CN102431265A - 用于涂覆工件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涂覆工件(3)的装置(1)，工件(3)优选地至少部分地由木材、木料、塑料等制成，装置(1)带有用于供给涂覆材料的供给装置(10)、用于活化所供给的涂覆材料(2)的活化区域(20)和用于将活化的涂覆材料(2)压紧到工件(3)处的压紧装置(40)。根据本发明的装置的特征在于，至少活化区域(20)与压紧装置(40)一起和工件(3)可在涂覆过程期间在垂直于涂覆平面的运动平面中被彼此相对移动和/或旋转。

Description

用于涂覆工件的装置

技术领域

本发明涉及一种用于以涂覆材料涂覆工件的装置，其中，工件尤其由木材、木料、塑料等制成。在此，供给装置供给涂覆材料，活化区域联接到供给装置处，在活化区域中涂覆材料被活化。集成到该装置中的压紧装置按压活化的涂覆材料以应用到待涂覆的工件表面上。

此类装置适于使用在木材加工、尤其家具业和组件业中。

背景技术

此类涂覆装置例如被用于以带状的狭长面涂覆材料涂覆工件。这种装置由文件WO 01/36168A1已知。该文件公开了一种用于将涂覆材料涂到工件的狭长面上的装置和方法。另外，涂覆材料借助供给装置由轧辊被连续地供给给涂覆过程。在该经过式工艺(Durchlaufverfahren)的情况中，涂覆材料首先被活化且紧接着活化的表面被带到与工件的待涂覆的表面相接触。在此，压紧装置支持在涂覆材料与工件之间的接触。此外，压紧装置补偿与最佳的工件取向的较小的偏差。

在该装置中，工件被引导连续地通过涂覆装置。因此，它尤其适合于具有长的、直的和窄的表面的工件。此类工件对于涂覆过程可相对涂覆装置最佳地取向，这对于高品质的涂覆是重要的前提条件。

如果工件出于美观和/或功能性的原因具有待涂覆的表面，其至少在平面中不再笔直地延伸(例如弧形的走向)，则压紧装置的作用区域不再足以将涂覆材料连续地压紧到工件的待涂覆的表面处。

此类涂覆装置可总是涂覆仅一个狭长面。如果还期望涂覆其它的狭长面，则多次涂覆过程是必需的，在涂覆过程之间工件每次重新取向且再次被供给给涂覆装置。特别对于小批量这是昂贵的。

发明内容

因此，本发明的目在于如此设计一种涂覆装置，即，它在工件的较大的轮廓偏差的情况下也使得高品质的涂覆成为可能。在此，不仅涉及到补偿由于制造引起的与理想形状的偏差，而且还补偿偏离平坦表面的、待涂覆的工件表面的美观和/或功能性所要求的轮廓。

该目的通过带有权利要求1的特征的本发明来实现。根据本发明的装置的有利的设计方案由从属权利要求得出。

本发明基于如下思想，即，在涂覆过程期间连续地调节工件与涂覆装置之间的相对间距。

在根据本发明的装置中集成有用于涂覆工件所必需的装置的至少一部分。供给装置将涂覆材料供给给活化区域。在活化区域之后存在用于将涂覆材料连续地应用到待涂覆的工件表面上的压紧装置。为了对于有轮廓的工件表面也确保在涂覆材料与工件表面之间的接触，至少活化区域与压紧装置一起和工件在涂覆过程期间在至少一个运动平面中可彼此相对移动和/或旋转。在此，存在多种可能性来实施工件与涂覆装置彼此的相对运动，使得涂覆装置可跟随待涂覆的工件表面的可能的形变。因此可想到的是，仅引导工件通过旋转和平移经过位置固定的涂覆装置(经过式技术)，或仅移动涂覆装置，使得此处位置固定的工件在进行涂覆期间例如在周围行过(静止式技术)。然而，也可存在如下情况(例如在工件几何形状复杂的情况下)，即，使不仅工件而且涂覆装置彼此移动是有利的。

在根据本发明的装置的一个优选的设计方案中，该装置具有在活化区域中活化涂覆材料的能量源。在能量源与涂覆材料之间存在用于传输由能量源发出的以辐射形式的能量的元件。该元件在装置的活化区域内将辐射导引到覆层上，以便因此活化覆层。就此而论，覆层的活化例如可意味着，至少部分的在涂覆材料中天生存在的特性如附着性通过辐射开始起作用。同样地可能的是，施加到涂覆材料上的层的至少一部分通过辐射例如充当粘合层。在一个特别优选的实施形式中，激光射线传输对于活化涂覆材料所必需的能量。

在根据本发明的装置的一个特别优选的设计方案中，围绕活化区域至少部分地存在能量收集器。能量收集器包括至少一个流入孔和/或流出孔，以便一方面将能量和涂覆材料引导到活化区域中而另一方面传输活化的涂覆材料以涂覆工件表面。当辐射从外被导入到装置中时，用于辐射的流入孔那么优选地是能量收集器的一部分。借助能量收集器避免了充满能量的活化辐射不期望地流出到环境中且因此提高了涂覆装置的操作安全性。

在另一实施形式中，能量收集器的内侧的至少一个面向涂覆材料的截段凹形地或凸形地来构造。能量收集器的该设计方案优选地也可充当用于涂覆材料的工作面(Laufflaeche)。在此，涂覆材料优选地至少沿着能量收集器的内侧的凹形的或凸形的构造的顶点移动。此外，该截段优选地如此凹形地或凸形地构造，即，对于在活化区域中的辐射(尤其散射辐射)，至每个流入孔和/或流出孔的直接路径被禁止。环境的危害因此被限制到最低。此外，由此确保，辐射仅在活化区域中起作用而基本不在活化区域之外以不受控制的方式影响涂覆材料的活化状态。

在另一优选的实施形式中，能量收集器的内侧至少部分地具有吸收辐射的覆层，使得至少在辐射撞击到涂覆材料上时产生的散射辐射在能量收集器内被吸收。因此避免了这样的辐射对涂覆材料的负面影响。另外的优点是，对于在功能故障的情况中可能充满能量的或较少聚焦的辐射，以该方式排除潜在危害。

在本发明的另一特别优选的实施形式中在活化区域中存在第二能量收集器。它在辐射走向的方向上布置在辐射到涂覆材料上的撞击点后面。如果在辐射的撞击点未出现涂覆材料，然而出现辐射，则导入的能量可能引起在活化区域中的损害。所提及的第二能量收集器因此确保，导入的能量被吸收且因此提高涂覆装置的安全性。

在另一优选的设施方式中，第二能量收集器至少部分装备有吸收辐射的覆层。在此，附加地有利的是，如此实施第二能量收集器的横截面，即，通过能量收集器开口避免辐射的反射且因此提高在第二能量收集器中的辐射吸收。

根据装置的另一设计方案，对于能量源优选地使用激光，例如二极管激光、固体激光、光纤激光或CO2激光，或其它的能量源，尤其是热空气源、热射线源(例如尤其红外线源、紫外线源)、磁场源、微波源、等离子源和/或放气源(Begasungsquelle)。在此，能量源被集成到装置中或其辐射通过光波导体、尤其通过光纤耦合件(Faserkopplung)和/或光学元件供给。上面所提及的能量源中的每个具有其特定的优点。因此，激光使得尤其目标定向的和顺利的工作成为可能，而红外线源和等离子源允许宽轨迹的(breitspurig)操作和良好的深度作用(Tiefenwirkung)。带有紫外线、磁场和微波的能量源不接触地工作且在压紧涂覆材料期间也还可将能量引入到过程中。在此，磁场尤其具有良好的深度作用。基于放气的能量源特别良好地适用于通过作用于涂覆材料和与涂覆材料反应几乎首先形成具有附着特性的材料。

在另一优选的设计方案中，涂覆材料可在涂覆过程之前、期间或之后利用在活化区域中起作用的辐射来分割。这种设计方案具有如下优点，即，不需要附加的用于切割涂覆材料的装置。

根据另一优选的设计方案，在活化区域之前和/或之后存在至少一个尤其来自上述名单的另外的能量源，以便进一步或附加地处理待施加的覆层。因此，以简单方式可能将用于覆层的附加的处理技术集成到装置中。

虽然装置可作为固定的组成部分集成到制造机器中，然而根据另一优选的设计方案可能通过联结器件将装置可更换地实施到合适的容纳部、例如轴单元(Spindeleinheit)中。这具有如下优点，即，通过轴单元也可更换其它的装置，即机器的加工深度更高。此外，通过这种实施形式确保在装置功能故障的情况中它立即可由等同的装置替代。因此，涂覆过程的干扰可快速消除。

根据本发明的装置的另一优选的设计方案，在辐射源布置在装置之外的情况中，供给辐射的元件被集成到装置中，来自能量源的辐射通过该元件被引导到装置中。该元件优选地包括至少一个光波导体和瞄准仪。用于辐射流入的点优选地布置在联结器件的旋转轴线上，使得辐射沿着上述的旋转轴线到达带有活化区域的装置中。该实施形式具有如下优点，即，传输辐射的导体相对于辐射源可位置固定地布置且因此在装置旋转时不遭受扭转负荷。

根据本发明的另一特别优选的设计方案，如此地实施到装置中的射线供给，即，辐射由它起直接地或间接地被导引至其到涂覆材料上的撞击点。在射线供给与撞击点之间可布置有在几何形状、方向和/或强度上改变辐射的元件。这种元件的使用使得能够将旋转轴线之外的辐射导引到装置中。

附图说明

图1显示了根据本发明的装置与待涂覆的工件一起的示意图。

图2显示了根据本发明的装置的射线供给部的剖面图，在其中辐射沿着联结器件的旋转轴线被导引到装置中。

图3显示了根据本发明的装置的射线供给部的剖面图，在其中辐射首先从外面供给给联结器件的旋转轴线且紧接着沿着旋转轴线到达装置中。

具体实施形式

下面，参照图1-3描述了本发明的示例性的实施形式。在此，图1是根据本发明的用于涂覆工件3的装置1的示意图，工件3优选地至少部分地由木材、木料、塑料等制成。为了在涂覆过程中跟随轮廓，涂覆装置优选地相对于待涂覆的工件表面移动。然而总地来说，存在实施工件和涂覆装置的彼此相对运动的多种可能性，使得涂覆装置可跟随待涂覆的工件表面的可能的形变。因此，如下可考虑的是，仅引导工件通过旋转和平移经过涂覆装置，以便因此确保对于涂覆所需要的间距。然而，也可存在如下情况(例如在复杂的工件几何形状的情况下)，即，有利的是不仅工件而且涂覆装置彼此相对移动。

因此，利用涂覆装置1例如可能跟随(abfahren)出于美观和/或功能性的原因而与平坦的平面有偏差的工件轮廓。在此，将涂覆材料2施加在工件表面上优选地通过压紧装置40进行。在此，它补偿与理想形状有偏差的不平。

在涂覆装置1中，在用于涂覆材料2的供给侧上优选地存在供给装置10。在供给装置10后面优选地布置有活化区域20，可能跟随有能量源3。在根据本发明的装置1的末端处存在压紧装置40。

在供给装置10之后优选地布置有在能量收集器22中的流入孔23。因此，供给装置10通过流入孔23将涂覆材料2输送到能量收集器22中。涂覆材料2的精确的供给使得流入孔23的尺寸能够保持较小。此外，可能沿着涂覆材料2的移动方向定位附加的导向装置，尤其在涂覆材料2从能量收集器22中流出的情况下。附加地，利用供给装置10可控制对涂覆材料2的供给速度且因此匹配于连续的涂覆过程的速度。

在能量收集器22中优选地存在射线供给部50，辐射21通过射线供给部50到达能量收集器22中。能量收集器22在其内侧处特别优选地具有凸状的拱形24，辐射21到涂覆材料2上的撞击点26处于其顶点上。此外，能量收集器22可能包括改变辐射的几何形状、方向和强度的元件28。该元件具有如下优点，即，辐射21例如可在活化的范围中匹配于通过的覆层2的宽度或仅涂覆材料2的确定的区域被活化。

在辐射21撞击在撞击点26的高度上时形成散射辐射25。能量收集器22的内侧的至少一个截段的优选地凸出的形状就此而言尤其具有两个优点。首先，凸出的形状24导致，散射辐射25不可在直接的路径上通过孔23离开能量收集器22，其次，凸状的表面24至少部分充当用于涂覆材料2的支座和工作面，以便为了活化引导它经过辐射21的撞击点26。

此外，在能量收集器22的内侧上优选地至少部分存在吸收辐射的层。它尤其吸收在撞击点26处产生的散射辐射25且如此避免它引起涂覆材料2的前活化和/或后活化。

在辐射走向的方向上观察，优选地在撞击点26后面存在至第二能量收集器27的开口29。如果能量源被激活，使得在撞击点26时已提供辐射21，然而涂覆材料2还未被供给(例如在边带的错误的运输的情况下)，则第二能量收集器27吸收辐射21。能量收集器27具有优选地如此设计的横截面，即，通过开口29流入的辐射21不可直接在反射后再从开口29中流出。在此，第二射线收集器27的内侧优选地至少部分具有吸收辐射的层。在另一特别优选的实施形式中，可利用辐射21附加地在涂覆过程开始时、期间和/或结束时分割涂覆材料2。此处，第二射线收集器27也吸收在分割过程期间通过撞击点26出去的辐射21。

为了引出在吸收辐射21时产生的热量，该装置可具有用于冷却能量收集器22和/或第二能量收集器27的被动的冷却片和/或主动的冷却通道。由此禁止装置或在制造中所加工的材料(尤其涂覆材料2和/或工件3)被损坏。就此而论，冷却此外具有如下优点，即，避免干扰地影响加工环境的温度。

在辐射21的撞击点26处涂覆材料2活化之后，涂覆材料2优选地通过流出孔23离开能量收集器22。因此，涂覆材料2可在简单的和直接的路径上穿过活化区域20，而在此不遭受额外的弯曲负荷。

尤其在流出孔23之后可存在另外的用于附加地处理涂覆材料2的能量源3。该能量源3然而也或附加地在移动方向上观察可布置在活化区域之前。

在图2中示出了射线供给部50，其中，射线优选地沿着联结器件51的旋转轴线被导引到活化区域20中。在此，供给辐射的元件相对于外部的能量源优选地位置固定地被固定。在此，供给辐射的元件优选地包括光波导体53和瞄准仪52。射线沿着旋转轴线54的供给具有如下优点，即，涂覆装置1可围绕联结器件51的旋转轴线54转动，而供给辐射的元件不须跟随该旋转。这尤其在光波导体的情况下是有利的，这是因为它是扭转敏感的。

图3显示了在联结器件51的侧面的射线供给部50。对此，供给辐射的元件优选地相对装置1位置固定地布置在联结器件51之外。附加地，元件55处在用于操纵射线21的几何形状、强度和/或方向的光路中。射线21利用元件55优选地朝向联结器件的旋转轴线54被转向到涂覆装置1中。该构造尤其具有如下优点，即，降低了联结器件51的结构的复杂性。此外，射线供给部50在供给辐射的元件的区域中在出现功能故障时可更容易接近。

Claims (15)

1.一种用于涂覆工件(3)的装置(1)，所述工件(3)优选地至少部分地由木材、木料、塑料等制成，所述装置(1)带有：

用于供给涂覆材料的供给装置(10)，

用于活化所供给的所述涂覆材料(2)的活化区域(20)，以及

用于将活化的所述涂覆材料(2)压紧到工件(3)处的压紧装置(40)，

其特征在于，至少所述活化区域(20)与所述压紧装置(40)一起和所述工件(3)能够在所述涂覆过程期间在垂直于所述涂覆平面的运动平面中被彼此相对移动和/或彼此相对旋转。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，固态的所述涂覆材料(2)的活化利用能量源、尤其辐射实现。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述活化区域(20)至少部分地由能量收集器(22)围绕，所述能量收集器(22)具有至少一个流入孔和/或流出孔(23)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述能量收集器(22)的内侧的至少一个面向所述涂覆材料(2)的截段凹形地或凸形地构造成支座(24)，即优选地如此，即，对于在所述活化区域(20)中产生的散射辐射(25)，至每个流入孔和/或流出孔(23)的直接路径被禁止。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的装置，其特征在于，在辐射方向上在辐射到所述涂覆材料(2)上的撞击点(26)后面存在第二能量收集器(27)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二能量收集器(27)的横截面如此地实施，即，通过所述第二能量收集器(27)的能量收集器开口(29)避免反射。

7.根据权利要求3至6所述的装置，其特征在于，所述能量收集器(22)的和/或所述第二能量收集器(27)的内侧具有吸收所述辐射的特性，尤其覆层和/或结构。

8.根据权利要求3至7所述的装置，其特征在于，所述装置具有用于冷却所述能量收集器(22)和/或所述第二能量收集器(27)的被动的冷却片和/或主动的冷却通道。

9.根据权利要求3至8所述的装置，其特征在于，在所述能量收集器(22)内存在元件(28)，其改变撞击到所述涂覆材料(2)的表面上的射线(21)的几何形状、方向和/或强度。

10.根据权利要求2至9所述的装置，其特征在于，作为能量源可优选地使用激光，如二极管激光、固体激光、光纤激光或CO2激光，或者另外的能量源，尤其热空气源，热射线源如尤其红外线源、紫外线源，磁场源，微波源，等离子源和/或放气源，其中，所述能量源被集成到所述装置(1)中，或者它的辐射优选地通过光波导体、尤其通过光纤耦合件和/或光学元件供给。

11.根据权利要求2至10所述的装置，其特征在于，所述涂覆材料(2)利用作用在所述活化区域(20)中的辐射是可分割的。

12.根据权利要求2至11所述的装置，其特征在于，在所述活化区域(20)之前和/或之后存在至少一个另外的用于处理所述涂覆材料(2)的能量源(3)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)通过联结器件(51)可更换地实施到容纳部、尤其轴单元中。

14.根据权利要求2至13所述的装置，其特征在于，所述辐射通过优选地包括至少一个光波导体(53)和瞄准仪(52)的供给元件、通过所述联结器件(51)、优选地通过所述联结器件(51)的旋转轴线(54)和/或其它的供给部位被供给。

15.根据权利要求2至14所述的装置，其特征在于，所述辐射在射线供给部(50)中直接地和/或间接地通过元件(55)被供给，所述元件(55)在几何形状、方向和/或强度上改变所述辐射。

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