Verfahren und Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen

Abstract

 Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verkleben von Furnierstreifen umfaßt das Aufbringen eines Klebstoffs an mindestens einer Stoßkante eines Furnierstreifens, das Zusammendrücken der Furnierstreifen an den Stoßkanten und das Härten des Klebstoffs mittels elektromagnetischer Wellen, wobei das Zusammendrücken der Furnierstreifen und das Härten des Klebstoffs gleichzeitig erfolgt. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Aushärteinheit 3, in der eine Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen und Mittel zum Zusammendrücken der Furniersteifen vorgesehen sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante.

[0002] Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Verkleben von Furnierstreifen bekannt. Beispielsweise kommen bei der Stumpfverleimung im wesentlichen PVAc- oder Harnstoffleime zum Einsatz, die mittels Reaktivverfahren bzw. Aktivverfahren verklebt werden.

[0003] Beim Reaktivverfahren werden die Furnierkanten vorher am Furnierpaket in einem ersten Verfahrensschritt mit Klebstoff versehen, der an der Luft trocknet. Je nach Art des Klebstoffs und der Klebstoffzusammensetzung können die Furniere mehrere Stunden bis Tage zum Antrocknen der Leimfuge gelagert werden. Die eigentliche Verklebung der Furniere erfolgt in einem zusätzlichen Schritt. Zur Verklebung wird der Klebstoff durch Wärmeeinwirkung reaktiviert und die Furnierkanten aneinandergedrückt. Das Aushärten der PVAc-Klebstoffe und Harnstoffleime erfolgt unter Einwirkung von Druck und Wärme durch Entzug des Wassers und Polymerisation. Bei Harnstoffleimen ist eine längere Druck- und Wärmezone erforderlich. Die ausgehärtete Harnstofffuge läßt sich im Gegensatz zur PVAc-Fuge nicht mehr erweichen oder reaktivieren. Nachteilig am Reaktiverfahren ist der Aufwand und der Zeitbedarf für den zusätzlichen Arbeitsschritt für das Vorbeleimen, der entsprechende Maschinen und Verfahrensabläufe nach sich zieht.

[0004] Beim Aktivverfahren werden die Furnierkanten direkt in der Längsfugenverleimmaschine unmittelbar vor der Zusammenführung in Heiz- und Druckzone beleimt. Eine Schwierigkeit des Aktivverfahrens bei PVAc-Klebstoffen liegt darin, daß der Klebstoff eine längere Druck- und Kühlstrecke durchlaufen muß, um eine schnelle Durchlaufzeit zu erreichen und am Ende auch ausgehärtet zu sein. Auch bei Harnstoffklebern werden lange Heizstrecken für die Wärmeübertragung benötigt. Dies führt zu langen Maschinen für die Furnierverklebung und insbesondere zu einer partiellen Trocknung der Furniere, da durch die Wärmeübertragung nicht nur die Klebefugen, sondern auch die Bereiche um die Fugen herum erwärmt werden. Diese partiellen Trocknungen führen zu Spannungen in den Furnierstreifen, die ein unmittelbares Aneinanderkleben einer Vielzahl von Furnierstreifen sehr schwierig macht.

[0005] Aus der EP-0 403 024 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammenkleben von Lagen aus Holz bekannt, bei dem Klebstoff aufgebracht wird, die Lagen zusammen gebracht werden und anschließend das Aushärten des Klebstoffs in mindestens drei Schritten erfolgt. An drei Aushärtestellen erfolgt die Aushärtung mittels jeweils eines Druckkopfes, die jeweils Druck und Wärme von oben und unten auf die Klebefuge ausüben und so die Klebefuge jeweils schrittweise aushärten lassen. Das Aushärten geschieht beispielsweise durch Hochfrequenzkleben.

[0006] Bei der EP-0 403 024 erfolgt das seitliche Zusammendrücken der mit Klebstoff versehenen Stoßkanten der Lagen und das Aushärten des Klebstoffs nacheinander. Zuerst werden die Stoßkanten zusammengeführt und dann wird der Klebstoff mittels der Druckköpfe ausgehärtet, wobei die Druckköpfe Druck nur von oben bzw. unten ausüben. Dies erfordert zusätzliche Verfahrensschritte und eine aufwendige Klebemaschine mit großen Abmessungen in Längsrichtung. Es ist auch nicht möglich, Wärme gezielt in die Klebefuge einzubringen, sondern Wärme wird auch auf die seitlichen Furnierbereiche übertragen, was zu den oben beschriebenen Spannungen in den Furnieren führen kann.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein einfaches und wirtschaftliches Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante ermöglichen.

[0008] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0009] Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Zusammendrücken der Furnierstreifen an den Stoßkanten gleichzeitig mit dem Aushärten des Klebstoffs mittels elektromagnetischer Wellen. Dadurch zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine Reihe von Vorteilen aus. Durch das gleichzeitige Zusammendrücken und Aushärten wird die Klebefuge sehr klein gehalten, so daß die Klebefuge äußerst unauffällig ist. Da das Aushärten mittels elektromagnetischer Wellen erfolgt, kann die zum Aushärten notwendige Energie gezielt und berührungslos in die Klebefuge eingebracht werden. Dadurch kann das Aushärten des Klebstoffs sehr gut kontrolliert werden. Ein Trocknen der fugennahen Bereiche des Furniers findet durch die elektromagnetischen Wellen nicht oder nur sehr wenig statt, so daß in den Furnierstreifen keine Spannungen durch getrocknete Furnierabschnitte entstehen. Bevorzugt werden elektromagnetische Wellen verwendet, die im Vakuum eine Länge von kleiner als 10 cm aufweisen. Durch das gleichzeitige Zusammendrücken und Aushärten verringert sich auch die notwendige Zahl an Arbeitsschritten und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird erhöht. Durch die Verwendung elektromagnetischer Wellen entfallen auch die z.B. bei einer Wärmeübertragung mittels Heizschienen auftretenden Probleme des Trocknens fugennaher Bereiche oder von Abdrücken der Heizschienen auf den Furnieren oder dem Verschmieren von Heizschienen oder anderen Bauteilen durch noch nicht abgebundenen Klebstoff.

[0010] Vorzugsweise erfolgt das Härten des Klebstoffs mittels Mikrowellen mit einem Wellenlängenbereich im Vakuum von 10 cm bis 1 mm. Dadurch wird auch die Verklebung von heutzutage verwendeten Harnstoffleimen möglich. Mittels der Mikrowellen kann eine hohe Energiedichte gezielt und berührungslos in die Klebefuge eingebracht werden. Durch die Mikrowellen werden nur Dipole in Schwingung versetzt, wobei die Schwingung durch Reibung in Wärme umgesetzt wird und zum Aushärten des Klebstoffs führt. Durch die hohe Energiedichte der Mikrowellen wird die Aushärtezeit der Klebstoffe geringer und die Durchlaufzeiten für das Verkleben der Furnierstreifen können verringert werden.

[0011] Bevorzugt wird für die Härtung mittels Mikrowellen ein Klebstoff verwendet, der ein im wesentlichen mit Wasser angesetztes Kondensationsprodukt ist. Beispielsweise kann ein aus Harnstoff und Formaldehyd bestehendes Harz verwendet werden.

[0012] Als Klebstoff können aber z.B. auch Leime, welche Moleküle mit Dipolen aufweisen, verwendet werden.

[0013] Vorzugsweise erfolgt das Trocknen und Härten des Klebstoffs in einem Arbeitsgang, wobei der Übergang zwischen Trocknen und Härten fließend ist. Ebenso ist es möglich, die elektromagnetischen Wellen beim Reaktivverfahren im ersten Trocknungsschritt des Klebstoffs zu verwenden.

[0014] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich bei der Verwendung von ultravioletter Strahlung zur Härtung, die im Vakuum eine Wellenlänge zwischen 4000 Å und 100 Å aufweist. Auch bei dieser elektromagnetischen Strahlung ergeben sich die Vorteile des Einbringens einer hohen Energiedichte, die berührungslos und gezielt in die Klebefuge eingebracht werden kann. Wird beispielsweise ein für ultraviolette Strahlung sensibler Klebstoff durch eine Abdeckung (z.B. eine Glasscheibe) geschützt, lassen sich praktisch unendlich lange Topfzeiten realisieren.

[0015] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn die ultraviolette Strahlung mittels eines Eximerstrahlers erzeugt wird. Da der Eximerstrahler nur ultraviolette Strahlung erzeugt, kann der Klebstoff ohne Einwirkung von Wärme auf Klebstofffuge bzw. Furnier gehärtet werden. Damit können keine durch Wärme verursachten Spannungen an den Furnierstücken entstehen.

[0016] Vorteilhaft ist als Klebstoff ein für ultraviolette Strahlen sensibilisierter Leim auf Polyurethan-Basis.

[0017] Je nach Beschaffenheit des Klebstoffs können verschiedene Strahlungen zur Härtung des Klebstoffs verwendet werden. Entsprechend sensibilisierte Klebstoffe können z.B. durch Bestrahlung mittels Laser-Licht, UV-Licht oder Gammastrahlen gehärtet werden. Klebstoff bzw. Art der Strahlung wird dabei je nach Furnierart bzw. Beschaffenheit des Trägermaterials, auf das das Furnier aufgebracht wird, ausgewählt.

[0018] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante zeichnet sich dadurch aus, daß sie in einer Aushärteinheit eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen und Mittel zum Zusammendrücken der Furnierstreifen umfaßt. Die Vorrichtung und die Mittel sind derart angeordnet, daß die Furnierstreifen an der mit Klebstoff versehenen Stoßseite zusammengedrückt werden und der Klebstoff gleichzeitig mittels elektromagnetischer Wellen ausgehärtet wird. Dazu können z.B. elektromagnetische Wellen verwendet werden, die im Vakuum eine Wellenlänge von kleiner als 10 cm aufweisen. Werden derartige Wellen verwendet, kann die Baulänge der Aushärteinheit sehr klein gehalten werden, da die Zeit zum Aushärten des Klebstoffs deutlich verringert ist.

[0019] Vorteilhaft umfaßt die Klebeeinheit eine rotierende Scheibe, mit der der Klebstoff einfach und dosiert auf die Furnierkanten aufgetragen werden kann.

[0020] Vorzugsweise erzeugt die Vorrichtung der Aushärteinheit Mikrowellen, mit einer Wellenlänge im Vakuum zwischen 10 cm und 1 mm. Die Mikrowellen weisen eine hohe Energiedichte auf, die gezielt und berührungslos in die Klebstofffuge eingebracht werden kann. Die Mikrowellen können z.B. durch Magnetrone erzeugt werden.

[0021] In einer vorteilhaften Ausgestaltung erzeugt die Vorrichtung der Aushärteeinheit ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 4000 Å und 100 Å. Dadurch kann die zum Aushärten benötigte Energie ebenfalls gezielt und berührungslos eingebracht werden.

[0022] Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

[0023] Es zeigt die einzige Figur eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0024] Eine in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Zuführeinheit 1, eine Klebeeinheit 2 und eine Aushärteinheit 3.

[0025] Die einzelnen Furnierstreifen werden durch die Zuführeinheit 1 zur Klebeeinheit 2 zugeführt. Dies kann z.B. mittels angetriebener Rollen oder einer anderen geeigneten Transporteinrichtung erfolgen. In der Klebeeinheit 2 wird an mindestens einer Stoßkante des Furniers ein Klebstoff aufgetragen. Dies erfolgt beispielsweise mit einer sich drehenden Scheibe, die Klebstoff aus einem Reservoir aufnimmt und ihn teilweise auf eine Furnierkante aufträgt.

[0026] Nach Auftragen des Klebstoffs werden die Furnierstreifen weiter zur Aushärteeinheit 3 transportiert. Die Aushärteinheit 3 umfaßt Mittel zum Zusammendrücken der Furnierstreifen und eine Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen. Die Furnierstreifen werden in die Aushärteeinheit 3 zugeführt und durch die Mittel an ihren Stoßkanten zusammengedrückt. Gleichzeitig wird der Klebstoff vorzugsweise mittels Mikrowellen oder UV-Strahlung ausgehärtet.

[0027] Mittels der oben beschriebenen Vorrichtung kann auch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden. Nach Auftragen des Klebstoffs auf die Stoßkante der Furnierstreifen werden die Furnierstreifen an ihrer Stoßkante zusammengedrückt und der Klebstoff gleichzeitig vorzugsweise mittels Mikrowellen oder ultravioletter Strahlung ausgehärtet.

Ansprüche

1. Verfahren zum Verkleben von Furnierstreifen oder anderen Holzwerkstoffstreifen an ihrer Stoßkante, umfassend die Schritte:

- Aufbringen eines härtbaren Klebstofffs an mindestens einer Stoßkante eines der Furnierstreifen,

- Zusammendrücken der Furnierstreifen an den Stoßkanten und

- Härten des Klebstoffs mittels elektromagnetischer Wellen,

- wobei das Zusammendrücken der Furnierstreifen und das Härten des Klebstofffs gleichzeitig erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Härten des Klebstofffs mittels Mikrowellen erfolgt, die im Vakuum eine Wellenlänge im Bereich von 10 cm bis 1 mm aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff im wesentlichen ein Kondensationsprodukt von Harnstoff und Formaldehyd ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein Leim auf Wasserbasis ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Härten des Klebers mittels Elektronenstrahlen erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Härten des Klebstofffs mittels ultravioletter Strahlung erfolgt, die im Vakuum eine Wellenlänge im Bereich von 4000 Å bis 100 Å aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein für ultraviolette Strahlen sensibilisierter Leim auf Polyurethan-Basis ist.

8. Vorrichtung zum Verkleben von Furnierstreifen an ihrer Stoßkante, umfassend:

- eine Zuführeinheit (1) zum Zuführen von Furnierstreifen,

- eine Klebeeinheit (2) zum Aufbringen eines Klebstofffs an mindestens einer Stoßkante des Furnierstreifens und

- eine Aushärteinheit (3), die eine Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen und Mittel zum Zusammendrücken der Furnierstreifen umfaßt,

- wobei die Furnierstreifen in der Aushärteeinheit (3) gleichzeitig zusammengedrückt und ausgehärtet werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klebeeinheit (3) eine rotierende Scheibe zum Auftragen des Klebstoffs vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Aushärteeinheit (3) vorgesehene Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen Mikrowellen mit einer Wellenlänge im Vakuum im Bereich von 10 cm bis 1 mm erzeugt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Aushärteeinheit (3) vorgesehene Vorrichtung zur Erzeugung von Elektronenstrahlen ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge im Vakuum im Bereich von 4000 Å bis 100 Å erzeugt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ultraviolette Strahlung mittels eines Eximerstrahlers erzeugt wird.

Zeichnung