VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BESCHICHTEN EINES WERKSTÜCKS

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Stand der Technik

[0002] Beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie werden Werkstücke häufig an einer ihrer Flächen mit einem Beschichtungsmaterial versehen, beispielsweise einer Kante. Das Anbringen des Beschichtungsmaterials erfolgt üblicherweise mittels eines geeigneten Füge- bzw. Haftmittels, das beispielsweise in Form von Schmelzkleber auf das Werkstück oder auf das Beschichtungsmaterial aufgebracht wird.

[0003] Alternativ ist es ebenfalls üblich, das Füge- bzw. Haftmittel bereits vorab auf dem Beschichtungsmaterial oder auch dem Werkstück vorzusehen bzw. integral mit diesen auszubilden. In diesem Falle wird das Fügemittel im Zuge des Beschichtungsvorganges mittels einer geeigneten Vorrichtung aktiviert oder aktiviert gehalten, meist mittels einer geeigneten Energiequelle erwärmt. Als Energiequellen haben sich dabei insbesondere Laser- und Heißluftaggregate durchgesetzt, wobei auch zahlreiche andere Technologien wie Mikrowelle, Infrarot, Plasma, Ultraschall oder dergleichen infrage kommen.

[0004] Für die Qualität des Beschichtungsergebnisses ist es unter anderem entscheidend, dass das Fügemittel auf die jeweils geeignete Temperatur bzw. Temperaturfenster erhitzt wird. Vor diesem Hintergrund offenbart die DE 10 2017 122 701 A eine Beschichtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei welcher die Temperatur des Fügemittels durch einen Temperatursensor überwacht wird. Allerdings hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Messergebnisse des Temperatursensors schwankungsanfällig sind, sodass die gewünschte Optimierung der Fügemitteltemperatur nicht mit ausreichender Zuverlässigkeit erreicht werden kann.

[0005] Weitere Beispiele bisher bekannter Vorrichtungen und Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks können EP 2902161 A1, EP 3318377 A1, EP 2799793 A1, DE 20203827 U1, EP 3611001 A1, sowie US 2012/058279 A1 entnommen werden.

Darstellung der Erfindung

[0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die mit erhöhter Zuverlässigkeit auch über längere Zeiträume ein hochwertiges Beschichtungsergebnis ermöglichen.

[0007] 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.

[0008] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer gattungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung Schwankungen des Messergebnisses eines Sensors wie etwa eines Temperatursensors in erster Linie durch Verschmutzungen desselben hervorgerufen werden. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Beschichtungsvorrichtung eine Abschirmeinrichtung zum Abschirmen eines Sensorabschnitts des Sensors aufweist.

[0009] Auf diese Weise lässt sich durch eine vergleichsweise einfache Maßnahme eine drastische Erhöhung der Messgenauigkeit des Sensors erzielen, und diese Messgenauigkeit kann mit geringen Schwankungen auch über lange Zeiträume aufrechterhalten werden. Dies führt dazu, dass für die Qualität des Beschichtungsvorgangs wichtige Betriebsparameter des Fügemittels sehr präzise geregelt werden können, was im Ergebnis zu einem dauerhaft hochwertigen Beschichtungsergebnis führt. Im Rahmen der Erfindung hat sich die Temperatur des Fügemittels als besonders wichtiger Betriebsparameter erwiesen. Es können jedoch alternativ oder zusätzlich auch andere Betriebsparameter mittels des mindestens einen Sensors erfasst werden, wie etwa die Porosität des Werkstücks, die Viskosität des Fügemittels, die Schichtdicke des Fügemittels oder dergleichen mehr.

[0010] Insbesondere lassen sich unter Einsatz der Erfindung besonders hochwertige sogenannte "Nullfugen" erstellen, bei denen die Fuge zwischen Beschichtungsmaterial und Werkstück praktisch nicht mehr sichtbar ist. Darüber hinaus besitzt eine solche, qualitativ hochwertig ausgeführte Nullfuge auch technische Vorteile, wie eine hohe Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit und eine hohe Festigkeit der Fügeverbindung.

[0011] Die Abschirmeinrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf vielfältige Art und Weise ausgestaltet sein.

[0012] Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abschirmeinrichtung einen Sperrfluidauslass aufweist, um Sperrfluid zum Abschirmen des Sensorabschnitts abzugeben.

[0013] Hierdurch lässt sich auf besonders einfache Weise gewünschte Abschirmwirkung erzielen, und es ergibt sich auch eine einfache Konstruktion der Vorrichtung, da eine Fluidversorgung (wie etwa eine Druckluftversorgung) bei Maschinen der hier zur Rede stehenden Art üblicherweise ohnehin vorhanden ist.

[0014] Besondere Synergien ergeben sich, wenn gemäß der Erfindung die Aktivierungseinrichtung eine Auslassanordnung zum Abgeben eines bevorzugt erwärmten Fluids, insbesondere Gases, zum Aktivieren des Fügemittels aufweist. In diesen Fällen ist mit der Auslassanordnung im Fügebereich bereits eine geeignete Quelle für Fluid vorhanden, die mit minimalem technischen Aufwand eine Zusatzfunktion zum Bereitstellen eines Sperrfluids zum Abschirmen des Sensorabschnitts vorsehen kann.

[0015] Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Abschirmeinrichtung zumindest teilweise in die Aktivierungseinrichtung integriert ist.

[0016] Die Abschirmeinrichtung lässt sich auf diese Weise nicht nur mit minimalem konstruktiven Aufwand, sondern auch in einer besonders kompakten Bauform bereitstellen. Dabei ist zu beachten, dass der Sensor die Betriebsgröße des Fügemittels in einem engen Fügespalt zwischen Beschichtungsmaterial und Werkstück erfassen muss, sodass eine kompakte Bauweise besondere Bedeutung für die technische Umsetzbarkeit und Konstruktion der Vorrichtung besitzt.

[0017] Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Aktivierungseinrichtung, insbesondere Auslassanordnung, mindestens einen Sperrfluidauslass aufweist, um Sperrfluid zum Abschirmen des Sensorabschnitts abzugeben. Dabei wird besonders deutlich, dass das Vorsehen eines Sperrfluidauslasses im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit minimalem Aufwand und ohne nennenswerte Änderung des Gesamtaufbaus möglich ist. Erfindungsgemäß dient ein (ohnehin vorhandener) Fluidauslass der Auslassanordnung als Sperrfluidauslass, sodass - abgesehen von einer geeigneten Anbindung oder Integration des Sensors an oder in die Düsenanordnung - überhaupt keine konstruktive Änderung der Beschichtungsvorrichtung erforderlich ist. Dennoch können erfindungsgemäß die oben genannten, erheblichen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielt werden.

[0018] Alternativ oder zusätzlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch ebenso möglich, dass mindestens ein Sperrfluidauslass unabhängig von den Fluidauslässen der Auslassanordnung vorgesehen ist. Hierdurch kann je nach Konstruktion der Auslassanordnung eine leichtere Anbindung des Sensors erzielt werden, was insbesondere auch leichteres Nachrüsten bestehender Beschichtungsvorrichtungen ermöglichen kann.

[0019] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Abschirmeinrichtung eine Absaugeinrichtung mit mindestens einer Absaugöffnung zum Erzeugen eines Sperrfluidstroms auf. Somit kann nicht nur durch Einblasen, sondern auch durch Absaugen die gewünschte Sperrfluidwirkung erzielt werden, wobei auch beide Konzepte kombiniert werden können.

[0020] Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor eingerichtet ist, ein Sensorsignal zur Erfassung der Betriebsgröße des Fügemittels auszusenden und/oder zu empfangen, das bevorzugt durch mindestens einen Sperrfluidauslass und/oder die mindestens eine Absaugöffnung verläuft. Durch Integration des Pfades des Sensorsignals in die Struktur des Sperrfluidauslasses kann eine räumliche Trennung zwischen der schmutzbehafteten Außenseite (stromabwärts des Sperrfluidauslasses) und der geschützten Innenseite (stromaufwärts des Sperrfluidauslasses) geschaffen werden, was zu einer besonders wirksamen Abschirmung bei einfacher Konstruktion führt.

[0021] Dabei ist ergänzend oder in einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung neben der Abschirmeinrichtung mit einem Sperrfluidauslass mindestens eine Umlenkeinrichtung zum Umlenken mindestens eines Sensorsignals aufweist.

[0022] Hierdurch wird einerseits eine besonders kompakte Bauweise insbesondere im Bereich des sogenannten Fügespalt ermöglicht, denn üblicherweise muss im Fügespalt horizontal getastet werden, während der Bauraum in horizontaler Richtung extrem begrenzt ist. Durch die Umlenkeinrichtung kann das Sensorsignal im Bereich des Fügespalts der vorhandenen Geometrie folgen und beispielsweise horizontal oder schräg verlaufen und anschließend beispielsweise in die vertikale Richtung umgelenkt werden, sodass der Sensor außerhalb des Fügespalts vorgesehen werden kann und sich insgesamt eine schmale Bauweise ergibt. Hieraus ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass der Sensor als solcher mit gewissem Abstand von dem meist sehr stark erwärmten Fügespalt angeordnet werdend kann, sodass eine noch genauere Erfassung der relevanten Betriebsgröße ergibt.

[0023] Erfindungsgemäß kann eine Umlenkeinrichtung in die Aktivierungseinrichtung integriert sein. Dies trägt, ebenso wie einige der obigen Maßnahmen zu einer kompakten Bauweise und einer einfachen Konstruktion bei. Die Umlenkeinrichtung kann jedoch vorteilhaft auch ganz oder teilweise unabhängig von der Aktivierungseinrichtung vorgesehen sein.

[0024] Die Umlenkeinrichtung kann im Rahmen der Erfindung auf vielfältige Art und Weise ausgestaltet sein. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Umlenkeinrichtung ein Reflektionselement wie insbesondere einen Spiegel aufweist, der bevorzugt eine polierte Metallfläche umfasst und ggf. teildurchlässig sein kann. Es können jedoch auch andere Reflektionselemente wie etwa ein Prisma, ein Kristall mit Bruchfläche etc. zum Einsatz kommen.

[0025] Erneut vereint ein solches Reflektionselement die Vorteile einer einfachen Konstruktion, eines geringen Platzbedarfs und auch einer hohen Zuverlässigkeit in sich.

[0026] Alternativ oder zusätzlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch ebenfalls möglich, dass mindestens eine Umlenkeinrichtung ein Signalführungselement wie insbesondere einen Lichtwellenleiter aufweist. Hierdurch kann beispielsweise ein geringerer Justierungsaufwand erzielt werden, und die Gefahr von Verschmutzungen oder Verstellungen andersartiger Umlenkeinrichtungen wird minimiert.

[0027] Um im Dauerbetrieb präzise und zuverlässige Messergebnisse zu erzielen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Sensor ein Pyrometer und/oder Bolometer und/oder einen Halbleitersensor aufweist.

[0028] Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein Prüfsensor, insbesondere Temperaturprüfsensor vorgesehen ist, der bevorzugt unabhängig von dem (Temperatur-)Sensor in einem Bereich angeordnet ist, dessen Betriebsgröße der Sensor erfassen kann.

[0029] Auf diese Weise ergibt sich eine besonders einfache Überprüfung und gegebenenfalls auch Kalibrierung des erfindungsgemäßen Sensors.

[0030] Die oben genannten Vorteile lassen sich besonders ausgeprägt bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielen, das in Patentanspruch 12 definiert ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0031] 

Fig. 1 zeigt schematisch eine teilweise Perspektivansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt schematisch eine teilweise Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 3 zeigt schematisch eine teilweise Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

[0032] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

[0033] Eine Vorrichtung 1 zum Beschichten eines Werkstücks 2 ist in Fig. 1 schematisch in einer teilweisen Perspektivansicht gezeigt. Die Vorrichtung 1 dient zum Beschichten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, wie sie im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie verbreitet zum Einsatz kommen. Bei dem Beschichtungsmaterial 2 kann es sich beispielsweise um eine Schmalflächenbeschichtung (Kante) aus unterschiedlichsten Materialien wie etwa Kunststoff, Furnier, Papier oder auch Metall handeln. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch eine Breitfläche oder jede andere beliebige Oberfläche eines Werkstücks 2 mit einem Beschichtungsmaterial 4 versehen werden.

[0034] Obgleich die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, weist das Beschichtungsmaterial 4 in der vorliegenden Ausführungsform ein Fügemittel 4' auf, das auf der dem Werkstück 2 zugewandten Seite des Beschichtungsmaterials 4 vorgesehen ist. Bei dem Fügemittel 4' kann es sich beispielsweise um ein mittels Wärme aktivierbares Haftmittel wie etwa einen Schmelzkleber handeln. Alternativ ist es auch denkbar, dass das Beschichtungsmaterial 4 eine integrale Schicht 4' aufweist, die durch Aktivierung Hafteigenschaften entfaltet, wie etwa verschiedene aufschmelzbare Kunststoffe. Auch kann das gesamte Beschichtungsmaterial 4 aus einem entsprechenden Material bestehen, sodass keine diskrete Fügemittelschicht 4' vorliegt.

[0035] Die Beschichtungsvorrichtung 1 umfasst zunächst eine Andrückeinrichtung 10, die in der vorliegenden Ausführungsform eine Andruckrolle aufweist und zum Andrücken des Beschichtungsmaterials 4 an eine zu beschichtende Oberfläche 2' des Werkstücks 2 dient.

[0036] Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 eine Fördereinrichtung 20, die in der vorliegenden Ausführungsform als Fördereinrichtung ausgebildet ist, beispielsweise in Form eines Förderbandes, Förderriemens, Förderkette oder dergleichen. Es ist jedoch zu beachten, dass anstelle einer Durchlauffördereinrichtung zum Fördern des Werkstücks 2 auch ein sogenanntes Stationärkonzept angewendet werden kann, bei welchem das Werkstück 2 während des Beschichtungsvorganges im Wesentlichen stationär ist und die Andrückeinrichtung 10 entlang des Werkstücks und gegebenenfalls auch um das Werkstück herum bewegt wird. Auch Mischvarianten beider Konzepte sind im Rahmen der Erfindung möglich, wobei die Fördereinrichtung 20 stets zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück 2 und der Andrückeinrichtung 10 dient.

[0037] Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 eine Aktivierungseinrichtung 30, die in der vorliegenden Ausführungsform eine Düsenanordnung 32 zum Abgeben eines erwärmten Fluids umfasst, welches zum Aktivieren des Fügemittels 4' dient. Wie in Fig. 2 am besten zu erkennen ist, wird das erwärmte Fluid als Volumenstrom V über eine Zuleitung 36 zu der Düsenanordnung 32 zugeführt, wobei stromaufwärts eine Fluidversorgung sowie eine Erwärmungseinrichtung vorgesehen sind. Bei der Fluidversorgung kann es sich vorteilhaft auch um eine Druckfluidversorgung handeln, die das Fluid mit einem Überdruck rein beispielhaft von mindestens 1,5 bar zu der Düsenanordnung 32 zuführt.

[0038] Bei dem erwärmten (Druck-)Fluid kann es sich im einfachsten Falle um Heißluft handeln. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Fluid andere Gase und gegebenenfalls auch Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeitströpfchen enthält. Ferner ist zu beachten, dass anstelle einer Düsenanordnung auch eine andersartige Auslassanordnung zu Einsatz kommen kann, bei welcher das Fluid beispielsweise durch ein Gewebe hindurch nach außen abgegeben wird.

[0039] Weitere Details der Beschichtungsvorrichtung 1 sind in den Figuren 2 und 3 schematisch in Schnittansichten dargestellt, die jeweils eine unterschiedliche Ausführungsform zeigen. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, weist die Beschichtungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform einen Temperatursensor 40 zum Erfassen einer Temperatur des Fügemittels 4' auf, der beispielsweise als Pyrometer oder Bolometer oder Halbleitersensor ausgeführt sein kann. Der Temperatursensor 40 sendet ein Sensorsignal wie etwa einen Sensorstrahl 44 aus, der in der vorliegenden Ausführungsform über einen Umlenkspiegel 62 auf das Fügemittel 4' geleitet wird. Die entsprechende Reflektion wird über einen Sensorabschnitt 42 des Temperatursensors 40 erfasst und ausgewertet, um auf die Temperatur des Fügemittels 4' zu schließen.

[0040] Alternativ oder zusätzlich zu dem Temperatursensor können im Rahmen der Erfindung auch andere Sensoren zur Erfassung einer Betriebsgröße zum Einsatz kommen, etwa zur Erfassung der Porosität des Werkstücks, der Viskosität des Fügemittels, der Schichtdicke des Fügemittels oder dergleichen mehr.

[0041] Bei dem Umlenkspiegel 62 handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform um ein poliertes Blech aus Metall wie insbesondere V2A, obgleich auch andere Reflektionselemente zum Einsatz kommen können, die ggf. auch teiltransparent sein können. Alternativ ist es ebenso möglich, den Sensorstrahl 44 durch ein geeignetes Signalführungselement wie etwa einen Lichtwellenleiter zu dem abzutastenden Fügemittel 4' zu leiten.

[0042] Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 eine Abschirmeinrichtung 50, die dazu dient, den Sensorabschnitt 42 des Temperatursensors 40 gegenüber äußeren Einflüssen wie insbesondere auch Verschmutzungen abzuschirmen. Zu diesem Zweck wirkt einerseits das Gehäuse der Düsenanordnung 32 als Abschirmung gegenüber der Umgebung. Darüber hinaus umfasst die Abschirmeinrichtung 50 der vorliegenden Ausführungsform jedoch auch einen Sperrfluidauslass 52, der dazu dient, Sperrfluid zum Abschirmen des Sensorabschnitts 42 abzugeben. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Temperatursensor 40 derart weitgehend in die Düsenanordnung 32 integriert, dass ein Fluidauslass 34 der Düsenanordnung 32, der auch zum Ausgeben von erwärmtem Fluid an das Fügemittel 4' verwendet werden kann, als Sperrfluidauslass 52 dient. Dies wird dadurch erreicht, dass sich in der vorliegenden Ausführungsform das Sensorsignal 44, der zur Erfassung der Temperatur des Fügemittels 4' dient, durch den Sperrfluidauslass 52 erstreckt. Da durch diesen Sperrfluidauslass 52 jedenfalls im Betrieb der Beschichtungsvorrichtung 1 erwärmtes Fluid strömt, wird der Temperatursensor 40 und insbesondere der Sensorabschnitt 42 wirksam vor Umwelteinflüssen, Verschmutzungen, etc. geschützt, während gleichzeitig eine präzise Erfassung der Temperatur der Fügemittelschicht 4' ermöglicht wird.

[0043] Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform einen Prüfsensor 70, der beispielsweise als Temperaturprüfsensor wie etwa als Temperaturwiderstand ausgebildet sein kann. Der Temperaturprüfsensor 70 kann beispielsweise an einem Maschinenteil der Beschichtungsvorrichtung 1 in einem Bereich angeordnet sein, dessen Temperatur der Temperatursensor 40 prinzipiell erfassen kann, beispielsweise wenn gerade kein Beschichtungsmaterial 4 in die Beschichtungsvorrichtung 1 eingelegt ist. In diesem Zustand - ohne eingelegtes Beschichtungsmaterial 4 - kann dann ein Überprüfungs- oder Kalibriervorgang durchgeführt werden, indem sowohl mittels des Temperaturprüfsensors 70 als auch mittels des Temperatursensors 40 die Temperatur des betreffenden Maschinenbereichs gemessen und miteinander abgeglichen wird. Hierdurch lässt sich die Zuverlässigkeit und Präzision der erfindungsgemäßen Temperaturmessung weiter steigern.

[0044] Der Betrieb der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung 1 vollzieht sich beispielsweise wie folgt. Während ein zu beschichtendes Werkstück 2 mittels der Fördereinrichtung 20 in der durch einen Pfeil in Fig. 1 gekennzeichneten Durchlaufrichtung gefördert wird, wird die Fügemittelschicht 4' des ebenfalls zugeführten Beschichtungsmaterials 4 mittels der Aktivierungseinrichtung 30 durch heißes Druckfluid aktiviert. Simultan hierzu wird die tatsächlich erreichte Temperatur des Fügemittels 4' unter Einsatz des Temperatursensors 40 erfasst und anschließend mit einer Solltemperatur bzw. einem Solltemperaturbereich des Fügemittels 4' verglichen. Falls die erfasste Temperatur von der Temperatur des Fügemittels 4' abweicht bzw. außerhalb des Sollbereichs liegt, können verschiedene Betriebsparameter angepasst werden, um die erfasste Temperatur näher an die Solltemperatur zu bringen. Neben einer Anpassung der Temperatur, des Drucks oder des Volumenstroms des von der Aktivierungseinrichtung 30 ausgegebenen Fluids kann beispielsweise auch die Durchlaufgeschwindigkeit verändert werden, da auch hierdurch der Energieeintrag variiert wird.

[0045] Obgleich bei den vorstehend offenbarten Ausführungsformen eine Aktivierungseinrichtung in Form einer Düsenanordnung für Fluid beschrieben wurde, können im Rahmen der Erfindung auch andere Aktivierungseinrichtungen zum Einsatz kommen, wie etwa Laser, Mikrowelle, Ultraschall, Infrarot, Plasma oder dergleichen. Auch bei diesen Aktivierungseinrichtungen kann vorteilhaft ein durch eine Abschirmeinrichtung abgeschirmter Temperatursensor zum Einsatz kommen, um den Fügeprozess vorteilhaft und vor allem auch zuverlässig und dauerhaft zu optimieren.

[0046] Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend der vorstehend beschriebenen, in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, sodass nachfolgend nur auf die Unterschiede zwischen beiden Ausführungsformen eingegangen wird. So ist bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ein eigener, im Wesentlichen L-förmiger Kanal 54 in der Düsenanordnung 32 vorgesehen, der zur Aufnahme des Temperatursensors 40 sowie der Umlenkeinrichtung 60 dient. Ferner umfasst die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform einen Sperrfluidauslass 52, der unabhängig von den Fluidauslässen 34 der Düsenanordnung 10 vorgesehen ist.

[0047] Neben dem L-förmigen Kanal 54 besitzt die Düsenanordnung 32 eine Fluidkammer 36', die über die Zuleitung 36 mit dem Druckfluid versorgt wird und dieses an die Fluidauslässe 34 verteilt. Diese Fluidkammer 36' steht über einem Durchgang 38 mit der L-förmigen Kammer 54 derart in Verbindung, dass sich ein Sperrfluidstrom in die L-förmige Kammer 54 einstellt, welcher die L-förmige Kammer 54 über den Sperrfluidauslass 52 verlässt. Durch diesen Sperrfluidauslass 52 hindurch erfasst der Temperatursensor 40 die Temperatur des Fügemittels 4', wobei er erneut wirksam und dauerhaft vor äußeren Einflüssen wie insbesondere Verschmutzungen geschützt ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Beschichten eines Werkstücks (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend:

eine Andrückeinrichtung (10) zum Andrücken eines Beschichtungsmaterials (4) an eine zu beschichtende Oberfläche (2') des Werkstücks (2),

eine Fördereinrichtung (20) zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück (2) und der Andrückeinrichtung (10),

einer Aktivierungseinrichtung (30) zum Aktivieren eines Fügemittels (4'), das zum Fügen des Beschichtungsmaterials (4) auf die zu beschichtende Oberfläche (2') des Werkstücks (2) dient,

einen Sensor (40), insbesondere Temperatursensor, welcher eingerichtet ist, ein Sensorsignal (44) zur Erfassung einer Betriebsgröße, insbesondere Temperatur, des Fügemittels (4') auszusenden und/oder zu empfangen,

eine Abschirmeinrichtung (50) zum Abschirmen eines Sensorabschnitts (42) des Sensors (40),

dadurch gekennzeichnet, dass

(i) die Abschirmeinrichtung (50) zumindest teilweise in die Aktivierungseinrichtung (30) integriert ist, welche mindestens einen Sperrfluidauslass (52) aufweist, um Sperrfluid zum Abschirmen des Sensorabschnitts abzugeben,
und/oder

(ii) die Vorrichtung (1) eine Umlenkeinrichtung (60) zum Umlenken mindestens des Sensorsignals (44) aufweist, wobei die Umlenkeinrichtung (60) ein Reflektionselement (62) umfasst, und/oder die Umlenkeinrichtung (60) ein Signalführungselement, wie insbesondere einen Lichtwellenleiter, aufweist.

2. Vorrichtung nach Alternative (ii) von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (50) einen Sperrfluidauslass (52) aufweist, um Sperrfluid zum Abschirmen des Sensorabschnitts (42) abzugeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinrichtung (30) eine Auslassanordnung, wie insbesondere eine Düsenanordnung (32), zum Abgeben eines bevorzugt erwärmten Fluids, insbesondere Gases, zum Aktivieren des Fügemittels aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassanordnung (32) mindestens den Sperrfluidauslass (52) aufweist, um Sperrfluid zum Abschirmen des Sensorabschnitts abzugeben.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fluidauslass der Auslassanordnung (32) als Sperrfluidauslass (52) dient.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sperrfluidauslass (52) unabhängig von den Fluidauslässen (34) der Auslassanordnung (32) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung eine Absaugeinrichtung mit mindestens einer Absaugöffnung zum Erzeugen eines Sperrfluidstroms aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (40) eingerichtet ist, das Sensorsignal (44) zur Erfassung der Betriebsgröße des Fügemittels (4') auszusenden und/oder zu empfangen, das durch mindestens einen Sperrfluidauslass (52) und/oder mindestens eine Absaugöffnung verläuft.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (60) in die Aktivierungseinrichtung (30) integriert ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (40) ein Pyrometer und/oder Bolometer und/oder einen Halbleitersensor aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prüfsensor, insbesondere Temperaturprüfsensor (70) vorgesehen ist, der bevorzugt unabhängig von dem Sensor (40) in einem Bereich angeordnet ist, dessen Betriebsgröße der Sensor (40) erfassen kann.

12. Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren unter Einsatz einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchgeführt wird, mit den Schritten:

Aktivieren eines Fügemittels (4'), das zum Fügen eines Beschichtungsmaterials (4) auf eine zu beschichtende Oberfläche (2') des Werkstücks (2) dient, mittels der Aktivierungseinrichtung (30),

Erfassen einer Betriebsgröße, insbesondere Temperatur des Fügemittels (4') unter Einsatz des Sensors (40),

Vergleichen der erfassten Betriebsgröße mit einer Sollbetriebsgröße des Fügemittels (4'), und

Anpassen mindestens eines Betriebsparameters, insbesondere der mittels der Aktivierungseinrichtung (30) in das Fügemittel (4') eingebrachten Energie, um die erfasste Betriebsgröße näher an die Sollbetriebsgröße zu bringen.

Claims

1. Device (1) for coating a workpiece (2) which preferably consists, at least partially, of wood, wood-based material, plastic or the like, comprising:

a pressing unit (10) for pressing a coating material (4) onto a surface (2') of the workpiece (2) which is to be coated,

a conveyor unit (20) for inducing a relative movement between the workpiece (2) and the pressing device (10),

an activation device (30) for activating a bonding agent (4') which is used for bonding the coating material (4) to the surface (2') of the workpiece (2) to be coated,

a sensor (40), in particular a temperature sensor, which is configured to transmit and/or receive a sensor signal (44) for measuring an operating variable, in particular temperature, of the bonding agent (4'),

a shielding device (50) for shielding a sensor section (42) of the sensor (40),

characterised in that

(i) the shielding device (50) is at least partially integrated into the activation device (30) which has at least one barrier fluid outlet (52) to dispense barrier fluid for shielding the sensor section,
and/or

(ii) the device (1) has a deflection device (60) for deflecting at least the sensor signal (44), wherein the deflection device (60) comprises a reflection element (62), and/or the deflection device (60) has a signal guide element, such as in particular a fibre optic cable.

2. Device according to alternative (ii) of claim 1, characterised in that the shielding device (50) has a barrier fluid outlet (52) to dispense barrier fluid for shielding the sensor section (42).

3. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the activation device (30) has an outlet arrangement, such as in particular a nozzle arrangement (32), for dispensing a preferably heated fluid, in particular gas, for activating the bonding agent.

4. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the outlet arrangement (32) has at least the barrier fluid outlet (52) to dispense barrier fluid for shielding the sensor section.

5. Device according to one of the preceding claims, characterised in that at least one fluid outlet of the outlet arrangement (32) serves as a barrier fluid outlet (52).

6. Device according to one of the preceding claims, characterised in that at least one barrier fluid outlet (52) is provided independently of the fluid outlets (34) of the outlet arrangement (32).

7. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the shielding device has a suction device having at least one suction opening for generating a barrier fluid flow.

8. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the sensor (40) is configured to transmit and/or receive the sensor signal (44) for measuring the operating variable of the bonding agent (4') passing through at least one barrier fluid outlet (52) and/or at least one suction opening.

9. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the deflection device (60) is integrated into the activation device (30).

10. Device according to one of the preceding claims, characterised in that the sensor (40) comprises a pyrometer and/or bolometer and/or a semiconductor sensor.

11. Device according to one of the preceding claims, characterised in that a test sensor, in particular a temperature test sensor (70) is provided which is preferably arranged independently of the sensor (40) in a region the operating variable of which the sensor (40) can measure.

12. Method for coating a workpiece (2) which preferably consists, at least partially, of wood, wood-based materials, plastic or the like,
characterised in that
the method is carried out using a device (1) according to one of the preceding claims, with the steps:

activating a bonding agent (4') which serves to bond a coating material (4) to a surface (2') of the workpiece (2) which is to be coated by means of the activation device (30),

measuring an operating variable, in particular a temperature, of the bonding agent (4') using the sensor (40),

comparing the measured operating variable with a target operating variable of the bonding agent (4'), and

adjusting at least one operating parameter, in particular the energy introduced into the bonding agent (4') by means of the activation device (30), in order to bring the measured operating variable closer to the target operating variable.

Revendications

1. Dispositif (1) de revêtement d'une pièce (2), qui est constituée préférablement au moins par sections de bois, de matériaux dérivés du bois, de matière plastique ou similaires, comprenant :

un appareil de pressage (10) destiné à presser un matériau de revêtement (4) sur une surface (2') à revêtir de la pièce (2),

un appareil de convoyage (20) destiné à provoquer un mouvement relatif entre la pièce (2) et l'appareil de pressage (10),

un appareil d'activation (30) destiné à activer un moyen d'assemblage (4'), qui sert à assembler le matériau de revêtement (4) sur la surface (2') à revêtir de la pièce (2),

un capteur (40), en particulier un capteur de température, qui est mis au point pour émettre et/ou recevoir un signal de capteur (44) pour détecter une grandeur de fonctionnement, en particulier la température, du moyen d'assemblage (4'),

un appareil de protection (50) destiné à protéger une section de capteur (42) du capteur (40), caractérisé en ce que

(i) l'appareil de protection (50) est intégré au moins en partie dans l'appareil d'activation (30) qui présente au moins une sortie de fluide d'étanchéité (52) pour délivrer du fluide d'étanchéité pour protéger la section de capteur,
et/ou

(ii) le dispositif (1) présente un appareil de renvoi (60) destiné à renvoyer au moins le signal de capteur (44), dans lequel l'appareil de renvoi (60) comprend un élément de réflexion (62) et/ou l'appareil de renvoi (60) présente un élément de guidage de signal, comme en particulier une fibre optique.

2. Dispositif selon l'alternative (ii) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil de protection (50) présente une sortie de fluide d'étanchéité (52) pour délivrer du fluide d'étanchéité pour protéger la section de capteur (42).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil d'activation (30) présente un ensemble de sortie, comme en particulier un ensemble de buses (32), pour délivrer un fluide préférablement chauffé, en particulier un gaz, pour activer le moyen d'assemblage.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de sortie (32) présente au moins la sortie de fluide d'étanchéité (52) pour délivrer du fluide d'étanchéité pour protéger la section de capteur.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une sortie de fluide de l'ensemble de sortie (32) sert de sortie de fluide d'étanchéité (52).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une sortie de fluide d'étanchéité (52) est prévue indépendamment des sorties de fluide (34) de l'ensemble de sortie (32).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de protection présente un appareil d'aspiration avec au moins une ouverture d'aspiration pour générer un flux de fluide d'étanchéité.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (40) est mis au point pour émettre et/ou recevoir le signal de capteur (44) pour détecter la grandeur de fonctionnement du moyen d'assemblage (4') qui passe par au moins une sortie de fluide d'étanchéité (52) et/ou au moins une ouverture d'aspiration.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de renvoi (60) est intégré dans l'appareil d'activation (30).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (40) présente un pyromètre et/ou un bolomètre et/ou un capteur semiconducteur.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un capteur de contrôle, en particulier un capteur de contrôle de température (70), est prévu, qui est disposé préférablement indépendamment du capteur (40) dans une zone dont la grandeur de fonctionnement peut être détectée par le capteur (40).

12. Procédé de revêtement d'une pièce (2), qui est constituée préférablement au moins par sections de bois, de matériaux dérivés du bois, de matière plastique ou similaires,
caractérisé en ce que
le procédé est réalisé en utilisant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec les étapes :

d'activation d'un moyen d'assemblage (4') qui sert à l'assemblage d'un matériau de revêtement (4) sur une surface (2') à revêtir de la pièce (2), au moyen de l'appareil d'activation (30),

de détection d'une grandeur de fonctionnement, en particulier de la température du moyen d'assemblage (4') en utilisant le capteur (40),

de comparaison de la grandeur de fonctionnement détectée à une grandeur de fonctionnement de consigne du moyen d'assemblage (4'), et

d'adaptation d'au moins un paramètre de fonctionnement, en particulier de l'énergie introduite au moyen de l'appareil d'activation (30) dans le moyen d'assemblage (4') pour rapprocher la grandeur de fonctionnement détectée de la grandeur de fonctionnement de consigne.

Zeichnung