用于將覆層施加到工件上的方法和用于對工件覆層的設備的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種用于將覆層施加到工件上的方法，所述覆層優選至少部分地由塑料構成，所述工件優選至少部分地由木料、木制復合材料、塑料等構成，其中在連接區域中激活或融化覆層并且將覆層通過連接區域與工件連接，其中為了激活或融化，用優選由發光二極管裝置發射的不相干的輻射、尤其紅外輻射照射連接區域。此外，根據本發明提出一種用于以這種方式對工件覆層的裝置。
【專利說明】
用于將覆層施加到工件上的方法和用于對工件覆層的設備
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于將覆層施加到工件上的方法，所述覆層優選至少部分地由塑料構成，所述工件優選至少部分地由木料、木制復合材料(Ho lzwerks toff)、塑料等構成，其中至少在連接區域中激活覆層并且將覆層在該區域中與工件連接。此外，根據本發明提出一種用于以這種方式對工件覆層的設備。
【背景技術】
[0002]開頭時提到的種類的設備和方法廣泛地應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。通過激光輻射能夠將足夠高的能量輸入到連接區域中，由此激活所述連接區域。
[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高的位置需求和復雜的結構。

【發明內容】

[0004]基于所述背景，本發明的目的是以簡單的結構和小的位置需求實現開頭時所提到的類型的用于對工件覆層的方法和設備。
[0005]根據本發明，所述目的通過根據權利要求1的用于施加覆層的方法和根據權利要求6的用于對工件覆層的設備實現。本發明的特別優選的改進方案在從屬權利要求中給出。
[0006]據此，提出一種用于將覆層施加到工件上的方法，所述覆層優選至少部分地由塑料構成，所述工件優選至少部分地由木料、木制復合材料、塑料等構成，其中在方法中至少在連接區域中激活、尤其融化覆層并且將覆層通過連接區域與工件連接，其中為了激活尤其是融化，用優選由發光二極管裝置發射的不相干的輻射、尤其紅外輻射照射連接區域。
[0007]此外，根據本發明提出，用于借助至少一個覆層通過在連接區域中連接覆層和工件對工件覆層的設備具有容納部和激活裝置，所述工件優選至少部分地由木料、木制復合材料、塑料等構成，所述覆層優選至少部分地由塑料構成，其中容納部用于容納至少一個工件并且所述激活裝置具有用于照射連接區域的發光二極管裝置，以在連接區域中激活、尤其融化覆層，其中發光二極管裝置用于發射輻射、尤其紅外輻射并且設置為，使得用輻射照射連接區域。
[0008]通過使用不相干的輻射或由發光二極管裝置發射的輻射，能夠借助于簡單的且節省位置的結構的機構激活連接區域，其中尤其通過使用發光二極管裝置，通過單色的輻射可實現高的能量輸入。
[0009]本發明基于的設想是，以減小的結構上的復雜性和位置需求實現工件的覆層，而不必考慮在覆層和工件之間的連接的質量方面的限制。尤其不需要由激光器產生的相干的輻射。以這種方式能夠棄用激光設備的大量的耗費的需要結構空間的構件如射束引導機構、射束轉向機構、射束聚焦機構等。
[0010]連接區域通常理解為在覆層和工件之間進行連接的區域。尤其連接區域也理解為，當在連接區域和工件之間還未進行連接時待連接的區域。尤其，連接在進行激活的區域中進行并且接著在覆層和工件之間例如通過壓緊進行充分的機械連接。
[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上改變在連接區域中的覆層。尤其，激活至少部段地造成在連接區域中的覆層的融化或覆層的液化。
[0012]覆層理解為應至少部段地施加到工件上的層。覆層本身能夠由多個材料、部段和/或層構成，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]優選地，使用在0.78至ΙΟΟΟμηι的波長范圍中的基本上單色的電磁福射，這對應于電磁輻射的光譜的紅外的部分。
[0014]本發明的特別有利的改進方案在從屬權利要求中給出，下面探討所述改進方案。尤其，與方法權利要求相關的從屬權利要求的特征也涉及所要求保護的設備。同樣，所要求保護的方法的特征在于與設備權利要求相關的權利要求。
[0015]尤其，激活裝置或設備不具有共振器和/或光學放大器。這減小輻射源的尺寸并且實現其也位于連接區域附近的設置方式。發光二極管裝置用于發射不相干的輻射并且設置為，使得用不相干的輻射照射連接區域。這應與由激光器產生輻射的設備相反地理解，所述激光器具有共振器和光學放大器且發射相干福射。
[0016]優選地，直接照射覆層，使得在輻射源、尤其發光二極管裝置和連接區域之間的光路在激活時是未被占據的，尤其不具有射束成形元件，更優選不具有透鏡。同樣地，在設備中，在發光二極管裝置和連接區域之間的光路在激活時是未被占據的，尤其不具有射束成形元件，更尤其不具有透鏡。通過連接區域的所述直接的照射，不必提供并且調整其他的元件，例如射束成形元件，這使結構附加地簡化地且更緊湊地以及也成本更低地構造。
[0017]更優選地，由具有至少一個陣列并且優選多個陣列的發光二極管裝置發射輻射，所述一個或多個陣列優選分別具有發光二極管芯片。相應地，設備優選具有發光二極管裝置，其中設有至少一個陣列并且優選多個陣列，所述一個或多個陣列優選分別具有多個發光二極管芯片。
[0018]由于多個發光二極管芯片組合成陣列，所以提高了發光二極管裝置的輻射功率，由此能夠提高到連接區域上的能量輸入。此外，連接區域能夠面狀地施加有輻射。
[0019]根據所述方法，能夠根據連接區域的面積接通和切斷陣列和/或芯片。同樣，設備的陣列和/或芯片能根據連接區域的面積接通和關斷。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，應接通或關斷哪個陣列和/或哪個芯片。當例如應激活大面積的連接區域時，接通多個或所有陣列和/或芯片。相反當僅應激活相對小的連接區域時，接通僅一小部分的陣列，可能僅一個陣列也是足夠的。通過個體化地接通和切斷陣列或芯片能夠激活連接區域的分別期望的面積。
[0020]更優選的是，在激活連接區域時不相干的輻射的輻射源、尤其發光二極管裝置以距連接區域2至20mm、優選5至15mm的間距設置和/或設置在工件和連接區域之間。同樣，在設備中，發光二極管裝置、尤其所述一個或多個陣列與連接區域在激活時彼此隔開2至20_、更優選5至15_和/或優選地，發光二極管裝置、尤其所述一個或多個陣列在激活時設置在工件和連接區域之間。也就是說，發光二極管裝置直接設置在接縫上。例如，不需要用于傳導由在遠距離設置的激光器中產生的、相干的光的附加的光導體。重新由此得到簡單的、緊湊的且成本低的結構。
[0021]當不相干的輻射的輻射源或發光二極管裝置為了激活而設置在工件和連接區域之間時，或當在不相干的輻射的輻射源或發光二極管裝置與連接區域之間的間距在激活時為2和20mm或5至15mm之間時，能夠以足夠的強度進行能量輸入，并且同時能夠確保，給出各個部件之間的對于可操作性足夠的間距。此外，可實現覆層的節省位置的執行方案或節省位置的用于對工件覆層的設備。
[0022]更優選地，在發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、優選至少為4000mm2。總輻射面積理解為造成輻射貢獻的面積、即能夠通過其發射福射的面積。當福射面積至少為3000、優選至少為4000、更優選至少為5000mm2時，能夠激活和連接待激活的面積或大面積的連接區域。由此能夠加快地進行覆層。
[0023]更優選地，一個發光二極管芯片的輻射功率至少為100W和/或一個陣列的輻射功率至少為2kW、優選為2.5kW。通過這種發光二極管能夠進行到覆層上的足夠大的能量輸入。
[0024]能夠借助于設備執行所述方法，其中容納部構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械的設備執行，其中工件是固定的并且激活裝置移動。也可考慮這兩種設計方案的組合。
[0025]根據下面詳盡的描述，本發明的其他特征和優點變得更清楚。
【附圖說明】
[0026]圖1示出根據本發明的用于對工件覆層的設備；
[0027]圖2示出根據本發明的具有陣列和發光二極管芯片的發光二極管裝置。
【具體實施方式】
[0028]下面參照附圖詳盡地描述本發明的一個優選的實施方式。
[0029]如在圖1中的側視圖中示出，設備或覆層設備I通過連接構成為帶狀材料的覆層12和工件2在連接區域25中進行對工件2的覆層。連接區域25在激活時設置在壓緊裝置20上游，所述壓緊裝置通過將覆層12壓緊到工件2上產生在工件2上的壓緊區域22。通常，在事先被激活的區域完全地被壓緊到工件上之后，壓緊區域22與連接區域25相同。
[0030]在示出的連續的方法中，容納部或傳送裝置4用于容納和傳送一個或多個工件2。在示出的實施方式中從左向右進行傳送，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構成，該材料通過不相干的輻射在連接區域25中被激活。在示出的實施方式中，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之間設有激活裝置或發光二極管裝置30，所述激活裝置或發光二極管裝置設置為，使得電磁輻射、尤其紅外輻射射到覆層的區域、即連接區域25上。覆層12或粘附劑14在該區域中被激活。
[0034]激活裝置或發光二極管裝置30設置在壓緊裝置的前面或上游。此外，發光二極管裝置不具有共振器或光學放大器。因此，發光二極管裝置將不相干的輻射發射到連接區域上。
[0035]從圖1中可見，覆層12被直接照射，在輻射光源30和連接區域25之間的光路S中“沒有任何元件”被設置。既不設有透鏡也不設有其他射束成形元件。
[0036]在發光二極管裝置30和連接區域25之間的間距A能夠作為光路S的最短長度給出，如在圖1中示出。間距A為2和20mm之間并且優選在5至15mm之間。換言之，發光二極管裝置30在激活時設置在工件2和連接區域25之間。
[0037]圖2示出具有三個陣列30-1、I1、III的發光二極管裝置30的前視圖，其中每個陣列又具有三個芯片30-1、i1、iii。能夠根據連接區域25的尺寸或面積接通和切斷各個陣列和/或芯片。在圖2中發光二極管裝置30的總輻射面積，即九個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。參照圖2清楚的是，示出的陣列和芯片的數量僅為能簡單地概略示出的發光二極管裝置，而在實施中當然能相應地選擇陣列的數量和每個陣列的芯片的數量。
【主權項】
1.一種用于將覆層(12)施加到工件(2)上的方法，所述覆層優選至少部分地由塑料構成，所述工件優選至少部分地由木料、木制復合材料、塑料等構成，其中 至少在連接區域(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，用優選由發光二極管裝置(30)發射的不相干的輻射、尤其紅外輻射照射所述連接區域(25)。2.根據權利要求1所述的方法，其中直接照射所述覆層(12)，使得在輻射源(30)、尤其所述發光二極管裝置和所述連接區域之間的光路(S)在激活時是未被占據的，尤其不具有射束成形元件，更尤其不具有透鏡。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中由具有至少一個陣列并且優選多個陣列(30-1)的發光二極管裝置(30)發射所述輻射，所述一個或多個陣列分別具有多個發光二極管芯片(30-1)o4.根據權利要求3所述的方法，其中根據所述連接區域的面積接通和切斷所述陣列和/或芯片。5.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其中在激活所述連接區域時，不相干的所述輻射的所述輻射源(30)、尤其所述發光二極管裝置以距所述連接區域2至20mm、優選5至.15mm的間距(A)設置和/或設置在所述工件(2)和所述連接區域之間。6.—種用至少一個覆層對工件(2)進行覆層的設備，其中通過在連接區域中連接覆層(12)和所述工件(2)進行覆層，所述工件優選至少部分地由木料、木制復合材料、塑料等構成，所述覆層優選至少部分地由塑料構成，其中所述設備具有: 用于容納至少一個所述工件(2)的容納部(4)，和 激活裝置(30)，具有用于照射所述連接區域(25)的發光二極管裝置，以在所述連接區域中激活、尤其融化所述覆層， 其特征在于， 所述發光二極管裝置(30)用于發射輻射(S)、優選紅外輻射并且設置為，使得用所述輻射照射所述連接區域。7.根據權利要求6所述的設備，其中所述激活裝置(30)和/或所述設備不具有共振器和/或光學放大器，和/或所述發光二極管裝置(30)用于發射不相干的輻射并且設置為，使得用不相干的輻射照射所述連接區域(25)。8.根據權利要求6或7所述的設備，其中所述發光二極管裝置(30)具有至少一個陣列并且優選多個陣列(30-1)，所述一個或多個陣列分別具有多個發光二極管芯片(30-1)。9.根據權利要求8所述的設備，其中所述陣列和/或芯片能根據所述連接區域的面積被接通和切斷。10.根據權利要求6至9中任一項所述的設備，其中在激活時在所述發光二極管裝置(30)、尤其所述一個或多個陣列和所述連接區域之間的所述光路(S)是未被占據的，尤其不具有射束成形元件，更尤其不具有透鏡。11.根據權利要求6至10中任一項所述的設備，其中所述發光二極管裝置(30)、尤其所述一個或多個陣列和所述連接區域在激活時彼此隔開2至20mm、優選5至15mm和/或在激活時設置在所述工件(2)和所述連接區域(25)之間。12.根據權利要求6至11中任一項所述的設備，其中在所述發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、優選至少為4000mm2。13.根據權利要求8至12中任一項所述的設備，其中一個發光二極管芯片(30-1，ii，iii)的輻射功率至少為10W和/或一個陣列(30-1，II，III)的輻射功率至少為2kW、優選為.2.5kl
【文檔編號】B29C65/14GK105848855SQ201480061075
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月6日
【發明人】約翰內斯·施密德
【申請人】豪邁木材加工系統股份公司