CN105451949A - 覆层单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于覆层机的覆层单元(1)，所述覆层单元用于用覆层材料(6)对尤其是板形的或条形的工件进行覆层，所述工件优选至少部分地由木材、木质材料、塑料等构成。覆层单元(6)的特征在于，所述覆层单元具有用于接纳可切换的接合剂处理装置(4)和为其供电的第一接口(3)以及可耦联到第一接口上的可切换的第一接合剂处理装置(4)，所述第一接合剂处理装置具有能量转换装置，所述能量转换装置用于将经由接口提供的能量进行转换以处理用于接合覆层材料(6)的接合剂。

Description

覆层单元

技术领域

本发明涉及一种覆层单元，所述覆层单元用于用覆层材料对尤其是板形的或条形的工件进行覆层，所述工件优选至少部分地由木材、木质材料、塑料等构成。

背景技术

在家具和建筑构件工业的领域中，当工件例如由木质材料、如MDF、刨花板等构成时，通常工件在其细长面或宽面中必须设有覆层材料。通常，覆层材料与工件表面胶合，其中研发了另外的接合技术。

所应用的接合技术基于使用热熔胶，其中熔化单元熔化粘胶并且通常借助于滚筒或喷嘴形式的胶涂覆***涂覆到覆层材料上或要覆层的工件表面上。该接合技术在此相对成本适宜，然而引起可见的胶接缝，所述胶接缝在一定应用领域中出于美学原因是不期望的。

除了常规的热熔胶接合技术之外，已知所谓的零接缝接合技术。在该零接缝技术中，覆层材料的要粘贴的面或要覆层的工件表面设有功能层，所述功能层通过能量输入产生附着特性。在此，功能层通常通过激光束、热气或借助于其他的辐射能量来活化并且紧随其后将覆层材料接合到要覆层的工件面上。与热熔胶接合工艺相比，零接缝技术通常具有更高的制造成本，然而产生具有显著更高附着力的、改进的湿气抗性和框边和板之间视觉上的零接缝的极其高质量的覆层。

然而从现有技术中已知的单元和设备具有的缺点是：能够为机器的使用者仅提供一种接合工艺，例如热熔胶工艺或零接缝工艺。在此，热熔胶工艺如之前那样是成本适宜的覆层方法，其中零接缝工艺满足最高的质量要求。因此为了实现高的加工多样性如今需要设有两台机器，即用于常规的热熔胶工艺的机器和用于新型的零接缝工艺的另一台机器。

发明内容

因此本发明的目的是：提供一种灵活的覆层单元，借助所述覆层单元能够实现不同的覆层工艺。

所述目的的解决方案通过根据权利要求1的单元实现。从从属权利要求中得到优选的设计方案。

本发明所基于的思想是：当可切换地构成工艺专用的装置并且当对于全部接合工艺所需要的装置已经设置在单元上时，那么以简单的、成本适宜且节约空间的方式在覆层单元上提供不同的覆层工艺是可行的。因此例如能够为了借助于热熔胶工艺接合覆层材料而能够提供热熔胶专用的接合剂处理装置，所述接合剂处理装置在需要借助于零接缝工艺接合时能够通过例如激光束专用的接合剂处理装置来更换。

不同的接合工艺基于不同能量形式，使得例如热熔胶工艺以用于熔化热熔胶所需的热能为基础，而零接缝工艺例如基于用于借助于电磁辐射活化功能层所需的电磁能量。

根据本发明，因此通过提供一种覆层单元解决现有技术中存在的问题，所述覆层单元具有用于接纳可切换的接合剂处理装置和为其供电的第一接口和可耦联到第一接口上的可切换的第一接合剂处理装置。在此，接合剂处理装置包括能量转换装置，所述能量转换装置用于将经由接口提供的能量进行转换以处理用于将覆层材料接合到工件的要覆层的表面上的接合剂。

接合剂例如能够是热熔胶，其中处理随后例如针对于熔化热熔胶。同样地，接合剂能够是功能层，所述功能层例如借助于激光束或热气来活化，即被处理以接合覆层材料。

在此，接口优选提供电能，所述电能经由设置在相应的接合剂处理装置本身上的能量转换装置转换成对于接合工艺所需要的能量形式。因此，例如经由该接口输送给可切换的接合剂处理装置的电能借助用于基于激光的零接缝工艺的能量转换装置转换成电磁能量，即激光束，以活化功能层，其中所述用于基于激光的零接缝工艺的能量转换装置设置在接合剂处理装置本身上。相反，热熔胶单元的能量转换装置例如能够将经由该接口提供的电能在接合剂处理装置本身上转换成用于熔化粘结剂的热能。

因此，根据本发明的覆层单元实现在一个单元上不同的接合工艺。这实现高的加工多样性与整体上相应小的***成本。此外，根据本发明的设计方案得到细长且紧凑的***和尤其简单构成的接口，因为专门针对相应的接合工艺的装置设置在相应的接合剂处理装置本身上。因此例如不需要对于不同的接合工艺所需要的全部能量形式都必需经由该接口来提供。此外，根据本发明的覆层单元实现任意的可扩展性，因为通用地构成的接口也实现具有在未来才研发的接合工艺的接合剂处理装置的接纳。

根据一个实施方式，覆层单元具有用于接纳能切换的接合剂处理装置和为其供电的第二接口。通过设置第二接口，能够同时将两种不同的接合工艺在一个单元上在没有装备过程的情况下来提供。这实现提高的加工效率进而实现更低的计件成本。此外，第二接口实现更高的机器使用寿命，因为例如在第一接口故障时能够将第二接合剂处理装置改装到第二接口上进而不造成机器失效。

在一个优选的设计方案中，单元也能够具有能与第一和/或第二接口连接的可切换的第二接合剂处理装置，所述第二接合剂处理装置具有能量转换装置，所述能量转换装置将经由接口提供的能量转换以处理用于将覆层材料接合到工件的要覆层的表面上的接合剂。这产生的优点是：能够在一台机器上提供不同的接合工艺和/或能够维护一个接合剂处理装置，在此期间能够将相应的一个接合剂处理装置切换到机器中。这实现提高的加工多样性或提高的机器使用寿命。

优选地，接合剂处理装置具有用于容纳增附剂的增附剂容器和用于将增附剂涂覆到覆层材料和/工件的要覆层的表面上的涂覆装置。此外，处理单元优选构建为用于将增附剂在涂覆之前借助于接合剂处理装置的能量转换装置来活化。根据本发明，将接合剂活化理解为如下工艺：所述工艺引起接合剂产生附着特性。因此，根据本发明的活化例如能够是借助激光束激发功能层和/或熔化或液化粘合剂。接合单元的该设计方案在此实现在覆层单元上提供可成本适宜地使用的热熔胶工艺。

接合剂处理装置能够构建为将能通过能量输入活化的功能层活化以用于将覆层材料接合到工件的要覆层的表面上。如此构成的接合剂处理装置在此实现在覆层单元上提供之前描述的零接缝工艺。在此，可通过能量输入活化的功能层或者输送给覆层材料和工件的要覆层的表面之间的接合区域或者设置在要覆层的工件的表面上或覆层材料上。

根据一个实施方式，第一和/或必要时第二接合剂处理装置的能量转换装置具有至少一个用于产生激光束的激光二极管。优选地，能量转换装置还具有用于激光束的射束引导装置和/或射束成形装置。用于产生激光束的激光二极管在此实现借助于激光束有效地活化热熔胶和/或功能层。将激光二极管设置在接合剂处理装置本身上的根据本发明的设计方案还避开了如下需求：设置耗费的且成本密集的射束引导***以及复杂的接口以便将激光束输送给活化区域。

根据一个实施方式，第一接合剂处理装置的和/或第二接合剂处理装置的能量转换装置具有用于产生热气的加热***。优选地，能量转换装置还具有用于将热气施加到例如覆层材料和/或要覆层的表面上的喷嘴装置。同样地，能够将热气用于预热覆层材料和/或要覆层的工件表面。热气在此为相对成本适宜的能量形式。能量转换装置在此能够具有用于气体供应的接头，所述接头例如设置在所述能量转换装置的上侧上。然而也能考虑的是：气体供应经由单元的接口来进行。

根据另一实施方式，覆层单元具有用于将覆层材料挤压到工件的要覆层的表面上的挤压元件。这种设计方案得到具有低复杂性和提高的能量效率的覆层单元，因为挤压元件直接设置在相应的接合剂处理装置的能量转换装置附近。因此，直接邻接于将接合剂，例如热熔胶，设置在覆层材料上的位置处的覆层材料或功能层能够被活化，要覆层的表面与所述位置处的覆层材料或功能层接合。以该方式能够避免或至少最小化接合剂的冷却或干燥。

优选地，覆层单元具有用于将单元能切换地耦联到覆层机上的单元接口。单元的这种设计方案在此实现：所述单元例如能够与现有的覆层设备连接。此外，确保容易的单元维护和可交换性。

此外，本发明提出一种具有之前描述的覆层单元的覆层设备。在此，该设备具有用于将覆层材料输送至工件的要覆层的表面的输送装置，用于将覆层材料挤压到工件的要覆层的表面上的挤压元件和用于引起工件的要覆层的表面和挤压元件之间的相对运动的运送装置。设备的挤压元件在此也能够设置在覆层单元上。

根据一个实施方式，所述设备具有用于将覆层单元装备到第一和/或第二接合剂处理装置上和/或用于将单元改装到另一接合剂处理装置上的切换装置。需要指出的是：切换装置也能够是覆层单元的一部分。借助于切换装置能够实现装备或改装过程的自动化进而提高覆层设备或覆层单元的效率。这产生更短的生产时间进而产生提高的产量，这又引起更低的计件成本。

附图说明

图1示出本发明的第一实施方式的覆层单元的侧视图。

图2示出本发明的第一实施方式的覆层单元的俯视图。

图3示出本发明的第二实施方式的覆层单元的侧视图。

图4示出本发明的第二实施方式的覆层单元的俯视图。

图5示出本发明的第三实施方式的覆层单元的侧视图。

图6示出本发明的第三实施方式的覆层单元的俯视图。

图7示出本发明的第四实施方式的覆层单元的侧视图。

图8示出本发明的第四实施方式的覆层单元的俯视图。

图9示出本发明的第五实施方式的覆层单元的侧视图。

图10示出本发明的第五实施方式的覆层单元的俯视图。

图11示出本发明的第六实施方式的覆层单元的侧视图。

图12示出本发明的第六实施方式的覆层单元的俯视图。

具体实施方式

本发明的优选的实施方式在下面参考所附的附图来表述。其他的实施方案和改进形式能够分别彼此组合以便构成另外的实施方式。

根据本发明的覆层单元的下面描述的优选的实施方式用于用覆层材料对尤其是工件细长侧进行覆层。工件在此至少部分地由木材、木质材料、塑料等构成，例如其使用在家具和建筑构件工业的领域中。在此，其例如能够为实木板或刨花板、轻质板材、夹芯板等。

覆层材料优选是封边条，所述封边带由不同的材料，例如塑料饰板、纸、纸板、金属等和其多种的组合构成。在此，覆层材料优选以滚筒形式设置，但是例如也能够以单独部段的形式提供。此外，覆层材料能够具有功能层，所述功能层通过能量输入(例如加热或激光照射)产生附着特性，使得覆层材料能够经由功能层接合到工件上。在此，功能层能够具有用于提高导热性的介质，例如聚烯烃和/或金属颗粒。此外，功能层能够具有用于激光器或其他照射源的吸收体。替选地，功能层也能够单独地在工件和覆层材料之间提供，或者已经设置在工件的要覆层的表面上。

第一优选的实施方式

下面，参考附图1和2详细描述本发明的覆层单元1的第一优选实施方式。覆层单元1具有装置载体2，所述装置载体具有用于接纳可切换的接合剂处理装置4和为其供电的第一接口3、用于将在此为封边条的覆层材料6挤压到工件的要覆层的细长面上的挤压滚筒5和覆层单元接口7。

覆层单元接口7实现将覆层单元1耦联到未示出的覆层机上。覆层单元接口7在此优选具有用于对单元1供电的接头。同样可行的是，接口7包括用于对覆层单元1供应压缩空气、冷却剂等的接头和/或用于控制/调节覆层单元1的接头。在此，在当前的实施方式中，覆层单元1围绕覆层单元接口7构成并且在单元1的高度延伸方向h上构成在接口7下方。

装置载体2在该优选的实施方式中沿着大致90度围绕覆层单元接口7延伸并且具有径向扩展，所述径向扩展大致相当于覆层单元接口7的最大直径的两倍。装置载体2还具有框边入口9，在该优选的实施方式中，所述框边入口在其环周扩展中大致设置在中央、在高度延伸方向h上设置在下端部上以及围绕载体2的外环周设置。此外，装置载体2优选包括两个挤压滚筒5，所述挤压滚筒在高度延伸方向h上设置在装置载体2的下端部上并且在径向方向上设置在覆层单元接口7的区域中。优选地，挤压滚筒5在此优选设置在与框边入口9大致相同的高度上。在此，也可以考虑仅一个挤压滚筒或多于两个挤压滚筒。同样地，例如能够提出一个挤压靴或一个其他的挤压元件，借助所述挤压元件能够将覆层材料6挤压到要覆层的工件表面上。在此，能够用于调整挤压压力的可调节的和/或可控制的挤压元件也是可行的。

此外，装置载体2具有用于接纳接合剂处理装置4和为其供电的接口3。在此，接口3优选设置在覆层单元接口7的区域之外，使得不会由于所述覆层单元接口妨碍装置4的耦联或脱耦。优选地，接口3设置在载体2的径向扩展的大致一半的高度上和/或在载体2的环周延伸方向上设置在框边入口9的高度上。在此，接口3构成为，使得接合剂处理装置4能够切换到所述接口中进而能够耦联到覆层单元1上。该耦联在此优选经由接口3和装置4的相对移位来进行，使得装置4通过沿覆层单元1的高度延伸方向h的移位能够切换到接口3中。接合剂处理装置4与接口3的耦联优选通过部件沿相反方向的相应的相对移位来进行。接口3优选具有用于对所耦联的接合剂处理装置4供电的接头。所述接口也能够包括用于压缩空气或热空气供应或用电磁能、激光照射或其他的能量形式对所耦联的装置4进行供应的接头。也能够考虑用于控制/调节装置4的接头或其他的接头。优选地，接口3的接头在此不构成为用于特定装置，而是能够适用于适合于且尤其构成为用于耦联到接口3上的任意的接合剂处理装置4。

经由接口3能够耦联到覆层单元1上或与其脱耦的可切换的接合剂处理装置4用于处理接合剂，所述接合剂需要用于将覆层材料6接合到工件的要覆层的表面上。在此，装置4具有纵向扩展l，所述纵向扩展与载体2的径向扩展r的数量级相同。接合剂的处理在此经由未示出的能量转换装置进行，所述能量转换装置将经由接口3提供的电能转换成用于处理接合剂所需的能量形式。在该第一优选的实施方式中，装置4构成为用于提供所谓的“热熔胶接合工艺”。在此，接合剂处理装置4的能量转换装置具有用于将经由接口3提供的电能转换成热能以便液化热熔胶的未示出的加热装置。接合剂处理装置4还具有热熔胶流出口8，所述热熔胶流出口在装置4耦联的状态下大致设置在覆层单元1的框边入口9和挤压滚筒5的高度上。在此，开口8构成和定向为，使得经由该开口能够将液化的热熔胶涂覆到封边条6上，所述封边条经由框边入口9输送给覆层单元1。在此，能够考虑热熔胶流出口的如下设计和定向，借助所述设计和定向能够将热熔胶涂覆到工件的要覆层的表面上。

第二优选实施方式

图3和4示出本发明的第二优选实施方式。在此该第二优选实施方式除下面描述的区别之外具有与第一优选实施方式相同的设计方案。

第二优选实施方式与第一优选实施方式的区别在于：接合剂处理装置4构成为用于提供“热气接合工艺”。对此，装置4具有两个气体输送接头10，所述气体输送接头在当前的实施方式中设置在上侧。在此需要指出的是：所述接头能够任意地设置，或者也能够考虑经由装置载体2的接口3进行气体输送。在该第二优选实施方式中，接合剂处理装置4的未示出的能量转换装置具有加热***，借助所述加热***加热经由气体输送接头10输送的气体。能量转换装置的加热***在此经由接口3供应电能。输送的气体能够为具有相对于环境尤其若干Bar超压的气体。此外，第二优选实施方式的接合剂处理装置4具有热气出口11，所述热气出口在装置4耦联的状态下大致设置在框边入口9和挤压滚筒5的高度上。在此，热气出口11构成和定向为，使得优选具有通过能量输入产生附着特性的功能层的封边条6能够借助于从出口11中流出的热气来处理或活化。热气出口11在此也能够构成和定向为，使得借助所述热气出口能处理和/或活化工件上的功能层和/或单独输送给接合区域的功能层。

第三优选实施方式

图5和6示出本发明的第三优选实施方式。该第三优选实施方式在此除下面描述的区别之外具有与第一优选实施方式相同的设计方案。

与第一优选实施方式不同，第三优选实施方式具有构成为用于提供“激光接合工艺”的接合剂处理装置4。该第三优选实施方式的装置4在此具有未示出的能量转换装置，所述能量转换装置包括激光二极管。借助于该能量转换装置，经由接口3提供的能量在此转换成激光束形式的电磁辐射。在此需要指出的是：能量转换装置也能够具有多个激光二极管。此外，接合剂处理装置4包括射束出口12，所述射束出口在装置4耦联的状态下大致设置在挤压滚筒5以及框边入口9的高度上。在此，射束出口12构成和定向为，使得借助从所述射束出***出的激光束能够将封边条6上的功能层处理或活化，所述封边条经由框边入口9输送给覆层单元1。可设想用于活化要覆层的表面上的功能层和/或单独输送给接合区域的功能层的设计和定向。

此外，装置4具有冷却肋片3，所述冷却肋片构成为用于被动冷却装置4。在此需要指出的是：也能够考虑经由冷却剂进行装置4的主动冷却。所述冷却剂能够经由装置4上的接头和/或也经由相应的接头经由装置载体2的接口3输送给接合剂处理装置4。

第四优选实施方式

图7和8示出本发明的第四优选实施方式。该第四优选实施方式在此除下面描述的区别之外具有与第一优选实施方式相同的设计方案。

根据第四优选实施方式，在覆层单元1上提供两种不同的接合工艺。在此，在该第四优选实施方式中的装置载体2'具有两个接口3'、3”，所述接口构成为分别用于接纳接合剂处理装置和为其供电。第一接口3'在此对应于在第一实施方式范围中描述的接口3设置。接口3”设置成顺时针围绕覆层单元接口7连接于第一接口3'。在此，接口3'、3”对应于如在第一优选实施方式的范围中描述的接口3的设计方案。

该第四优选实施方式的覆层单元1构成为用于提供“热熔胶接合工艺”和“激光接合工艺”。在此，覆层单元1具有：根据如在第一优选实施方式的范围中描述的设计方案的接合剂处理装置4'，所述接合剂处理装置与第一接口3'连接；以及根据如在第三优选实施方式的范围中描述的设计方案的接合剂处理装置4”，所述接合剂处理装置与第二接口3”连接。在此，将装置4'和4”的射束出口12和热熔胶流出口8优选设计和定向为，使得封边条6的处理对于这两种工艺在相同的或相似的位置处进行。

第五优选实施方式

图9和10示出本发明的第五优选实施方式。该第五优选实施方式在此除下面描述的区别之外具有与第四优选实施方式相同的设计方案。

与第四优选实施方式不同，第五优选实施方式的接合剂处理装置4”构成为用于提供热气接合工艺。接合剂处理装置4”在此类似于第二优选实施方式的接合剂处理装置构成。

第六优选实施方式

图11和12示出本发明的第六优选实施方式。该第六优选实施方式的设计方案在此除下面描述的区别之外对应于第一优选实施方式的设计方案。

该第六实施方式的覆层单元1在此构成为用于提供全部三种之前描述的接合工艺，更确切地说，“热熔胶接合工艺”、“激光接合工艺”以及“热气接合工艺”。

该第六优选实施方式的装置载体2”与前三种实施方式相比具有用于接纳接合剂处理装置和为其供电的第二和第三接口。接口在此类似于第一实施方式的接口构成。在此，在该第六优选实施方式中，三个接合剂处理装置顺时针围绕覆层单元接口7以一定顺序设置成，使得紧接“热熔胶接合工艺”装置4'，“激光几何工艺”装置4”设置在“热气接合工艺”装置4”'之前。各个装置4'、4”、4”'在此类似于之前描述的实施方式中的相应的装置构成。此外，装置构成或定向为，使得其流出口，更确切地说，热熔胶流出口、热气出口和射束出口设置在相同的区域中，使得封边条的处理分别在相同或相似的位置处进行。

Claims (11)

1.一种用于覆层机的覆层单元(1)，所述覆层单元用于用覆层材料对尤其是板形的或条形的工件进行覆层，所述工件优选至少部分地由木材、木质材料、塑料等构成，其特征在于，

所述覆层单元(1)具有用于接纳能切换的接合剂处理装置和为所述接合剂处理装置供电的第一接口(3，3')，和

可切换到所述第一接口(3)中的第一接合剂处理装置(4，4')，所述第一接合剂处理装置具有能量转换装置，所述能量转换装置用于将经由接口(3，3')提供的能量进行转换以处理用于接合所述覆层材料(6)的接合剂。

2.根据权利要求1所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述单元(1)具有用于接纳能切换的接合剂处理装置和为所述接合剂处理装置供电的第二接口(3”)。

3.根据权利要求2所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述单元(1)具有能切换到所述第一或第二接口(3，3'，3”)中的第二接合剂处理装置(4”)，所述第二接合剂处理装置具有能量转换装置，所述能量转换装置用于将经由所述接口(3，3'，3”)提供的能量进行转换以处理用于接合所述覆层材料的接合剂。

4.根据上述权利要求中任一项所述的覆层单元(1)，其特征在于，接合剂处理装置(4，4'，4”)具有用于容纳增附剂的增附剂容器和用于将所述增附剂涂覆到所述覆层材料(6)和/所述工件的要覆层的表面上的涂覆装置，并且优选构建为借助于能量转换装置来活化所述增附剂。

5.根据上述权利要求中任一项所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述第一和/或必要时第二接合剂处理装置(4，4'，4”)构建为将能通过能量输入活化的功能层活化，以用于将所述覆层材料(6)接合到所述工件的要覆层的所述表面上。

6.根据上述权利要求中任一项所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述第一和/或必要时第二接合剂处理装置(4，4'，4”)的所述能量转换装置具有至少一个用于产生激光束的激光二极管且优选具有用于所述激光束的射束引导装置和/或射束成形装置。

7.根据上述权利要求中任一项所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述第一和/或必要时第二接合剂处理装置(4，4'，4”)的所述能量转换装置具有用于产生热气的加热***且优选具有用于所述热气的喷嘴装置。

8.根据上述权利要求中任一项所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述单元(1)具有用于将所述覆层材料(6)挤压到要覆层的工件表面上的挤压元件(5)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的覆层单元(1)，其特征在于，所述单元(1)具有用于将所述单元(1)能切换地耦联到覆层机上的覆层单元接口(7)。

10.一种用于用覆层材料对尤其是板形的或条形的工件进行覆层的覆层设备，所述工件优选至少部分地由木材、木质材料、塑料等构成，其中所述设备具有根据权利要求1至13中任一项所述的覆层单元(1)，并且所述设备还包括：

用于将覆层材料输送至所述工件的要覆层的表面的输送装置，

用于将所述覆层材料挤压到所述工件的要覆层的表面上的挤压元件，

用于引起所述挤压元件和要覆层的工件表面之间的相对运动的运送装置。

11.根据权利要求10所述的覆层设备，其特征在于，所述设备具有用于将所述覆层单元(1)装备到所述第一和/或第二接合剂处理装置(4，4'，4”)上的和/或用于将所述单元(1)改装到另一接合剂处理装置上的切换装置。