用于將覆層施加到工件上的方法和用于對(duì)工件覆層的設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于將覆層施加到工件上的方法，所述覆層優(yōu)選至少部分地由塑料構(gòu)成，所述工件優(yōu)選至少部分地由木料、木制復(fù)合材料、塑料等構(gòu)成，其中在連接區(qū)域中激活或融化覆層并且將覆層通過連接區(qū)域與工件連接，其中為了激活或融化，用優(yōu)選由發(fā)光二極管裝置發(fā)射的不相干的輻射、尤其紅外輻射照射連接區(qū)域。此外，根據(jù)本發(fā)明提出一種用于以這種方式對(duì)工件覆層的裝置。
【專利說明】
用于將覆層施加到工件上的方法和用于對(duì)工件覆層的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將覆層施加到工件上的方法，所述覆層優(yōu)選至少部分地由塑料構(gòu)成，所述工件優(yōu)選至少部分地由木料、木制復(fù)合材料(Ho lzwerks toff)、塑料等構(gòu)成，其中至少在連接區(qū)域中激活覆層并且將覆層在該區(qū)域中與工件連接。此外，根據(jù)本發(fā)明提出一種用于以這種方式對(duì)工件覆層的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]開頭時(shí)提到的種類的設(shè)備和方法廣泛地應(yīng)用在工件的覆層中并且用于工件與覆層的連接。尤其，激光輻射用于激活，例如在EP I 163 864B1中所描述。通過激光輻射能夠?qū)⒆銐蚋叩哪芰枯斎氲竭B接區(qū)域中，由此激活所述連接區(qū)域。
[0003]然而，激光器的使用除了高成本以外帶來激光器部件的相對(duì)高的位置需求和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于所述背景，本發(fā)明的目的是以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和小的位置需求實(shí)現(xiàn)開頭時(shí)所提到的類型的用于對(duì)工件覆層的方法和設(shè)備。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于施加覆層的方法和根據(jù)權(quán)利要求6的用于對(duì)工件覆層的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的特別優(yōu)選的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。
[0006]據(jù)此，提出一種用于將覆層施加到工件上的方法，所述覆層優(yōu)選至少部分地由塑料構(gòu)成，所述工件優(yōu)選至少部分地由木料、木制復(fù)合材料、塑料等構(gòu)成，其中在方法中至少在連接區(qū)域中激活、尤其融化覆層并且將覆層通過連接區(qū)域與工件連接，其中為了激活尤其是融化，用優(yōu)選由發(fā)光二極管裝置發(fā)射的不相干的輻射、尤其紅外輻射照射連接區(qū)域。
[0007]此外，根據(jù)本發(fā)明提出，用于借助至少一個(gè)覆層通過在連接區(qū)域中連接覆層和工件對(duì)工件覆層的設(shè)備具有容納部和激活裝置，所述工件優(yōu)選至少部分地由木料、木制復(fù)合材料、塑料等構(gòu)成，所述覆層優(yōu)選至少部分地由塑料構(gòu)成，其中容納部用于容納至少一個(gè)工件并且所述激活裝置具有用于照射連接區(qū)域的發(fā)光二極管裝置，以在連接區(qū)域中激活、尤其融化覆層，其中發(fā)光二極管裝置用于發(fā)射輻射、尤其紅外輻射并且設(shè)置為，使得用輻射照射連接區(qū)域。
[0008]通過使用不相干的輻射或由發(fā)光二極管裝置發(fā)射的輻射，能夠借助于簡(jiǎn)單的且節(jié)省位置的結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)激活連接區(qū)域，其中尤其通過使用發(fā)光二極管裝置，通過單色的輻射可實(shí)現(xiàn)高的能量輸入。
[0009]本發(fā)明基于的設(shè)想是，以減小的結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性和位置需求實(shí)現(xiàn)工件的覆層，而不必考慮在覆層和工件之間的連接的質(zhì)量方面的限制。尤其不需要由激光器產(chǎn)生的相干的輻射。以這種方式能夠棄用激光設(shè)備的大量的耗費(fèi)的需要結(jié)構(gòu)空間的構(gòu)件如射束引導(dǎo)機(jī)構(gòu)、射束轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、射束聚焦機(jī)構(gòu)等。
[0010]連接區(qū)域通常理解為在覆層和工件之間進(jìn)行連接的區(qū)域。尤其連接區(qū)域也理解為，當(dāng)在連接區(qū)域和工件之間還未進(jìn)行連接時(shí)待連接的區(qū)域。尤其，連接在進(jìn)行激活的區(qū)域中進(jìn)行并且接著在覆層和工件之間例如通過壓緊進(jìn)行充分的機(jī)械連接。
[0011]激活理解為通過電磁輻射的能量輸送或尤其理解為，通過電磁輻射在化學(xué)上改變?cè)谶B接區(qū)域中的覆層。尤其，激活至少部段地造成在連接區(qū)域中的覆層的融化或覆層的液化。
[0012]覆層理解為應(yīng)至少部段地施加到工件上的層。覆層本身能夠由多個(gè)材料、部段和/或?qū)訕?gòu)成，使得例如粘附劑層的僅一部分或可粘附的層被激活，粘附劑層或可粘附的層是覆層的一部分。優(yōu)選地，覆層能夠具有整體的或離散的粘附劑層，所述粘附劑層通過激活或能量輸送而展示出粘附的特性。
[0013]優(yōu)選地，使用在0.78至ΙΟΟΟμηι的波長(zhǎng)范圍中的基本上單色的電磁福射，這對(duì)應(yīng)于電磁輻射的光譜的紅外的部分。
[0014]本發(fā)明的特別有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出，下面探討所述改進(jìn)方案。尤其，與方法權(quán)利要求相關(guān)的從屬權(quán)利要求的特征也涉及所要求保護(hù)的設(shè)備。同樣，所要求保護(hù)的方法的特征在于與設(shè)備權(quán)利要求相關(guān)的權(quán)利要求。
[0015]尤其，激活裝置或設(shè)備不具有共振器和/或光學(xué)放大器。這減小輻射源的尺寸并且實(shí)現(xiàn)其也位于連接區(qū)域附近的設(shè)置方式。發(fā)光二極管裝置用于發(fā)射不相干的輻射并且設(shè)置為，使得用不相干的輻射照射連接區(qū)域。這應(yīng)與由激光器產(chǎn)生輻射的設(shè)備相反地理解，所述激光器具有共振器和光學(xué)放大器且發(fā)射相干福射。
[0016]優(yōu)選地，直接照射覆層，使得在輻射源、尤其發(fā)光二極管裝置和連接區(qū)域之間的光路在激活時(shí)是未被占據(jù)的，尤其不具有射束成形元件，更優(yōu)選不具有透鏡。同樣地，在設(shè)備中，在發(fā)光二極管裝置和連接區(qū)域之間的光路在激活時(shí)是未被占據(jù)的，尤其不具有射束成形元件，更尤其不具有透鏡。通過連接區(qū)域的所述直接的照射，不必提供并且調(diào)整其他的元件，例如射束成形元件，這使結(jié)構(gòu)附加地簡(jiǎn)化地且更緊湊地以及也成本更低地構(gòu)造。
[0017]更優(yōu)選地，由具有至少一個(gè)陣列并且優(yōu)選多個(gè)陣列的發(fā)光二極管裝置發(fā)射輻射，所述一個(gè)或多個(gè)陣列優(yōu)選分別具有發(fā)光二極管芯片。相應(yīng)地，設(shè)備優(yōu)選具有發(fā)光二極管裝置，其中設(shè)有至少一個(gè)陣列并且優(yōu)選多個(gè)陣列，所述一個(gè)或多個(gè)陣列優(yōu)選分別具有多個(gè)發(fā)光二極管芯片。
[0018]由于多個(gè)發(fā)光二極管芯片組合成陣列，所以提高了發(fā)光二極管裝置的輻射功率，由此能夠提高到連接區(qū)域上的能量輸入。此外，連接區(qū)域能夠面狀地施加有輻射。
[0019]根據(jù)所述方法，能夠根據(jù)連接區(qū)域的面積接通和切斷陣列和/或芯片。同樣，設(shè)備的陣列和/或芯片能根據(jù)連接區(qū)域的面積接通和關(guān)斷。也就是說，能夠分開地操縱陣列和/或芯片并且能夠例如由操作員選擇，應(yīng)接通或關(guān)斷哪個(gè)陣列和/或哪個(gè)芯片。當(dāng)例如應(yīng)激活大面積的連接區(qū)域時(shí)，接通多個(gè)或所有陣列和/或芯片。相反當(dāng)僅應(yīng)激活相對(duì)小的連接區(qū)域時(shí)，接通僅一小部分的陣列，可能僅一個(gè)陣列也是足夠的。通過個(gè)體化地接通和切斷陣列或芯片能夠激活連接區(qū)域的分別期望的面積。
[0020]更優(yōu)選的是，在激活連接區(qū)域時(shí)不相干的輻射的輻射源、尤其發(fā)光二極管裝置以距連接區(qū)域2至20mm、優(yōu)選5至15mm的間距設(shè)置和/或設(shè)置在工件和連接區(qū)域之間。同樣，在設(shè)備中，發(fā)光二極管裝置、尤其所述一個(gè)或多個(gè)陣列與連接區(qū)域在激活時(shí)彼此隔開2至20_、更優(yōu)選5至15_和/或優(yōu)選地，發(fā)光二極管裝置、尤其所述一個(gè)或多個(gè)陣列在激活時(shí)設(shè)置在工件和連接區(qū)域之間。也就是說，發(fā)光二極管裝置直接設(shè)置在接縫上。例如，不需要用于傳導(dǎo)由在遠(yuǎn)距離設(shè)置的激光器中產(chǎn)生的、相干的光的附加的光導(dǎo)體。重新由此得到簡(jiǎn)單的、緊湊的且成本低的結(jié)構(gòu)。
[0021]當(dāng)不相干的輻射的輻射源或發(fā)光二極管裝置為了激活而設(shè)置在工件和連接區(qū)域之間時(shí)，或當(dāng)在不相干的輻射的輻射源或發(fā)光二極管裝置與連接區(qū)域之間的間距在激活時(shí)為2和20mm或5至15mm之間時(shí)，能夠以足夠的強(qiáng)度進(jìn)行能量輸入，并且同時(shí)能夠確保，給出各個(gè)部件之間的對(duì)于可操作性足夠的間距。此外，可實(shí)現(xiàn)覆層的節(jié)省位置的執(zhí)行方案或節(jié)省位置的用于對(duì)工件覆層的設(shè)備。
[0022]更優(yōu)選地，在發(fā)光二極管裝置上的總輻射面積、尤其所有陣列的輻射面積至少為3000mm2、優(yōu)選至少為4000mm2。總輻射面積理解為造成輻射貢獻(xiàn)的面積、即能夠通過其發(fā)射福射的面積。當(dāng)福射面積至少為3000、優(yōu)選至少為4000、更優(yōu)選至少為5000mm2時(shí)，能夠激活和連接待激活的面積或大面積的連接區(qū)域。由此能夠加快地進(jìn)行覆層。
[0023]更優(yōu)選地，一個(gè)發(fā)光二極管芯片的輻射功率至少為100W和/或一個(gè)陣列的輻射功率至少為2kW、優(yōu)選為2.5kW。通過這種發(fā)光二極管能夠進(jìn)行到覆層上的足夠大的能量輸入。
[0024]能夠借助于設(shè)備執(zhí)行所述方法，其中容納部構(gòu)成為貫通式傳送裝置，使得在方法中將工件沿通過方向傳送。替選地，方法也能夠借助于稱作所謂的固定式機(jī)械的設(shè)備執(zhí)行，其中工件是固定的并且激活裝置移動(dòng)。也可考慮這兩種設(shè)計(jì)方案的組合。
[0025]根據(jù)下面詳盡的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)變得更清楚。
【附圖說明】
[0026]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)工件覆層的設(shè)備；
[0027]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的具有陣列和發(fā)光二極管芯片的發(fā)光二極管裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面參照附圖詳盡地描述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0029]如在圖1中的側(cè)視圖中示出，設(shè)備或覆層設(shè)備I通過連接構(gòu)成為帶狀材料的覆層12和工件2在連接區(qū)域25中進(jìn)行對(duì)工件2的覆層。連接區(qū)域25在激活時(shí)設(shè)置在壓緊裝置20上游，所述壓緊裝置通過將覆層12壓緊到工件2上產(chǎn)生在工件2上的壓緊區(qū)域22。通常，在事先被激活的區(qū)域完全地被壓緊到工件上之后，壓緊區(qū)域22與連接區(qū)域25相同。
[0030]在示出的連續(xù)的方法中，容納部或傳送裝置4用于容納和傳送一個(gè)或多個(gè)工件2。在示出的實(shí)施方式中從左向右進(jìn)行傳送，如在圖1中由箭頭說明那樣。
[0031]覆層12由通用的層和粘附劑層或可粘附的材料14構(gòu)成，該材料通過不相干的輻射在連接區(qū)域25中被激活。在示出的實(shí)施方式中，覆層14或其一部分被融化。
[0032]覆層12在輸送裝置10中設(shè)置為呈卷形式的帶狀材料。覆層由輸送裝置10引出并且接著置于工件2的上表面2a和按壓到其上的壓緊裝置之間。壓緊裝置20是壓緊輥，所述壓緊輥在工件2的表面2a上滾動(dòng)并且以這種方式將覆層12壓緊到工件2的表面2a上。
[0033]在輸送裝置10和壓緊裝置20之間設(shè)有激活裝置或發(fā)光二極管裝置30，所述激活裝置或發(fā)光二極管裝置設(shè)置為，使得電磁輻射、尤其紅外輻射射到覆層的區(qū)域、即連接區(qū)域25上。覆層12或粘附劑14在該區(qū)域中被激活。
[0034]激活裝置或發(fā)光二極管裝置30設(shè)置在壓緊裝置的前面或上游。此外，發(fā)光二極管裝置不具有共振器或光學(xué)放大器。因此，發(fā)光二極管裝置將不相干的輻射發(fā)射到連接區(qū)域上。
[0035]從圖1中可見，覆層12被直接照射，在輻射光源30和連接區(qū)域25之間的光路S中“沒有任何元件”被設(shè)置。既不設(shè)有透鏡也不設(shè)有其他射束成形元件。
[0036]在發(fā)光二極管裝置30和連接區(qū)域25之間的間距A能夠作為光路S的最短長(zhǎng)度給出，如在圖1中示出。間距A為2和20mm之間并且優(yōu)選在5至15mm之間。換言之，發(fā)光二極管裝置30在激活時(shí)設(shè)置在工件2和連接區(qū)域25之間。
[0037]圖2示出具有三個(gè)陣列30-1、I1、III的發(fā)光二極管裝置30的前視圖，其中每個(gè)陣列又具有三個(gè)芯片30-1、i1、iii。能夠根據(jù)連接區(qū)域25的尺寸或面積接通和切斷各個(gè)陣列和/或芯片。在圖2中發(fā)光二極管裝置30的總輻射面積，即九個(gè)芯片的輻射面積的總和至少為4000mm2。在此，芯片30-1、i1、iii的輻射功率至少為100W以及陣列30-1、I1、III的輻射功率至少為2kW。參照?qǐng)D2清楚的是，示出的陣列和芯片的數(shù)量?jī)H為能簡(jiǎn)單地概略示出的發(fā)光二極管裝置，而在實(shí)施中當(dāng)然能相應(yīng)地選擇陣列的數(shù)量和每個(gè)陣列的芯片的數(shù)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于將覆層(12)施加到工件(2)上的方法，所述覆層優(yōu)選至少部分地由塑料構(gòu)成，所述工件優(yōu)選至少部分地由木料、木制復(fù)合材料、塑料等構(gòu)成，其中 至少在連接區(qū)域(25)中激活、尤其融化所述覆層(12，14)，并且 將所述覆層(12，14)通過所述連接區(qū)域(25)與所述工件(2)連接， 其特征在于， 為了所述激活、尤其融化，用優(yōu)選由發(fā)光二極管裝置(30)發(fā)射的不相干的輻射、尤其紅外輻射照射所述連接區(qū)域(25)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中直接照射所述覆層(12)，使得在輻射源(30)、尤其所述發(fā)光二極管裝置和所述連接區(qū)域之間的光路(S)在激活時(shí)是未被占據(jù)的，尤其不具有射束成形元件，更尤其不具有透鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中由具有至少一個(gè)陣列并且優(yōu)選多個(gè)陣列(30-1)的發(fā)光二極管裝置(30)發(fā)射所述輻射，所述一個(gè)或多個(gè)陣列分別具有多個(gè)發(fā)光二極管芯片(30-1)o4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中根據(jù)所述連接區(qū)域的面積接通和切斷所述陣列和/或芯片。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中在激活所述連接區(qū)域時(shí)，不相干的所述輻射的所述輻射源(30)、尤其所述發(fā)光二極管裝置以距所述連接區(qū)域2至20mm、優(yōu)選5至.15mm的間距(A)設(shè)置和/或設(shè)置在所述工件(2)和所述連接區(qū)域之間。6.—種用至少一個(gè)覆層對(duì)工件(2)進(jìn)行覆層的設(shè)備，其中通過在連接區(qū)域中連接覆層(12)和所述工件(2)進(jìn)行覆層，所述工件優(yōu)選至少部分地由木料、木制復(fù)合材料、塑料等構(gòu)成，所述覆層優(yōu)選至少部分地由塑料構(gòu)成，其中所述設(shè)備具有: 用于容納至少一個(gè)所述工件(2)的容納部(4)，和 激活裝置(30)，具有用于照射所述連接區(qū)域(25)的發(fā)光二極管裝置，以在所述連接區(qū)域中激活、尤其融化所述覆層， 其特征在于， 所述發(fā)光二極管裝置(30)用于發(fā)射輻射(S)、優(yōu)選紅外輻射并且設(shè)置為，使得用所述輻射照射所述連接區(qū)域。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述激活裝置(30)和/或所述設(shè)備不具有共振器和/或光學(xué)放大器，和/或所述發(fā)光二極管裝置(30)用于發(fā)射不相干的輻射并且設(shè)置為，使得用不相干的輻射照射所述連接區(qū)域(25)。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其中所述發(fā)光二極管裝置(30)具有至少一個(gè)陣列并且優(yōu)選多個(gè)陣列(30-1)，所述一個(gè)或多個(gè)陣列分別具有多個(gè)發(fā)光二極管芯片(30-1)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述陣列和/或芯片能根據(jù)所述連接區(qū)域的面積被接通和切斷。10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中在激活時(shí)在所述發(fā)光二極管裝置(30)、尤其所述一個(gè)或多個(gè)陣列和所述連接區(qū)域之間的所述光路(S)是未被占據(jù)的，尤其不具有射束成形元件，更尤其不具有透鏡。11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述發(fā)光二極管裝置(30)、尤其所述一個(gè)或多個(gè)陣列和所述連接區(qū)域在激活時(shí)彼此隔開2至20mm、優(yōu)選5至15mm和/或在激活時(shí)設(shè)置在所述工件(2)和所述連接區(qū)域(25)之間。12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中在所述發(fā)光二極管裝置上的總輻射面積、尤其所有所述陣列的輻射面積至少為3000mm2、優(yōu)選至少為4000mm2。13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中一個(gè)發(fā)光二極管芯片(30-1，ii，iii)的輻射功率至少為10W和/或一個(gè)陣列(30-1，II，III)的輻射功率至少為2kW、優(yōu)選為.2.5kl
【文檔編號(hào)】B29C65/14GK105848855SQ201480061075
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年11月6日
【發(fā)明人】約翰內(nèi)斯·施密德
【申請(qǐng)人】豪邁木材加工系統(tǒng)股份公司