WO2011086152A1 - Vorrichtung und verfahren zum beschichten von werkstücken - Google Patents

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WO2011086152A1
WO2011086152A1 PCT/EP2011/050450 EP2011050450W WO2011086152A1 WO 2011086152 A1 WO2011086152 A1 WO 2011086152A1 EP 2011050450 W EP2011050450 W EP 2011050450W WO 2011086152 A1 WO2011086152 A1 WO 2011086152A1
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WO
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energy
coating material
workpiece
sections
laser
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PCT/EP2011/050450
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Schmid
Original Assignee
Homag Holzbearbeitungssysteme Ag
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Publication date
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Priority to CN201180006447.4A priority patent/CN102741025B/zh
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Priority to US15/387,849 priority patent/US10807272B2/en

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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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
    • Y10T156/1702—For plural parts or plural areas of single part
    • Y10T156/1744—Means bringing discrete articles into assembled relationship

Definitions

  • the invention relates to a device for coating workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood materials, plastic or the like, according to the preamble of claim 1, and a method using the device.
  • Hot melt adhesive for example, in hot
  • molten state is applied to the edge or the workpiece.
  • a pre-coated with hot melt edge by means of a
  • Coating method of the type mentioned in which an adhesive provided on the coating material or the workpiece is heated or activated using a laser. This method has proved to be efficient because the adhesive can be specifically heated or activated. Further improvement potential in coating of
  • Coating material and workpiece should be made as invisible as possible.
  • the gap between the coating material and the workpiece should be as thin as possible, or a functional layer present on the joint (which may also be part of the coating material or of the workpiece) should be slightly impaired as far as possible.
  • the joint connection should have sufficient strength so that the
  • Coating material securely adheres to the workpiece.
  • the invention is based on the finding that the
  • the power source has at least two power generating sections, wherein the
  • Control device is set up, at least two
  • Adhesive layer or a lower impairment of the functional layer can be worked. The result is thus an improved appearance of a
  • coated workpiece and possibly even an increased
  • inventive device results in changing operating conditions. For example, with the device according to the invention it is easier to distinguish between different ones
  • the two different power generation sections are provided.
  • the two different power generation sections have no common operating parameters at all, but are operated in fundamentally different ways.
  • Energy preparation section first to prepare the material to be activated (or liable to be made), while the actual activation of the material only in a second, subsequent step by the second (or more)
  • the energy source can be used in the context of the present invention with a wide variety of types and number of
  • At least one power generation section is selected from the group consisting of laser generation section,
  • Infrared generating section Infrared generating section, ultrasonic generating section, magnetic field generating section,
  • Microwave generating section plasma generating section
  • gassing section gassing section
  • Adhesives can activate existing agent and
  • a per se not serving as an adhesive Make agent by energizing, chemical reaction or the like to an adhesive agent.
  • a laser allows a particularly goal-oriented and rapid work, while infrared and plasma sources a broad-gauge operation and a good
  • Power generation sections can be set differently, can be set in many ways. According to one embodiment of the invention, however, it is provided that the independently adjustable operating parameters are selected from the group consisting of energy intensity, energy direction and temporal
  • Energy generation history in particular also the time of switching on or off of a power generation section. Through these parameters can be particularly effective activation of the respective adhesive or the respective
  • Power generation sections is according to a development of the invention, if at least two
  • Laser generating sections are provided.
  • At least two laser-generating sections can be achieved according to a development of the invention in that at least two laser-generating sections as separate ingots of a laser are provided. This gives a simple construction of the device according to the invention, which can be easily controlled.
  • Laser generating sections are provided as separate lasers. This opens up the possibility of the respective
  • Laser function principles eg diode laser, CO 2 laser, etc.
  • control device is set up with at least two laser-generating sections
  • Plastic increase the range of material activation. This can be explained by the fact that different laser power and laser wavelength different
  • At least two energy generating sections can in principle act on the material to be activated independently of one another, it is provided according to a development of the invention that at least two
  • Power generating sections are arranged such that their energy application to the coating material
  • the interaction of the at least one different operating parameter of the at least two energy generating sections can be used particularly pronouncedly in order to solve the underlying problem.
  • control device
  • Joint connection can be achieved in different areas, for example, to make the edges of the joint connection visually appealing or even waterproof, while in the inner region of the joint connection lower requirements are met.
  • temporal-spatial differentiation of the operating parameters can be different
  • the device is a measuring device, in particular a pyrometer, for measuring by the
  • the respective operating parameters can be particularly precisely applied to the materials to be processed and the
  • the measuring device can be provided both as a separate component, but also integrated in the energy source (or in one or more power generating sections) and for example via a lens and / or
  • Fig. 1 shows schematically a plan view of a
  • Coating device 1 as a preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 2 shows schematically a plan view of a
  • Coating device 1 as a second preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 3 shows schematically a view of
  • Fig. 4 shows schematically a view of further possible
  • Workpieces 2 as a preferred embodiment of the present invention is shown schematically in Figure 1 in a plan view.
  • the coating apparatus 1 serves in the present embodiment for coating
  • plate-shaped workpieces 2 which consist at least partially of wood-wood materials, plastic or the like, as used for example in the field of furniture and component industry today. It can be a variety of workpieces such as solid wood or chipboard, lightweight panels,
  • the coating device 1 initially comprises a
  • Conveyor 4 which is designed in the present embodiment as a pass-through conveyor
  • the conveyor 4 is used to promote the workpieces 2 in a direction of passage (from left to right in Figure 1).
  • the invention can also be used in so-called stationary machines, in which the workpieces are stationary and
  • Processing units are moved. Also combinations of these machine concepts are possible.
  • a feeder 10 for supplying a coating material 12 is arranged, wherein the coating material, for example, to an edge material for a narrow surface of the workpiece, but can also act as a cover material for a wide surface or any other surface of the workpiece 2.
  • the feeder 10 contains a supply
  • Coating material 12 the most diverse
  • Materials may consist, such as plastic, veneer, paper, cardboard, metal, etc. and diverse
  • the coating material may be provided, for example, in roll form (possibly in a cassette), but also in the form of individual sections.
  • an integral coating material that includes an integral or discrete layer 14 that contains energy-adherent properties.
  • Such an integral coating material can, for example, by a
  • Plastic material may be formed, which includes a layer 14, which unfolds by the energy supply adhesive properties.
  • the remaining coating material may in principle be made of any material. In any case, the discrete layer 14 on the workpiece 2 side facing the
  • Coating material 12 is arranged.
  • the feeding device 10 guides the coating material 12 of a pressing device 20 for pressing the
  • the pressing device 20 is a pressure roller (instead of a pressure roller, for example, too
  • the coating device 1 comprises a
  • the energy source has two in the present embodiment
  • Power generating sections 30 'and 30' ' which are formed by laser in the present embodiment.
  • laser infrared source
  • ultrasonic source magnetic field source
  • microwave source microwave source
  • plasma source for example, laser, infrared source, ultrasonic source, magnetic field source, microwave source, plasma source
  • Energy directed to energy generating sections 30 'and 30 directed to selected areas of the adhesive 14 to be activated or to be performed.
  • Focusing device 32 act on a lens. It should be noted, however, that depending on the power generation section 30 'or 30' 'different focusing device 32 may be used, wherein the focusing device respectively
  • the focusing device 32 directs the energy provided by the energy source 30 into the region immediately upstream of a pressing region 32, in which the coating material 12 is pressed against the surface 2 a of the workpiece 2.
  • This operation of the power generation sections 30 * and 30 "and also of the focusing devices 32, 36 is controlled by a control device 50, wherein the
  • Control device in particular also the operating parameters of the power generation sections 30 'and 30' 'controls. These operating parameters may be, for example, the
  • the control device 50 can control in particular the respective laser power and / or the laser wavelength as operating parameter.
  • the control of the operating parameters takes place in such a way that the energy generating sections are operated at least temporarily with at least one operating parameter that is different from each other.
  • the laser 30 ' may be operated at a different wavelength than the laser 30 ".
  • Activation of the layer 14 is achieved because the different wavelengths each respond to different molecular groups of the material. Similar effects can also be seen at
  • Power generation sections can be used in the invention also various types of energy generating sections 30 ', 30' ', as outlined above. This differentiation also makes it possible to achieve an improved activation of the layer 14, since the
  • the operating parameters of the power generation sections should be based on the characteristics and
  • control device 50 can also evaluate information from sensors which monitor the operation of the coating device, for example sensors which are arranged in the region of the pressure region 22 and, for example, detect the temperature of the applied coating material 12.
  • the device 1 in the present embodiment further comprises one or more pyrometers 60, which is integrated via half mirror 62 in the beam path of the laser 30 ', 30' '.
  • a pyrometer or other suitable measuring device may also be integrated in the respective power generation section.
  • Control device 50 the operating parameters of
  • the focusing device 32 is in the present
  • Embodiment adapted to oscillate, if necessary, for example, in a direction perpendicular to the plane in Figure 1.
  • An oscillating motion is understood to be a vibration having a frequency of, for example, at least 10 Hz (eg., 50 Hz). It ensures the Control device that the focusing device oscillates faster, the faster the relative movement relative to the workpiece 2.
  • the focusing device 32 can be moved together with the energy source 30, in a direction transverse to the direction of passage of the conveyor 4. This is particularly advantageous for large-scale coating tasks, such as for coating the wide surfaces of workpieces.
  • a second preferred embodiment of the coating device 1 according to the invention is shown schematically in a plan view in FIG. This differs from the first embodiment shown in Figure 1 primarily in that the adhesive or adhesively feasible means 14 is not supplied together with the coating material 12, but by means of a
  • Adhesive supply device in the form of a
  • the thus-applied adhesive 14 is then also activated or generated by energization by means of the energy source 30, again immediately upstream of a pressing region 22.
  • the coating apparatus 12 of the invention may, of course, also comprise other adhesive supply means, such as a second adhesive applicator roll, an adhesive web feeder or the like, these different ones
  • Adhesive supply devices preferably also provide different adhesives or adhesively feasible means 14 from each other. As a result, special effects can be achieved on the one hand on a single workpiece, on the other hand, it is also possible, the different HaftstoffmaschinenStellungs wornen alternately as needed for different workpieces and
  • Power generation sections 30 'and 30' 'in a common laser device (power source) 30 are integrated.
  • laser bars which are indeed integrated in a laser, but with
  • Power generation sections (which in turn may be the same or different from each other) are integrated in a common device unit. This also results in a simplified construction of the overall device according to the invention.
  • Power generating portion 30 'or 30' 1 is applied.
  • the edge regions of the coating material 12 are filled with energy
  • Power generation section 30 '' are applied while the core portion of the coating material 12 is energized with the energy generating portion 30 ''.
  • Power generation section 30 '' is applied, so that in the field of energization by the
  • the extent of the overlap can also be varied in the course of a relative movement between the energy source and the coating material.
  • the energy is applied to the coating material along a rectangular sinusoidal path whose course is indicated schematically by arrows.
  • a plurality of power generation sections may follow this path, or only one power generation section may follow this path, while other power generation sections may follow the path
  • Energy source eg laser power
  • the quality of the Joined joint in different areas of the coating material can be selectively influenced, so that an optimal combination of strength of the
  • Switching off one or more energy generating sections also advantageously be adapted to changing dimensions of the workpieces or coating materials.

Landscapes

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  • Forests & Forestry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Beschichten von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest: abschnittsweise aus Hoiz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend: eine Zuführeinrichtung (10) zum Zuführen eines Beschichtungsmaterials (12), eine Andruckeinrichtung (20) zum Andrucken des Beschichtungsmaterials (12) an eine Oberflache (2a) eines Werkstücks (2), eine Fördereinrichtung (4} zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen der Andrückeinrichtung (20) und dem jeweiligen Werkstück (2), eine Energiequelle (30) zum Aufbringen von Energie auf das Bescnichtungsmaterial (12) und/oder das Werkstuck (2), und eine Steuerungseinrichtung (50) zu Steuern zumindest der Energiequelle (30). Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (30) zumindest zwei Energieerzeugungsabschnitte (30', 30'') aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung (50) eingerichtet ist, zumindest zwei Energieerzeugungsabschnitte (30', 30'') zumindest zeitweise mit mindestens einem voneinander unterschiedlichen Betriebsparameter zu betreiben, oder die Energieerzeugungsabschnitte unterschiedlich sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten von Werkstücken
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Verfahren unter Einsatz der Vorrichtung.
Stand der Technik
Beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelemente- Industrie werden Werkstücke an ihrer Oberfläche häufig mit einem Beschichtungsmaterial versehen, beispielsweise einer Kante. Das Anbringen des Beschichtungsmaterials an den
Werkstücken erfolgt häufig mittels eines geeigneten
Schmelzklebers , der beispielsweise im heißen,
aufgeschmolzenen Zustand auf die Kante oder das Werkstück aufgetragen wird. Alternativ ist es auch möglich, eine mit Schmelzkleber vorbeschichtete Kante mittels eines
Heißluftgebläses zu erwärmen und so den Schmelzkleber auf die gewünschte Aufschmelztemperatur zu bringen.
Darüber hinaus offenbart die DE 10 2006 056 010 ein
Beschichtungsverfahren der eingangs genannten Art, bei welchem ein auf dem Beschichtungsmaterial oder dem Werkstück vorgesehenes Haftmittel unter Einsatz eines Lasers erwärmt bzw. aktiviert wird. Dieses Verfahren hat sich als effizient erwiesen, da das Haftmittel gezielt erwärmt bzw. aktiviert werden kann. Weiteres Verbesserungspotential beim Beschichten von
Bauteilen besteht jedoch darin, dass die Fuge zwischen
Beschichtungsmaterial und Werkstück möglichst unsichtbar ausgeführt sein soll. Zu diesem Zweck soll die Fuge zwischen Beschichtungsmaterial und Werkstück möglichst dünn sein, bzw. eine an der Fügestelle vorhandene Funktionsschicht (die auch Teil des Beschichtungmaterials oder des Werkstücks sein kann) sollte in ihrem Aussehen möglicht wenig beeinträchtigt werden. Gleichzeitig soll die Fügeverbindung jedoch eine ausreichende Festigkeit ausweisen, damit das
Beschichtungsmaterial sicher an dem Werkstück haftet.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die eine möglichst wenig sichtbare und gleichzeitig ausreichen feste Verbindung zwischen Beschichtungsmaterial und Werkstück ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das
Haftpotential der eingesetzten Haftmittel bzw.
Funktionsschichten häufig nicht vollständig ausgenutzt wird. Um eine verbesserte Ausnutzung des Haftpotentials zu
erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung die Energiequelle zumindest zwei Energieerzeugungsabschnitte aufweist, wobei die
Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, zumindest zwei
Energieerzeugungsabschnitte zumindest zeitweise mit
mindestens einem voneinander unterschiedlichen
Betriebsparameter zu betreiben. Auf diese Weise kann die Bandbreite der Aktivierung des jeweiligen Haftmittels bzw. der jeweiligen Funktionsschicht deutlich ausgeweitet werden, so dass bei unverminderter Festigkeit der Fügeverbindung mit einer dünneren
Haftmittelschicht bzw. einer geringeren Beeinträchtigung der Funktionsschicht gearbeitet werden kann. Im Ergebnis erhält man somit ein verbessertes Erscheinungsbild eines
beschichteten Werkstücks und ggf. sogar eine erhöhte
Festigkeit der Fügeverbindung.
Darüber hinaus haben die Erfinder festgestellt, dass sich durch das erfindungsgemäße Vorsehen von zumindest zwei
Energieerzeugungsabschnitten, die mit mindestens einem voneinander unterschiedlichen Betriebsparameter betreibbar sind, auch eine verbesserte Anpassungsfähigkeit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung an wechselnde Betriebsbedingen ergibt. So lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise leichter zwischen unterschiedlichen
Beschichtungsmaterialien, Haftmitteln bzw. Funktionsschichten und/oder Werkstücken umschalten. Diesem Aspekt kommt
angesichts der immer weiter wachsenden, individuellen
Kundenanforderungen ebenfalls erhebliche Bedeutung zu.
Obgleich es im Rahmen der vorliegenden Erfindung in vielen Fällen vorteilhaft sein wird, mit mindestens zwei
gleichartigen Energieerzeugungsabschnitten zu arbeiten, ist gemäß der Erfindung alternativ vorgesehen, dass mindestens zwei unterschiedliche Energieerzeugungsabschnitte vorgesehen sind. In diesem Falle kann es vorkommen, dass die beiden unterschiedlichen Energieerzeugungsabschnitte überhaupt keinen gemeinsamen Betriebsparameter aufweisen, sondern auf grundsätzlich unterschiedliche Art und Weise betrieben werden. Durch die Differenzierung der
Energieerzeugungsabschnitte können die oben beschriebenen Effekte, die durch eine Differenzierung der Betriebsparameter erzielt werden können, weiter ausgeprägt werden. So ist es beispielsweise möglich, durch einen ersten
Energieerzeugungsabschnitt zunächst das zu aktivierende (bzw. haftend zu machende) Material vorzubereiten, während die eigentliche Aktivierung des Materials erst in einem zweiten, nachgelagerten Schritt durch den zweiten (oder weitere)
Energieerzeugungsabschnitt erfolgt. Hierdurch lässt sich das Haftpotenzial des jeweiligen, zu aktivierenden Materials wie oben beschrieben stärker ausnutzen, sodass sich bei gleicher Festigkeit der Fügeverbindung ein optisch ansprechenderes Erscheinungsbild erzielen lässt.
Die Energiequelle kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit unterschiedlichsten Arten und Anzahl von
Energieerzeugungsabschnitten aufgebaut werden, wobei der Begriff „Energie" im Rahmen der vorliegenden Erfindung in einem breiten Sinne aufzufassen ist. Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass mindestens ein Energieerzeugungsabschnitt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lasererzeugungsabschnitt,
Infraroterzeugungsabschnitt, Ultraschallerzeugungsabschnitt, Magnetfelderzeugungsabschnitt,
Mikrowellenerzeugungsabschnitt, Plasmaerzeugungsabschnitt, und Begasungsabschnitt. Diese Energieerzeugungsabschnitte haben sich im Zuge der von den Erfindern durchgeführten
Untersuchungen als besonders geeignet erwiesen, um
Beschichtungsmaterialien auf Werkstücke zu fügen.
Die obige Aufzählung macht deutlich, dass neben klassischen Energiequellen auch- Energieerzeugungsabschnitte in Frage kommen, die Energie beispielsweise durch eine chemische
Reaktion auf das Beschichtungsmaterial aufbringen, wie beispielsweise eine Begasungsquelle. In diesem Zusammenhang ist auch zu beachten, dass der jeweilige
Energieerzeugungsabschnitt einerseits ein bereits als
Haftmittel vorhandenes Mittel aktivieren kann und
andererseits auch ein an sich nicht als Haftmittel dienendes Mittel durch Energiebeaufschlagung, chemische Reaktion oder dergleichen zu einem haftenden Mittel machen kann.
Jeder der genannten Energieerzeugungsabschnitte besitzt seine spezifischen Vorteile. So ermöglicht ein Laser ein besonders zielorientiertes und zügiges Arbeiten, während Infrarot- und Plasmaquellen einen breitspurigen Betrieb und eine gute
Tiefenwirkung zulassen. Energieerzeugungsabschnitte mit
Ultraschall, Magnetfeld und Mikrowelle arbeiten berührungslos und können auch während des Andrückens des
Beschichtungsmaterials noch Energie in den Prozess
einbringen. Dabei besitzt insbesondere ein Magnetfeld eine gute Tiefenwirkung. Eine auf Begasung basierende
Energiequelle eignet sich besonders gut dazu, durch
Einwirkung auf und Reaktion mit dem Beschichtungsmaterial überhaupt erst einen Stoff zu bilden, der haftende
Eigenschaften besitzt.
Die Betriebsparameter der Energieerzeugungsabschnitte, die erfindungsgemäß bei zumindest zwei
Energieerzeugungsabschnitten unterschiedlich eingestellt werden, können auf vielfältige Art und Weise festgelegt werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die unabhängig voneinander einstellbaren Betriebsparameter ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Energieintensität, Energierichtung und zeitlicher
Energieerzeugungsverlauf, insbesondere auch Zeitpunkt des Zu- oder Abschaltens eines Energieerzeugungsabschnitts. Durch diese Parameter lässt sich besonders wirksam die Aktivierung des jeweiligen Haftmittels bzw. der jeweiligen
Funktionsschicht erhöhen. So hat sich beispielsweise bei der Aktivierung von Kunststoffmaterialien gezeigt, dass durch eine Differenzierung der Energieintensität unterschiedlich Molekülgruppen aktiviert werden, sodass insgesamt ein
größerer Anteil des zu aktivierenden Materials angesprochen werden kann. Hinsichtlich der Richtung des Energieeintrags kann dies entsprechend gelten, beispielsweise indem je nach Energieeintragsrichtung unterschiedliche Molekülgruppen des zu aktivierenden Materials angesprochen werden.
Durch eine Differenzierung des zeitlichen
Energieerzeugungsverlaufs können zusätzlich zu den vorstehend genannten Effekten auch weitere Effekte erzielt werden, beispielsweise indem gezielt bestimmte Bereiche des zu aktivierenden Materials mit bestimmten Betriebsparametern beaufschlagt werden, die für andere Bereiche des zu
aktivierenden Materials verändert werden, sodass sich eine optimale Fügeverbindung ergibt. So lässt sich beispielsweise in den Randbereichen der FügeVerbindung mit anderen
Betriebsparametern arbeiten als in Kernbereichen. Nicht zuletzt lässt sich auch durch ein differenziertes Zu- oder Abschalten einzelner oder mehrerer
Energieerzeugungsabschnitte eine optimierte Fügeverbindung erzielen.
Eine besonders vorteilhafte Kombination von
Energieerzeugungsabschnitten liegt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vor, wenn mindestens zwei
Lasererzeugungsabschnitte vorgesehen sind.
Lasererzeugungsabschnitte bieten ein schnelles
Ansprechverhalten, eine hohe Variabilität, eine hohe
Präzision und zahlreiche weitere Vorteile bei der Aktivierung von Fügematerialien. Darüber hinaus ermöglicht die
Kombination mindestens zweier Lasererzeugungsabschnitte, die erfindungsgemäß mit mindestens einem voneinander
unterschiedlichen Betriebsparameter betrieben werden, eine optimale Ausnutzung des Haftpotenzials des jeweiligen
Fügematerials, sodass sich bei optimaler Festigkeit der Fügeverbindung ein ansprechendes Erscheinungsbild und eine hohe Dauerhaftigkeit der Fügeverbindung ergibt.
Das Vorsehen mindestens zweier Lasererzeugungsabschnitte kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, dass mindestens zwei Laserzerzeugungsabschnitte als separate Barren eines Lasers vorgesehen sind. Hierdurch erhält man eine einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich leicht steuern lässt.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens zwei
Lasererzeugungsabschnitte als separate Laser vorgesehen sind. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, die jeweiligen
Betriebsparameter nach Bedarf stark zu spreizen und
gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen
Laserfunktionsprinzipien (z.B. Diodenlaser, CO2-Laser, etc.) zu arbeiten. Durch derartige Kombinationen können sich in Abhängigkeit von dem Beschichtungsmaterial, dem Material des Werkstücks und dem Haftmaterial die oben beschriebenen
Vorteile erzielen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner
vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, mindestens zwei Lasererzeugungsabschnitte mit
unterschiedlicher Laserleistung und/oder Laserwellenlänge zu betreiben. Durch Staffelung dieser Betriebsparameter lässt sich insbesondere bei zu aktivierenden Materialien aus
Kunststoff die Bandbreite der Materialaktivierung erhöhen. Dies lässt sich dadurch erklären, dass durch unterschiedliche Laserleistung und Laserwellenlänge verschiedene
Molekülbereiche des Materials angesprochen werden, sodass sich eine verbesserte bzw. verbreiterte Aktivierung des
Materials ergibt. Hierdurch wird ein wesentlicher Beitrag zur Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe geleistet.
Obgleich die mindestens zwei Energieerzeugungsabschnitte prinzipiell unabhängig voneinander auf das zu aktivierende Material einwirken können, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens zwei
Energieerzeugungsabschnitte derart angeordnet sind, dass sich ihre Energieaufbringung auf das Beschichtungsmaterial
und/oder das Werkstück zumindest abschnittsweise überlappt. Hierdurch kann die Wechselwirkung des mindestens einen unterschiedlichen Betriebsparameters der mindestens zwei Energieerzeugungsabschnitte besonders ausgeprägt genutzt werden, um die zugrundeliegende Aufgabe zu lösen.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung
eingerichtet ist, mindestens einen Betriebsparameter im Zuge einer Relativbewegung zwischen der Energiequelle und dem Beschichtungsmaterial bzw. dem Werkstück zu verändern. Auf diese Weise kann gezielt eine Differenzierung der
Fügeverbindung in unterschiedlichen Bereichen erzielt werden, beispielsweise um die Ränder der Fügeverbindung optisch ansprechend oder sogar wasserdicht auszuführen, während im inneren Bereich der Fügeverbindung geringere Anforderungen erfüllt werden. Ebenso kann sich durch die zeitlich-räumliche Differenzierung der Betriebsparameter verschiedene
Überlagerungseffekte erzielen, welche die bereits oben beschriebenen Vorteile hinsichtlich der Aktivierung des jeweiligen Materials ermöglichen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Messeinrichtung, insbesondere einen Pyrometer, zum Messen der durch die
Energiequelle auf das Beschichtungsmaterial und/oder das Werkstück aufgebrachten Energiemenge aufweist. Hierdurch lassen sich die jeweiligen Betriebsparameter besonders präzise auf die zu verarbeitenden Materialien und die
jeweiligen Randbedingungen einstellen, sodass sich ein optimales Fügeresultat ergibt. Dabei ist es ebenso möglich, die gesamte Vorrichtung vorab unter Einsatz der
Messeinrichtung bezüglich der gerade zu verarbeitenden
Materialien und/oder bezüglich der sonstigen Randbedingungen zu "kalibrieren", um anschließend ohne oder nur bei
gelegentlichem Betrieb der Messeinrichtung die jeweiligen Energieerzeugungsabschnitte einzusetzen. Es ist jedoch ebenso möglich, mittels der Messeinrichtung kontinuierlich eine Erfassung der aufgebrachten Energiemenge vorzunehmen, beispielsweise auch im Sinne einer Qualitätskontrolle.
Dabei kann die Messeinrichtung sowohl als separates Bauteil, jedoch auch integriert in die Energiequelle (bzw. in eine einen oder mehrere Energieerzeugungsabschnitte) vorgesehen sein und beispielsweise über ein Linsen- und/oder
Spiegelsystem in den Prozess eingebunden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschichten von
Werkstücken unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 12 definiert. Mit diesem Verfahren lassen sich die oben beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders ausgeprägt verwirklichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht einer
Beschichtungsvorrichtung 1 als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht einer
Beschichtungsvorrichtung 1 als zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt schematisch eine Ansicht der
Energieaufbringungsverläufe auf ein
Beschichtungsmaterial;
Fig. 4 zeigt schematisch eine Ansicht weiterer möglicher
Energieaufbringungsverläufe auf ein
Beschichtungsmaterial. Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Eine Beschichtungsvorrichtung 1 zum Beschichten von
Werkstücken 2 als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Die Beschichtungsvorrichtung 1 dient in der vorliegenden Ausführungsform zum Beschichten von
plattenförmigen Werkstücken 2, die zumindest abschnittsweise aus Holz- Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, wie sie beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie heute zum Einsatz kommen. Dabei kann es sich um unterschiedlichste Werkstücke wie beispielsweise Massivholz- oder Spanplatten, Leichtbauplatten,
Sandwichplatten, Fußbodenleisten, Profile zur
Profilummantelung etc. handeln. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Werkstücke beschränkt ist.
Die Beschichtungsvorrichtung 1 umfasst zunächst eine
Fördereinrichtung 4, die in der vorliegenden Ausführungsform als Durchlauffördereinrichtung ausgestaltet ist,
beispielsweise in Form eines Rollenförderers, Riemenförderers oder dergleichen. Dabei dient die Fördereinrichtung 4 dazu, die Werkstücke 2 in einer Durchlaufrichtung (von links nach rechts in Figur 1) zu fördern. Alternativ kann die Erfindung jedoch auch bei sogenannten Stationärmaschinen zum Einsatz kommen, bei denen die Werkstücke stationär sind und
Bearbeitungsaggregate bewegt werden. Auch Kombinationen dieser Maschinenkonzepte sind möglich.
Neben der Fördereinrichtung 4 ist eine Zuführeinrichtung 10 zum Zuführen eines Beschichtungsmaterials 12 angeordnet, wobei es sich bei dem Beschichtungsmaterial beispielsweise um ein Kantenmaterial für eine Schmalfläche des Werkstücks, aber auch um ein Deckmaterial für eine Breitfläche oder jede andere beliebige Oberfläche des Werkstücks 2 handeln kann. Die Zuführeinrichtung 10 enthält einen Vorrat an
Beschichtungsmaterial 12, das aus unterschiedlichsten
Materialien bestehen kann, wie beispielsweise Kunststoff, Furnier, Papier, Pappe, Metall, etc. und vielfältigen
Kombinationen hiervon. Dabei kann das Beschichtungsmaterial beispielsweise in Rollenform (ggf. in einer Kassette) , aber auch in Form von Einzelabschnitten vorgesehen sein.
In der vorliegenden Ausführungsform gemäß Figur 1 handelt es sich jedoch um ein Beschichtungsmaterial, das eine integrale oder diskrete Schicht 14 enthält, die durch Energiezufuhr haftende Eigenschaften enthaltet. Ein derartiges integrales Beschichtungsmaterial kann beispielsweise durch ein
Kunststoffmaterial gebildet sein, das eine Schicht 14 enthält, die durch die Energiezufuhr haftende Eigenschaften entfaltet. Bei Vorsehen einer diskreten Schicht 14 kann das übrige Beschichtungsmaterial prinzipiell aus einem beliebigen Material bestehen. In jedem Falle ist die diskrete Schicht 14 auf der dem Werkstück 2 zugewandten Seite des
Beschichtungsmaterials 12 angeordnet.
Die Zuführeinrichtung 10 führt das Beschichtungsmaterial 12 einer Andrückeinrichtung 20 zum Andrücken des
Beschichtungsmaterials 12 an eine Oberfläche 2a des
Werkstücks 2 zu. Bei der Andrückeinrichtung 20 handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform um eine Andrückrolle (anstelle einer Andrückrolle können beispielsweise auch
Bänder, Schuhe oder dergleichen zum Einsatz kommen) , die auf der Oberfläche 2a des Werkstücks 2 abrollt und auf diese Weise das Beschichtungsmaterial 12 an die Oberfläche 2a des Werkstücks 2 andrückt.
Ferner umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 eine
Energiequelle 30 zum Aufbringen von Energie auf das Haftmittel bzw. haftend machbare Mittel 14. Dabei weist die Energiequelle in der vorliegenden Ausführungsform zwei
Energieerzeugungsabschnitte 30' und 30' ' auf, die in der vorliegenden Ausführungsform durch Laser gebildet sind.
Für jeden dieser Energieerzeugungsabschnitte 30' und 30'' kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung alternativ unterschiedlichste Einrichtungen in Betracht, wie
beispielsweise Laser, Infrarotquelle, Ultraschallquelle, Magnetfeldquelle, Mikrowellenquelle, Plasmaquelle,
Begasungsquelle etc. Alle diese Energieerzeugungsabschnitte stellen Energie in gerichteter Form bereit und richten diese auf das Haftmittel bzw. haftend machbare Mittel 14, das als integraler oder diskreter Teil des Beschichtungsmaterials 12 zugeführt wird. Diese gebündelte bzw. gerichtete Energie ist wie in Figur 1 durch eine jeweils von den
Energieerzeugungsabschnitten 30' und 30' ' ausgehende Linie dargestellt. Diese durchläuft eine Fokussiereinrichtung 32 bzw. 36, die eingerichtet ist, die von den
Energieerzeugungsabschnitten 30' und 30' ' bereitgestellte Energie auf ausgewählte Bereiche des zu aktivierenden oder zu erfolgenden Haftmittels 14 zu richten.
Im einfachsten Falle kann es sich bei der
Fokussiereinrichtung 32 um eine Linse handeln. Es ist jedoch zu beachten, dass je nach Energieerzeugungsabschnitt 30' bzw. 30' ' unterschiedliche Fokussiereinrichtung 32 zum Einsatz kommen können, wobei die Fokussiereinrichtung jeweils
eingerichtet sein kann, die Streubreite und gegebenenfalls auch die Intensität der aufgebrachten Energie einzustellen. Auf diese Weise richtet die Fokussiereinrichtung 32 die von der Energiequelle 30 bereitgestellte Energie in den Bereich unmittelbar stromaufwärts eines Andrückbereichs 32, in welchem das Beschichtungsmaterial 12 an die Oberfläche 2a des Werkstücks 2 angedrückt wird. Dieser Betrieb der Energieerzeugungsabschnitte 30* und 30' ' und auch der Fokussiereinrichtung 32, 36 wird durch eine Steuerungseinrichtung 50 gesteuert, wobei die
Steuereinrichtung insbesondere auch die Betriebsparameter der Energieerzeugungsabschnitte 30' und 30 '' steuert. Bei diesen Betriebsparametern kann es sich beispielsweise um die
Energieintensität, die Energierichtung und den zeitlichen Energieerzeugungsverlauf, insbesondere auch den Zeitpunkt des Zu- oder Abschaltens eines Energieerzeugungsabschnitts 30 30' ' handeln. Für die in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Laser 30' und 30'' kann die Steuerungseinrichtung 50 als Betriebsparameter insbesondere die jeweilige Laserleistung und/oder die Laserwellenlänge steuern.
Erfindungsgemäß erfolgt die Steuerung der Betriebsparameter dabei derart, dass die Energieerzeugungsabschnitte zumindest zeitweise mit mindestens einem voneinander unterschiedlichen Betriebsparameter betrieben werden. Beispielsweise kann der Laser 30' mit einer anderen Wellenlänge betrieben werden als der Laser 30''. Auf diese Weise wird eine verbesserte
Aktivierung der Schicht 14 erreicht, da die unterschiedlichen Wellenlängen jeweils unterschiedliche Molekülgruppen des Materials ansprechen. Ahnliche Effekte können auch bei
Differenzierung anderer Betriebsparameter wie beispielsweise der Laserleistung etc. erzielt werden.
Alternativ zu dieser Differenzierung mindestens eines
Betriebsparameters bei gleichartigen
Energieerzeugungsabschnitten können im Rahmen der Erfindung auch verschiedenartige Energieerzeugungsabschnitte 30', 30'' zum Einsatz kommen, wie sie obenstehend umrissen wurden. Auch durch diese Differenzierung lässt sich eine verbesserte Aktivierung der Schicht 14 erreichen, da die
unterschiedlichen Wirkmechanismen der verschiedenartigen Energieerzeugungsabschnitte beispielsweise unterschiedliche Molekülgruppen des Materials ansprechen können. In jedem Falle sollten die Betriebsparameter der Energieerzeugungsabschnitte auf die Eigenschaften und
Abmessungen des Haftmittels bzw. haftend machbaren Mittels 14 sowie die Relativgeschwindigkeit zwischen Energiequelle 30 und Haftmittel 14 abstimmt sein. Vor diesem Hintergrund kann die Steuereinrichtung 50 auch Informationen von Sensoren auswerten, die den Betrieb der Beschichtungsvorrichtung überwachen, beispielsweise Sensoren, die im Bereich des Andrückbereichs 22 angeordnet sind und beispielsweise die Temperatur des aufgebrachten Beschichtungsmaterials 12 erfassen.
Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform ferner einen oder mehrere Pyrometer 60 auf, der über Halbspiegel 62 in den Strahlengang der Laser 30 ' , 30' ' eingebunden ist. Alternativ kann ein Pyrometer oder eine andere geeignete Messeinrichtung auch in den jeweiligen Energieerzeugungsabschnitt integriert sein. Mittels des Pyrometer lässt sich die Erwärmung und somit der tatsächliche Energieeintrag in das Material 14 messen. Dabei können die Messungen sowohl kontinuierlich als auch in Intervallen durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, den
Energieeintrag in einem vorgelagerten Schritt zu ermitteis und die Maschine auf dieser Grundlage zu "kalibrieren".
Auf der Grundlage dieser Informationen kann die
Steuerungseinrichtung 50 die Betriebsparameter der
Energieerzeugungsabschnitte 30', 30' ' festlegen und
gegebenenfalls auch die Fokussiereinrichtung 32, 36 oder andere Vorrichtungsteile steuern.
Die Fokussiereinrichtung 32 ist in der vorliegenden
Ausführungsform eingerichtet, bei Bedarf zu oszillieren, beispielsweise in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1. Unter einer Oszillierbewegung wird dabei eine Schwingung mit einer Frequenz von beispielsweise mindestens 10 Hz (z. B. 50 Hz) verstanden. Dabei sorgt die Steuereinrichtung dafür, dass die Fokussiereinrichtung umso schneller oszilliert, je schneller die Relativbewegung gegenüber dem Werkstück 2 ist.
Ferner kann die Fokussiereinrichtung 32 in der vorliegenden Ausführungsform gemeinsam mit der Energiequelle 30 verfahrbar sein, und zwar in einer Richtung quer zur Durchlaufrichtung der Fördereinrichtung 4. Dies ist besonders vorteilhaft für großflächige Beschichtungsaufgaben, wie beispielsweise zur Beschichtung der Breitflächen von Werkstücken.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung 1 ist in Figur 2 schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform primär dadurch, dass das Haftmittel bzw. haftend machbare Mittel 14 nicht gemeinsam mit dem Beschichtungsmaterial 12 zugeführt wird, sondern mittels einer
Haftmittelbereitstellungseinrichtung in Form einer
Haftmittelauftragswalze 40 auf die zu beschichtende
Oberfläche 2a des Werkstücks 2 aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich ist es selbstverständlich ebenso möglich, das Haftmittel durch die Haftmittelbereitstellungseinrichtung 40 auf das Beschichtungsmaterial 12 aufzubringen.
Das derart aufgebrachte Haftmittel bzw. haftend machbare Mittel 14 wird dann ebenso durch Energiebeaufschlagung mittels der Energiequelle 30 aktiviert oder erzeugt, und zwar wiederum unmittelbar stromaufwärts eines Andrückbereichs 22.
Obgleich in Figur 2 nicht gezeigt, kann die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung 12 selbstverständlich auch weitere Haftmittelbereitstellungseinrichtungen aufweisen, wie beispielsweise eine zweite Haftmittelauftragswalze, eine Zuführeinrichtung für eine Haftmittelbahn oder dergleichen, wobei diese unterschiedlichen
Haftmittelbereitstellungseinrichtungen vorzugsweise auch voneinander unterschiedliche Haftmittel bzw. haftend machbare Mittel 14 bereitstellen. Hierdurch können einerseits an einem einzelnen Werkstück besondere Effekte erzielt werden, andererseits ist es ebenso möglich, die unterschiedlichen HaftmittelbereitStellungseinrichtungen je nach Bedarf alternierend bei unterschiedlichen Werkstücken und
Randbedingungen einzusetzen.
Darüber hinaus zeichnet sich die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsform dadurch aus, dass die
Energieerzeugungsabschnitte 30' und 30' ' in einer gemeinsamen Laservorrichtung (Energiequelle) 30 integriert sind. In diesem Falle spricht man von sogenannten "Laserbarren", die zwar in einem Laser integriert sind, jedoch mit
unterschiedlichen (und gegebenenfalls auch gleichen)
Betriebsparametern betrieben werden können. Somit lassen sich mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dieselben Effekte erzielen, wie sie vorstehend in Bezug auf die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform beschrieben worden sind. Dabei können anstelle von "Laserbarren" auch andersartige
Energieerzeugungsabschnitte (die wiederum gleichartig oder voneinander unterschiedlich sein können) in einer gemeinsamen Vorrichtungseinheit integriert werden. Hierdurch ergibt sich auch eine vereinfachte Konstruktion der erfindungsgemäßen GesamtVorrichtung.
Der Betrieb der unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2
beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf Fig. 3 und Fig. 4 beschrieben. In beiden Figuren ist jeweils eine Seitenansicht eines Beschichtungsmaterials 12 gezeigt, und es sind schematisch die Bereiche des
Beschichtungsmaterials gekennzeichnet, in denen das
Beschichtungsmaterial mit Energie eines
Energieerzeugungsabschnitts 30' oder 30' 1 beaufschlagt wird. So ist in Fig. 3 zu erkennen, dass die Randbereiche des Beschichtungsmaterials 12 mit Energie des
Energieerzeugungsabschnitts 30' ' beaufschlagt werden, während der Kernbereich des Beschichtungsmaterials 12 mit Energie des Energieerzeugungsabschnitts 30 ' ' beaufschlagt wird.
Alternativ ist es ebenso möglich, dass die gesamte Oberfläche des Beschichtungsmaterials 12 mit Energie vom
Energieerzeugungsabschnitt 30' ' beaufschlagt wird, sodass sich im Bereich der Energiebeaufschlagung durch den
Energieerzeugungsabschnitt 30' eine Überlappung ergibt. In diesen Bereichen stellen sich dann die oben beschriebenen, besonderen Effekte der Nutzung unterschiedlicher
Betriebsparameter besonders ausgeprägt ein. Dabei kann der Umfang der Überlappung auch im Zuge einer Relativbewegung zwischen Energiequelle und Beschichtungsmaterial variiert werden.
Bei der in Fig. 4 schematisch dargestellten Ausführungsform erfolgt die Energieaufbringung auf das Beschichtungsmaterial entlang eines rechteckig-sinusartigen Pfades, dessen Verlauf schematisch durch Pfeile angedeutet ist. Dabei können mehrere Energieerzeugungsabschnitte diesem Pfad folgen, oder es kann auch nur ein Energieerzeugungsabschnitt diesem Pfad folgen, während andere Energieerzeugungsabschnitte das
Beschichtungsmaterial flächig oder teilflächig mit Energie beaufschlagen.
Im Zuge des rechteckig-sinusartigen Verlaufs können die
Betriebsparameter eines oder mehrerer
Energieerzeugungsabschnitte gezielt variiert werden,
beispielsweise in den schraffiert dargestellten Randbereichen des Beschichtungsmaterials 12. In diesen schraffiert
dargestellten Randbereichen kann beispielsweise die
Vorschubgeschwindigkeit vermindert, die Leistung der
Energiequelle (z.B. Laserleistung) erhöht oder überhaupt erst ein Zu- und Abschalten bestimmter Energieerzeugungsabschnitte erfolgen. Auf diese Weise kann die Qualität der Fügeverbindung in unterschiedlichen Bereichen des Beschichtungsmaterials gezielt beeinflusst werden, sodass sich eine optimale Kombination von Festigkeit der
Fügeverbindung und optischem Erscheinungsbild der
Fügeverbindung erzielen lässt.
Darüber hinaus kann im Rahmen der durch ein Zu- oder
Abschalten eines oder mehrerer Energieerzeugungsabschnitte auch vorteilhaft eine Anpassung an wechselnde Abmessungen der Werkstücke bzw. Beschichtungsmaterialien erfolgen.

Claims

Patentansprüche Vorrichtung (1) zum Beschichten von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz,
Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, umfassend: eine Zuführeinrichtung (10) zum Zuführen eines
Beschichtungsmaterials (12), eine Andrückeinrichtung (20) zum Andrücken des
Beschichtungsmaterials (12) an eine Oberfläche (2a) eines Werkstücks (2), eine Fördereinrichtung (4) zum Herbeiführen einer
Relativbewegung zwischen der Andrückeinrichtung (20) und dem jeweiligen Werkstück (2), eine Energiequelle (30) zum Aufbringen von Energie auf das Beschichtungsmaterial (12) und/oder das Werkstück (2), und eine Steuerungseinrichtung (50) zu Steuern zumindest der Energiequelle (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (30) zumindest zwei
Energieerzeugungsabschnitte (30', 30' ') aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung (50) eingerichtet ist, zumindest zwei Energieerzeugungsabschnitte (30', 30'') zumindest zeitweise mit mindestens einem voneinander unterschiedlichen Betriebsparameter zu betreiben, oder die Energieerzeugungsabschnitte unterschiedlich sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Energieerzeugungsabschnitt (30', 30'') ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Lasererzeugungsabschnitt, Infraroterzeugungsabschnitt, Ultraschallerzeugungsabschnitt,
Magnetfeiderzeugungsabschnitt,
Mikrowelienerzeugungsabschnitt ,
Plasmaerzeugungsabschnitt, und Begasungsabschnitt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die unabhängig voneinander
einstellbaren Betriebsparameter ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Energieintensität, Energierichtung und zeitlicher Energieerzeugungsverlauf, insbesondere auch Zeitpunkt des Zu- oder Abschaltens eines
Energieerzeugungsabschnitts (30', 30 ' ' ) .
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei
Lasererzeugungsabschnitte (30', 30'') vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lasererzeugungsabschnitte (30', 30'') als separate Barren eines Lasers (30) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens zwei
Lasererzeugungsabschnitte (30', 30'') als separate Laser vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (50) eingerichtet ist, mindestens zwei
Lasererzeugungsabschnitte (30!, 30'') mit
unterschiedlicher Laserleistung und/oder
e zu betreiben. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei
.Energieerzeugungsabschnitte (30', 30'') derart
angeordnet sind, dass sich ihre Energieaufbringung auf das Beschichtungsmaterial (12) und/oder das Werkstück (2) zumindest abschnittsweise Überlappt . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (50) eingerichtet ist, mindestens einen
Betriebsparameter im Zuge einer Relativbewegung zwischen der Energiequelle (30) und dem Beschichtungsmaterial (12) bzw. dem Werkstück (2) zu verändern. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine
Messeinrichtung (60), insbesondere einen Pyrometer, zum Messen der durch die Energiequelle (30) auf das
Beschichtungsmaterial (12) und/oder das Werkstück (2) aufgebrachten Energiemenge aufweist. Verfahren zum Beschichten von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz,
Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, unter Einsatz einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Energieerzeugungsabschnitte (30', 30 ' ' ) mit mindestens einem voneinander unterschiedlichen Betriebsparameter betrieben werden. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Betriebsparameter im Zuge einer
Relativbewegung zwischen der Energiequelle (30) und dem Beschichtungsmaterial (12) bzw. dem Werkstück (2) verändert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Energiequelle auf das Beschichtungsmaterial (12) und/oder das Werkstück (2) aufgebrachte Energiemenge mittels einer Messeinrichtung (60) zumindest zeitweise gemessen und mindestens ein Betriebsparameter mindestens eines
Energierzeugungsabschnitts (30', 30'') unter
Berücksichtigung der gemessenen Energiemenge festgelegt wird.
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