstoff wird dann nach der Erwärmung endausgehärtet. Bei Reaktionsklebstoffen unterschiedet man zwischen Polymerisationsklebstoffen, Polyadditionsklebstoffen und
Polykondensationsklebεtoffen. Die Reaktionsklebstoffe unterscheiden sich daher nach der Art der chemischen Reaktion .
Gemeinsam ist allen Arten, dass es darunter jeweils Reaktionsklebstoffe gibt, die bei Raumtemperatur nicht oder nur zu einem geringen Teil reagieren und erst nach Zufuhr von Wärmeenergie soweit erwärmt werden, dass die chemische Reaktion erfolgt. Diese Reaktionsklebstoffe werden auch warmhärtende oder heißhärtende Klebstoffe genannt. Bevorzugt sind dabei Reaktionskiebεtoffe, die nur einen relativ geringen Temperaturanstieg benötigen, um die chemische Reaktion in Gang zu setzen. Daher sind warmhärtende Reaktionsklebstoffe besonders bevorzugt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens besteht der Klebstoff aus einem thermoplastischen Klebstoff und wird vor dem Anbringen des Beschlagelements am Holzwerkstoffelement zumindest teilweise verfestigt. Der Klebstoff wird dann mittels der Erwärmung zumindest teilweise aktiviert, insbesondere verflüssigt, so dass eine gute Verbindung mit der Oberfläche des Holzwerkstoffelementes entsteht und nach dem Abkühlen des Klebstoffes die Klebewirkung eintritt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Klebstoff aus einem kombinierten KlebstoffSystem verwendet. Das KlebstoffSystem besteht zu einem Teil aus einem thermoplastischen Klebstoff und zu einem anderen Teil aus einem reaktiven Klebstoff. Solche KlebstoffSysteme sind auch als reactive not melt (RHM) Klebstoffe bekannt.
Darüber hinaus kann die Oberfläche des Holzwerkstoffelements vor dem Anbringen des Beschlagelements durch Aufrauhen, Anschleifen, Glätten und/oder ein anderes Verfahren vorbehandelt werden und/oder ein Primer oder sonstige Produkte zur Vorbehandlung der Oberfläche aufgetragen werden.
Insbesondere können etwaige Beschichtungen des Holzwerkstoffelements im zu verklebenden Bereich wie oben genannt vorbehandelt und/oder teilweise oder vollständig abgetragen werden. Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird auch durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruches 7 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Bauteils sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfindungεgemäße Bauteil weist mindestens ein Holzwerkstoffelement und mindestens ein mit dem Holzwerkstoffelement verbundenes Beschlagelement auf. Eine KlebstoffSchicht ist zwischen dem
Holzwerkstoffelement und dem Beschlagelement vorgesehen, wobei der Klebstoff das Beschlagelement mit dem Holzwerkstoffelement verbindet. Das Beschlagelement oder die Klebstoffschicht ist erfindungsgemäß zumindest teilweise elektrisch leitfähig.
Unter Beschlagelement wird dabei jedes Element verstanden, das mit dem Holzwerkstoffelement verbunden werden kann. Beispielsweise kann das Beschlagelement ein Scharnier, ein Griff, ein Haken, eine Öse, ein Schloss, ein Abschlussstück, vorzugsweise ein Tischfuß, oder auch ein Accessoire ohne eine bestimmte technische Funktion sein.
In bevorzugter Weise besteht das Beschlagelement zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material. Dadurch kann das Beschlagelement selbst durch die magnetische Induktion erwärmt werden. Als elektrisch leitfähige Materialien kommen bevorzugt Metalle in Frage. Ebenso können aber auch Kunststoffe eingesetzt werden, die entweder selbst elektrisch leitfähig sind oder eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Partikeln aufweisen. Darüber hinaus kann die KlebstoffSchicht zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Zum einen kann die Leitfähigkeit der KlebstoffSchicht durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff erzeugt werden. Zum anderen kann die Leitfähigkeit der KlebstoffSchicht durch eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Partikeln innerhalb des Klebstoffes erzeugt werden.
Besonders vorteilhaft kann die Erfindung bei Bauteilen eingesetzt werden, die als Leichtbauplatte mit oder ohne eine Rahmenkonstruktion ausgebildet sind, wobei das Holzwerkstoffelement mindestens eine äußere Abdeckplatte aufweist. Bei einem solchen Aufbau ist das Bauteil nicht so massiv aufgebaut, dass eine zuverlässige Verbindung des Beschlagelements mittels mechanischer Mittel wie Schrauben mit dem Holzwerkstoffelement hergestellt werden kann. Denn es ist nicht genügend festes Material im Bauteil enthalten, so dass die Schrauben eine feste Verbindung eingehen können. Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Holzwerkstoffelement eine unbehandelte Oberfläche aufweist. Somit kann eine gute und zuverlässige Verklebung mit der Oberfläche gewährleistet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Oberfläche des Holzwerkstoffelements eine Beschichtung auf, insbesondere eine Lackschicht, eine Laminatschicht, eine Melaminharzbeschichtung, eine Furnierschicht, vorzugsweise geölt oder gewachst, oder eine Folienbeschichtung. In diesem Fall ist das Beschlagelement mit der Beschichtung verklebt. Eine wichtige Voraussetzung für eine dauerhafte Befestigung des Beschlagelements ist dann, dass die Beschichtung ein ausreichendes Haftvermögen aufweist, um die zu übertragenden Kräfte bzw. Spannungen auf das Holzwerkstoffelement übertragen zu können.
Alternativ können die oben genannten Beschichtungen auch vor dem Anbringen des Beschlagelements durch Aufrauhen, Anschleifen, Glätten und/oder ein anderes Verfahren vorbehandelt sein und/oder ein Primer oder sonstige Produkte zur Vorbehandlung aufgetragen sein. Insbesondere können die Beschichtungen im zu verklebenden Bereich teilweise oder vollständig abgetragen sein.
Selbstverständlich können alle zuvor genannten Vorbehandlungen auch einzeln oder in Kombination an dem Holzwerkstoffelement an sich vorgenommen sein.
Im Folgenden wird das zuvor beschriebene Bauteil und ein typischer Verfahrensablauf anhand eines Ausführungεbeispiels sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel naher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Holzwerkstoffelement in Leichtbauweise mit einem davon beabstandeten Beschlagelement,
Fig. 2 das Holzwerkstoffelement in Kontakt mit dem Beschlagelement, wobei elektromagnetische Strahlung zur induktiven Erwärmung auf das Beschlagelement einwirkt,
Fig. 3 das Holzwerkstoffelement mit dem damit verklebten Beschlagelement, wobei das Beschlagelement mit einem weiteren Element verschraubt ist und
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform eines
Holzwerkstoffelements mit dem damit verklebten Beschlagelement, wobei das Beschlagelement mit einem weiteren Element ebenfalls erfindungsgemäß verklebt ist.
In den Fig. 1 bis 3 sind verschiedene Stadien des Verfahrensablaufes zur Herstellung eines erfindungsgemäSen Bauteils anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das Bauteil 2 weist ein Holzwerkstoffelement 4 auf, das vorliegend als Leichtbauelement ausgebildet ist. Dazu ist eine Kernlage 6 vorgesehen, die zu beiden Seiten mit jeweils einer Holzwerkstoffplatte 8 und 10 abgedeckt ist. Die Kernlage besteht dabei beispielsweise aus einer wabenförmigen Struktur aus Pappe oder Aluminium. Die Holzwerkstoffplatten 8 und 10 sind dabei so dünn, dass ein Verschrauben eines Beschlagelements 12, das vorliegend als Scharnier ausgebildet ist, an einer der Holzwerkstoffplatten 8 und 10 nicht möglich ist.
Daher wird das Beschlagelement 12 mit der Oberfläche des oberen Holzwerkstoffelements 8 verklebt, wobei während des Verklebens erfindungsgemäß eine magnetische Induktion zum Erwärmen des Beschlagelements 12 eingesetzt wird. Dazu besteht das Beschlagelement 12 aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Metall.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, sind das Holzwerkstoffelement 4 und das Beschlagelement 12 zunächst beabstandet voneinander angeordnet. An der nach unten weisenden Fügefläche 14 des Beschlagelements 12 ist eine Schicht 16 aus einem Klebstoff angeordnet, der formstabil ist und nur wenig oder gar nicht klebend wirkt .
Wie mit dem Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist, wird das Beschlagelement 12 in Kontakt mit der Oberfläche des Holzwerkstoffelements 4 gebracht.
Wie Fig. 2 zeigt, wird anschließend das Beschlagelement 12 mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt, die zu einer induktiven Erwärmung des Beschlagelements 12 zumindest im Bereich der Fügefläche 14 führt. Durch diese lokal entstehende Wärme wird der Klebstoff aktiviert, so dass er erneut seine Klebekraft entfalten kann. Die elektromagnetische Strahlung ist in Fig. 2 mit Wellenlinien und einer breiten Pfeilspitze dargestellt.
Nicht in Fig. 2 dargestellt ist eine Vorrichtung zum Erzeugen der elektromagnetischen Strahlung, da es bei der vorliegenden Erfindung nicht auf die Art der Vorrichtung ankommt. Es können Handgeräte oder stationäre Vorrichtungen eingesetzt werden. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Verfahren sowohl im industriellen und automatisierten Maßstab als auch in einer Einzelfertigung angewendet werden.
Fig. 3 zeigt dann das Bauteil mit endausgehärtetem Zustand, in dem das Holzwerkstoffelement 4 fest mit dem Beschlagelement 12 verklebt ist. Des Weiteren zeigt Fig. 3 , dass das Beschlagelement 12 an anderer Stelle mittels einer herkömmlichen Schraubverbindung mit einem anderen Element 18 mit Hilfe einer Schraube 20 verbunden ist. Fig. 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Holzwerkstoffelementε 4 mit einem verklebten Beschlagelement 12. Die Holzwerkstoffplatte 8 sowie die Kernlage 6 sind in einem Bereich, der an den Umfang des Beschlagelemts 12 angepasst ist, ausgenommen. Das Beschlagelement 12 ist über Schichten 16 mit der Holzwerkstoffplatte 10 und 8 verklebt. Dabei wurde dem zuvor beschriebenen Verfahren entsprechend vorgegangen.
Insbesondere durch Anpassen der Dicke des Beschlagelements 12 lässt sich die äußere Oberfläche des Beschlagelements 12 in einer Ebene zur äußeren Oberfläche der Holzwerkstoffplatte 8 anordnen.
Des Weiteren ist es selbstverständlich möglich, den zweiten Teil des Beschlagelements 12 an einem weiteren Element, beispielsweise an einer Tür 18, ebenfalls mit einer Schicht 16 zu verkleben. Zum Verkleben kann dabei wiederum das zuvor erläuterte erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden.
Zuvor ist das Verfahren so dargestellt worden, dass das Beschlagelement 12 zunächst in Kontakt mit dem Holzwerkstoffelement 4 gebracht worden ist und anschließend erst das Beschlagelement 12 mit der elektromagnetischen Strahlung beaufschlagt worden ist. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das induktive Erwärmen des Beschlagelements 12 und damit des Klebstoffes erst dann erfolgt, wenn bereits Kontakt mit dem Holzwerkstoffelement 4 besteht. Somit wird das Positionieren des Beschlagelementes 12 auf der Oberfläche des Holzwerkstoffelementes 4 erleichtert, da noch keine oder nur eine geringe Klebkraft vorhanden ist und ein einmaliger Kontakt mit der Oberfläche wieder gelöst werden kann oder ein Verschieben des Beschlagelementes 12 auf der Oberfläche des Holzwerkstoffelements 4 möglich bleibt.
Es ist jedoch auch möglich, das Beschlagelement 12 zunächst induktiv zu erwärmen, bevor es in Kontakt mit dem Holzwerkstoffelement 4 gebracht wird. In diesem Fall kommt der Klebstoff erst dann in Berührung mit der Oberfläche des Holzwerkstoffelements 4, wenn er bereits zumindest teilweise aktiviert worden ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum Befestigen eines Beschlagelementes an einem Holzwerkstoffelement, bei dem die Fügefläche des Beschlagelements zumindest teilweise mit einem Klebstoff versehen wird, bei dem die Fügefläche des Beschlagelements mit dem
Holzwerkstoffelement in Kontakt gebracht wird, bei dem vor oder nach dem Inkontaktbringen mittels magnetischer Induktion Wärmeenergie im
Beschlagelement oder im Klebstoff erzeugt wird, bei dem der Klebstoff durch die Wärmeenergie erwärmt und aktiviert wird und bei dem durch den aushärtenden Klebstoff eine
Klebeverbindung zwischen dem Beschlagelement und dem
Holzwerkstoffelement erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschlagelement aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und durch die magnetische Induktion erwärmt wird und bei dem die im Beschlagelement entstehende Wärme auf den Klebstoff übertragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff elektrisch leitfähig ist und durch magnetische Induktion erwärmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff elektrisch leitfähige Partikel enthält, die durch magnetische Induktion erwärmt werden .
5. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem der Klebstoff aus einem Reaktionsklebstoff besteht und vor dem Anbringen des Beschlagelements am Holzwerkstoffelement zumindest teilweise vorvernetzt wird und bei dem der Klebstoff nach der Erwärmung endausgehärtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff aus einem thermoplastischen Klebstoff besteht und vor dem Anbringen des Beschlagelements am Holzwerkstoffelement zumindest teilweise verfestigt wird und bei dem der Klebstoff mittels der Erwärmung zumindest teilweise verflüssigt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , bei dem die Oberfläche des Holzwerkstoffelements mindestens im zu verklebenden Bereich durch Aufrauhen, Anschleifen, Glätten und/oder ein anderes Verfahren vorbehandelt wird und/oder ein Primer oder sonstiges Produkt zur Vorbehandlung der Oberfläche aufgetragen wird.
8 . Bauteil , mit mindestens einem Holzwerkstoffelement (4} , mit mindestens einem mit dem Holzwerkstoffelement (4) verbundenen Beschlagelement (12) und mit einer KlebstoffSchicht (16), wobei die KlebstoffSchicht (16) zwischen dem
Holzwerkstoffelement (4) und dem Beschlagelement (12) vorgesehen ist und wobei der Klebstoff (16) das Beschlagelement (12) mit dem Holzwerkstoffelement (4) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschlagelement (12) oder die
Klebstoffschicht (16) zumindest teilweise elektrisch leitfähig ist.
9. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschlagelement (12) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht.
10. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die KlebstoffSchicht (16) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht.
11. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff elektrisch leitfähig ist.
12. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die KlebstoffSchicht (16) eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Partikeln aufweist.
13. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff aus einem Reaktionsklebεtoff oder aus einem thermoplastischen Klebstoff besteht.
14. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzwerkstoffelement (4) als Leichtbauplatte ausgebildet ist und dass mindestens eine äußere Abdeckplatte (8, 10) vorgesehen ist.
15. Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Abdeckplatte (8, 10) eine Ausnehmung aufweist und dass das Beschlagelement {12} teilweise in der Ausnehmung angeordnet und dort verklebt ist.
16. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzwerkstoffelement (4) mit einer Beschichtung versehen ist.
17. Bauteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung im zu verklebenden. Bereich durch Aufrauhen, Anschleifen, Glätten und/oder ein anderes Verfahren vorbehandelt ist und/oder ein Primer oder sonstiges Produkt zur Vorbehandlung der Beschichtung aufgetragen ist.
18. Bauteil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung teilweise im zu verklebenden Bereich abgetragen ist.
19. Bauteil nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschlagelement (12) mit der Beschichtung verklebt ist.
20. Bauteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung vollständig im zu verklebenden Bereich abgetragen ist.
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