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Title:
DEVICE FOR COATING A WORKPIECE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/028305
Kind Code:
A1
Abstract:
A device (1) for coating a workpiece (2), which preferably consists of wood, wood material, plastic or the like, at least in some sections, comprises a pressing unit (10) for pressing a coating material (4) onto a surface (2') to be coated of the workpiece (2), a conveying unit (20) for creating a relative movement between the workpiece (2) and the pressing unit (10) in a conveying plane, and at least one sensor (30), more particularly a temperature sensor, for capturing an operating parameter, more particularly temperature, of an adhesive (4') that is provided to adhesively attach the coating material to the workpiece. The at least one sensor (30) has a main measurement direction (32) that is at an angle to the conveying plane, at least in the region of the adhesive.

Inventors:
WEISS RUVEN (DE)
RIEGER HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/071259
Publication Date:
February 08, 2024
Filing Date:
August 01, 2023
Export Citation:
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Assignee:
HOMAG GMBH (DE)
International Classes:
B27D5/00; B27G11/00
Foreign References:
EP1800813A22007-06-27
DE102016213216A12017-01-26
DE102017122701A12019-04-04
DE102019133934A12021-06-17
Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN EITLE PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTMBB (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE Vorrichtung (1) zum Beschichten eines Werkstücks (2) , das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend : eine Andrückeinheit (10) zum Andrücken eines Beschichtungsmaterials (4) an eine zu beschichtende Oberfläche (2') des Werkstücks (2) , eine Fördereinheit (20) zum Herbeiführen einer

Relativbewegung zwischen dem Werkstück (2) und der

Andrückeinrichtung (10) in einer Förderebene, und mindestens einen Sensor (30) , insbesondere Temperatursensor, zum Erfassen einer Betriebsgröße, insbesondere Temperatur, eines Haftmittels (4') , das zum Anhaften des Beschichtungsmaterials an das Werkstück vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (30) eine Hauptmessrichtung (32) aufweist, die zumindest im Bereich des Haftmittels winklig zur Förderebene liegt. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hauptmessrichtung (32) des mindestens einen Sensors (30) zumindest im Bereich des Haftmittels einen Winkel (a) von mindestens 10° gegenüber der Förderebene aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Hauptmessrichtung (32) des mindestens einen Sensors (30) zumindest im Bereich des Haftmittels einen Winkel (a) von höchstens 40°, bevorzugt höchstens 30° gegenüber der

Förderebene aufweist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine Sensor (30) eingerichtet ist, die

Betriebsgröße des Haftmittels (4' ) im Bereich der

Andruckeinheit zu messen. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der mindestens einen Sensor (30) ausgewählt ist aus Pyrometer, Bolometer, Halbleitersensor und Kamera. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine Sensor (30) eine Fokussiereinrichtung (40) aufweist, die bevorzugt eingerichtet ist, einen gedachten Messstrahl (34) des Sensors (30) zu dem zu messenden Haftmittel (4' ) hin zu bündeln . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine verstellbare Führung (6) , insbesondere ein Niederhalter, für das Beschichtungsmaterial (4) vorgesehen ist, wobei mindestens ein Sensor (30) an der verstellbaren Führung angebracht ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Sensor über einen Halter (50) angebracht ist, der eine vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt und bevorzugt Stahl, Edelstahl oder Keramik aufweist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Sensor (30) eine Schutzhülle (36) aufweist, die bevorzugt ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie insbesondere Aluminium aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Schutzhülle (36) eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die mindestens 3-mal, bevorzugt mindestens 10-mal so groß ist wie die

Wärmeleitfähigkeit des Halters (50) . Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die

Schutzhülle (36) einen durchlässigen, insbesondere transparenten Abschnitt (38) aufweist, durch den hindurch der Sensor (30) messen kann. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens eine Sensor (30) zumindest in Messrichtung eine Abschirmeinheit wie insbesondere eine Schutzblende (60) aufweist, die bevorzugt wärmeisolierende Eigenschaften besitzt. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Haftmittelaufbringeinheit (70) zum Aufbringen von Haftmittel auf das Beschichtungsmaterial und/oder das Werkstück vorgesehen ist, und/oder eine Haftmittelaktivierungseinheit (70) zum Aktivieren von Haftmittel (4' ) vorgesehen ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine elektronische Steuereinheit (80) vorgesehen ist, die mit mindestens einem ensor (30) sowie mit der Haftmittelaufbringeinheit und/oder der Haftmittelaktivierungseinheit (70) und/oder der Fördereinheit (20) verbunden und eingerichtet ist, die Haftmittelaufbringeinheit und/oder die Haftmittelaktivierungseinheit (70) und/oder die Fördereinheit (20) auf der Grundlage eines von dem mindestens einen Sensor (30) erhaltenen Messergebnisses zu steuern.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest die Andrückeinheit (10) und der mindestens eine Sensor (3) gemeinsam verfahrbar und um eine senkrecht zur Förderebene stehende Achse (C) drehbar sind .

Description:
Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks

Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks , das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Kunststof f oder dergleichen besteht .

Stand der Technik

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 Schmel zkleber auf das Werkstück oder auf das Beschichtungsmaterial aufgebracht wird .

Alternativ ist es ebenfalls üblich, das Füge- bzw . Haftmittel bereits vorab auf dem Beschichtungsmaterial oder auch dem Werkstück vorzusehen bzw . integral mit diesen aus zubilden . 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 . Für die Qualität des Beschichtungsergebnisses ist es unter anderem entscheidend, dass das Fügemittel auf die j eweils geeignete Temperatur bzw . Temperaturf enster erhitzt wird . Vor diesem Hintergrund of fenbart die DE 10 2017 122 701 A eine Beschichtungsvorrichtung nach dem Oberbegri f f 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 .

Ferner of fenbart die DE 10 2019 133 934 A eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der ein Sensor durch eine Heißluftdüse hindurch die Temperatur des Haftmittels misst . Allerdings hat sich gezeigt , dass derartige Vorrichtungen eine vergleichsweise aufwändige Konstruktion besitzen . Ferner erreichen die Messergebnisse oft nicht die gewünschte Genauigkeit .

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei einfacher Konstruktion eine präzise Überwachung mindestens einer Betriebsgröße des Haftmittels ermöglicht .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks nach Anspruch 1 gelöst . Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde , den außergewöhnlich schwierigen Bedingungen und engen Platzverhältnissen im Bereich der Andrückeinheit durch einen neue Anordnung Rechnung zu tragen, bei welcher der mindestens eine Sensor bzw . dessen gedachter Sensorstrahl aus der Ebene des zu beschichtenden Werkstücks herausgeführt wird . Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung der mindestens eine Sensor eine Hauptmessrichtung aufweist , die zumindest im Bereich des Haftmittels winklig zur Förderebene liegt .

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergeben sich vollkommen neue Anordnungsmöglichkeiten für den mindestens einen Sensor, ohne dass hierfür kompli zierte Zusatzbauteile erforderlich sind . So wird durch die winklige Anordnung der Hauptmessrichtung ermöglicht , den mindestens einen Sensor nicht in den engen Fügespalt zu integrieren, sondern an einer beliebigen Stelle , die auch in größerer Entfernung vom Fügebereich gelegen sein kann . Hierdurch wird der mindestens eine Sensor vor übermäßigen Verschmutzungen oder Temperaturschwankungen geschützt , was eine deutlich gesteigerte Präzision des Messergebnisses erlaubt .

Ferner erlaubt die winklige Anordnung der Hauptmessrichtung auch, besonders nah am eigentlichen Fügepunkt zu messen und somit besonders aussagekräftige Messergebnisse zu erhalten .

Präzise und aussagekräftige Messergebnisse sind dabei kein Selbstzweck, sondern stellen eine wichtige Grundlage zur Erzielung eines hochwertigen Fügeergebnisses zwischen Werkstück und Beschichtungsmaterial dar .

Gemäß einer Weiterbildung der Erf indung ist vorgesehen, das s die Hauptmessrichtung des mindestens einen Sensors zumindest im Bereich des Haftmittels einen Winkel a von mindestens 10 ° gegenüber der Förderebene aufweist . Hierdurch lässt sich ein gedachter Messstrahl , der sich entlang der Hauptmessrichtung erstreckt , besonders wirksam in den meist engen Fügespalt zwischen Werkstück und Beschichtungsmaterial einführen, während die oben genannten Vorteile erzielt werden . Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Hauptmessrichtung des mindestens einen Sensors zumindest im Bereich des Haftmittels einen Winkel a von höchstens 40 ° , bevorzugt höchstens 30 ° gegenüber der Förderebene aufweist . In diesem Zusammenhang haben die Erfinder festgestellt , dass größere Winkel in der Regel nicht dazu führen, dass die oben genannten Vorteile noch ausgeprägter werden . Allerdings würden größere Winkel ab den genannten Bereichen zunehmend zu einer verringerten Messpräzision führen, was im Rahmen der Erfindung möglichst vermieden werden soll .

Der mindestens eine Sensor kann die Betriebsgröße des Haftmittels prinzipiell an einer beliebigen Stelle messen . Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist j edoch vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor eingerichtet ist , die Betriebsgröße des Haftmittels im Bereich der Andruckeinheit bzw . des entsprechenden Fügepunkts zu messen . Hierdurch ergeben sich besondere aussagekräftige Messergebenisse , die eine gute Grundlage zur Erzielung einer hohen Fügequalität darstellen .

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 .

Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor eine Fokussiereinrichtung aufweist , die bevorzugt eingerichtet ist , einen gedachten Messstrahl des Sensors zu dem zu messenden Haftmittel hin zu bündeln . Diese Ausgestaltung trägt einerseits zu präzisen Messergebnissen bei , unter anderem da der gedachte Messstrahl besonders genau an geeignete Messstellen gerichtet werden kann . Andererseits erlaubt die Fokussierung auch, den gedachten Messstrahl in seiner Geometrie an die räumlichen Gegebenheiten im engen Fügespalt anzupassen und den gedachten Messstrahl etwa im Bereich des Fügespalts schmaler werden zu lassen, sodas s dieser überhaupt kollisions frei zu der zu messenden Haftmittelschicht gelangen kann . Hierdurch wird ein wesentlicher Beitrag zur Erzielung der oben genannten Vorteile geleistet .

Gemäß einer Weiterbildung der Erf indung ist vorgesehen, das s die Vorrichtung eine verstellbare Führung, insbesondere einen Niederhalter, für das Beschichtungsmaterial aufweist , wobei mindestens ein Sensor an der verstellbaren Führung angebracht ist . Der Einsatz einer verstellbaren Führung ermöglicht zunächst eine flexible Anpassbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung an wechselnde Geometrien des Werkstücks bzw . des Beschichtungsmaterials . Darüber hinaus erlaubt die Anbringung mindestens eines Sensors an der verstellbaren Führung, dass sich die Position des Sensors selbsttätig an die wechselnden Geometrien des Beschichtungsmaterials anpasst , was wiederum einen Beitrag zu einem präzisen und aussagekräftigen Messergebnis leistet .

Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Sensor über einen Halter angebracht ist , der eine vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt . Hierdurch wird vermieden, dass der an dem Halter angebrachte Sensor übermäßigen Temperatureinflüssen ausgesetzt wird, was wiederum die Messgenauigkeit verbessert und die Lebensdauer des Sensors steigert .

Ferner kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mindestens ein Sensor eine Schutzhülle aufweisen, die bevorzugt ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie insbesondere Aluminium aufweist . Diese zunächst paradox klingende Maßnahme führt dazu, dass eine etwaige Wärmeeinwirkung auf den Sensor gleichmäßig in der Schutzhülle verteilt wird, sodass sich auch allenfalls eine gleichmäßige Erwärmung des Sensors ergibt . Hierdurch wird die Messgenauigkeit weiter gesteigert , da eine inhomogene Erwärmung des Sensors die Messgenauigkeit beeinträchtigen würde .

Dabei ist es besonders bevorzugt , dass die Schutzhülle eine Wärmeleitfähigkeit aufweist , die mindestens 3-mal , bevorzugt mindestens 10-mal so groß ist wie die Wärmeleitfähigkeit des Leiters . Hierdurch ergibt sich eine gute Kombination sowohl einer thermischen Trennung des Sensors von der Wärmequelle als auch einer allenfalls gleichmäßigen Erwärmung des Sensors .

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schutzhülle einen durchlässigen, insbesondere transparenten Abschnitt auf , durch den hindurch der Sensor messen kann . Hierdurch lässt sich eine wirksame thermische Entkopplung des Sensors mit einer hohen Messgenauigkeit vereinen .

In dieser Hinsicht ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor zumindest in Messrichtung eine Abschirmeinheit wie insbesondere eine Schutzblende aufweist , die bevorzugt wärmeisolierende Eigenschaften besitzt . Hierdurch lässt sich auf einfache Weise eine wirksame thermische Entkopplung des Sensors erreichen, wodurch die Messgenauigkeit und die Lebensdauer des Sensors weiter gesteigert werden können .

Das erfindungsgemäße Konzept entfaltet seine Vorteile insbesondere bei einer Vorrichtung, die gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Haftmittelaufbringeinheit zum Aufbringen von Haftmittel auf das Beschichtungsmaterial und/oder das Werkstück aufweist und/oder die eine Haftmittelaktivierungseinheit zum Aktivieren von Haftmittel besitzt . Durch die Integration dieser Einheiten in einer Vorrichtung mit dem mindestens einen Sensor, lässt sich eine besonders gute Abstimmung des Aufbringens und/oder Aktivierens des j eweiligen Haftmittels erreichen, wodurch sich eine verbessertes Fügeergebnis zwischen Werkstück und

Beschichtungsmaterial ergibt .

In dieser Hinsicht ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine elektronische Steuereinheit aufweist , die mit mindestens einem Sensor sowie mit der Haftmittelaufbringeinheit und/oder der Haftmittelaktivierungseinheit und/oder der Fördereinheit verbunden und eingerichtet ist , die Haftmittelaufbringeinheit und/oder die Haftmittelaktivierungseinheit und/oder die Fördereinheit auf der Grundlage eines von dem mindestens einen Sensor erhaltenen Messergebnisses zu steuern . Auf diese Weise kann eine optimale Fügeverbindung zwischen dem Werkstück und dem Beschichtungsmaterial erzielt werden, da der Betrieb der Haftmittelaufbringeinheit und/oder Haftmittelaktivierungseinheit und/oder der Fördereinheit derart eingestellt und bei Bedarf geregelt werden können, dass sich beim Fügen optimale Betriebsparameter des Haftmittels ergeben . Sollten Betriebsparameter, wie beispielsweise die Temperatur des Haftmittels von geeigneten Sollwerten abweichen, wird dies durch den mindestens einen Sensor erfasst , sodass die Steuereinheit den Betrieb der Haftmittelaufbringeinheit und/ oder Haftmittelaktivierungseinheit und/oder der Fördereinheit entsprechend anpassen kann, um den I stwert näher an den Sollwert zu bringen .

Ein besonders zügiger und im Hinblick auf die Geometrie des zu beschichtenden Werkstücks besonders flexibler Verfahrensablauf ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bei der Vorrichtung zumindest die Andrückeinheit und der mindestens eine Sensor gemeinsam verfahrbar und um eine senkrecht zur Förderebene stehende Achse drehbar sind . Hierdurch lassen sich beispielsweise auch runde ober beliebig geformte Werkstücke zuverlässig beschichten . Alternativ ist es j edoch ebenso möglich, dass die Andrückeinheit und der Sensor sowie gegebenenfalls weitere Bauteile stationär angeordnet sind und das Werkstück in Bezug auf diese Bauteile bewegt wird . Auch Mischformen beider Konzepte sind im Rahmen der Erfindung möglich .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig . 1 zeigt schematisch eine teilweise Perspektivansicht einer Vorrichtung gemäß einer Aus führungs form der Erfindung;

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

Aus führliche Beschreibung bevorzugter Aus führungs formen

Bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung werden nachfolgend aus führlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben .

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 2 , die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Hol z , Hol zwerkstof f , Kunststof f oder dergleichen bestehen, wie sie im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie verbreitet zum Einsatz kommen . Bei dem Beschichtungsmaterial 4 kann es sich beispielsweise um eine Schmal flächenbeschichtung (Kante ) aus unterschiedlichsten Materialien wie etwa Kunststof f , Furnier, Papier oder auch Metall handeln . Alternativ oder zusätzlich kann j edoch auch eine Breitfläche oder j ede andere beliebige Oberfläche eines Werkstücks 2 mit einem Beschichtungsmaterial 4 versehen werden .

Obgleich die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist , weist das Beschichtungsmaterial 4 in der vorliegenden Aus führungs form ein Haftmittel 4 ' auf , das auf der dem Werkstück 2 zugewandten Seite des Beschichtungsmaterials 4 vorgesehen ist . Bei dem Haftmittel 4 ' kann es sich beispielsweise um ein mittels Wärme aktivierbares Haftmittel wie etwa Schmel zkleber handeln .

Alternativ ist es auch denkbar, dass das Beschichtungsmaterial 4 eine integrale Schicht 4 ' aufweist , die durch Aktivierung Hafteigenschaften entfaltet , wie etwa verschiedene auf schmel zbare Kunststof fe . Auch kann das gesamte Beschichtungsmaterial 4 aus einem entsprechenden Material bestehen, sodass keine diskrete Haftmittelschicht 4 ' vorliegt . Das Haftmittel 4 ' kann auch separat vom Beschichtungsmaterial 4 zugeführt werden, etwa als Haftmittelbahn oder Haftmittelstrei fen . Ferner kann das Haftmittel 4 ' auch in herkömmlicher Weise mittels einer Auftragsrolle auf das Beschichtungsmaterial 4 aufgetragen werden, wobei das in Fig . 1 gezeigte Bauteil 70 dann eine entsprechende Haftmittelaufbringeinheit aufweisen kann . Insgesamt kann das Haftmittel auch zunächst auf die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks aufgebracht werden .

Die Beschichtungsvorrichtung 1 umfasst eine Andrückeinrichtung 10 , die in der vorliegenden Aus führungs form eine Andruckrolle aufweist und zum Andrücken des Beschichtungsmaterials 4 an eine zu beschichtende Oberfläche 2 ' des Werkstücks 2 dient .

Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 eine Fördereinheit , die in der vorliegenden Aus führungs form nach Art einer sogenannten Stationärmaschine ausgebildet ist . Die Fördereinheit weist einen Tragabschnitt 20 auf , der zusammen mit den in Fig . 1 gezeigten Bauteilen der Vorrichtung 1 parallel zu einer Förderebene verfahrbar und um eine senkrecht zur Förderebene stehende Achse ( C ) drehbar ist . Die Förderebene entspricht dabei der Ebene des Werkstücks 2 , das über geeignete Haltemittel 2 (nicht gezeigt ) stationär angeordnet ist . Die Fördereinheit kann j edoch zum Fördern des Werkstücks 2 dienen und zu diesem Zweck beispielsweise ein Förderelement in Form eines Förderbandes , Förderriemens , Förderkette oder dergleichen aufweisen . Auch Mischvarianten beider Konzepte sind im Rahmen der Erfindung möglich, wobei die Fördereinheit 20 stets zum Herbei führen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück 2 und der Andrückeinrichtung 10 dient .

Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 1 eine Haftmittelaktivierungseinheit 70 , die in der vorliegenden Aus führungs form eine Düsenanordnung 74 zum Abgeben eines erwärmten Fluids umfasst , welches zum Aktivieren des Haftmittels 4 ' dient . Wie in Fig . 2 am besten zu erkennen ist , wird das erwärmte Fluid als Volumenstrom V über eine Zuleitung 72 zu der Düsenanordnung 74 zugeführt , wobei stromaufwärts beispielsweise 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 74 zuführt .

Bei dem erwärmten ( Druck- ) Fluid kann es sich im einfachsten Falle um Heißluft handeln . Es ist j edoch ebenso möglich, dass das Fluid andere Gase und gegebenenfalls auch Flüssigkeiten bzw . Flüssigkeitströpf chen enthält . Ferner ist zu beachten, dass Haftmittelaktivierungseinheit 70 auch viel fältige andere Energiequellen umfassen kann, wie etwa eine Laserquelle , Eine LED-Quelle , eine Infrarotquelle , eine Mikrowellenquelle , eine Plasmaquelle , etc .

Wie in Fig . 1 zu erkennen ist , weist die Beschichtungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Aus führungs form einen Temperatursensor 30 zum Erfassen einer Temperatur des Haftmittels 4 ' auf , der beispielsweise als Pyrometer oder Bolometer oder Halbleitersensor oder ( Thermo- ) Kamera ausgeführt sein kann . 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 .

Der Temperatursensor 30 weist eine Hauptmessrichtung 32 auf , die in Fig . 1 gestrichelt dargestellt ist und als Mittelinie eines gedachten Messtrahls 34 betrachtet werden kann .

Obgleich sich der gedachte Messstrahl 34 in Fig . 1 geradlinig vom Sensor 30 zu dem zu messenden Haftmittel 4 ' erstreckt , ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, den gedachten Messstrahl durch geeignete Mittel umzulenken, wie etwa durch (mindestens ) einen Spiegel , ein Prisma oder andere Umlenkmittel (nicht gezeigt ) .

Wie in Fig . 1 am besten zu erkennen ist , tri f ft der gedachte Messstrahl 34 unmittelbar vor den Fügepunkt , an welchem das Beschichtungsmaterial 4 und das Werkstück 2 miteinander in Kontakt gebracht werden, auf die Haftmittelschicht 4 ' . Zumindest in diesem Bereich, der auch als Fügespalt bezeichnet werden kann, weist die Hauptmessrichtung 32 des Sensors 30 eine Neigung gegenüber der Förderebene auf und ist somit winklig zur Förderebene angeordnet . Der Neigungswinkel a zwischen der Hauptringmessrichtung 32 und der Förderebene kann beispielsweise 20 ° betragen und liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 ° und 40 ° , bevorzugt höchstens 30 ° .

In Fig . 1 ist ferner zu erkennen, dass sich der gedachte Messstrahl 34 zu der Haftmittelschicht 4 ' hin verj üngt . Diese Fokussierung des gedachten Messstrahls wird durch eine Fokussiereinrichtung 40 erzeugt , die beispielsweise eine Linse oder andere geeignete Fokussierelemente aufweisen kann . Die Fokussiereinrichtung 40 ist in der vorliegenden Aus führungs form in einen Halter 50 integriert , mittels dessen der Sensor 30 an der Vorrichtung 1 angebracht ist . Dabei ist der Halter 50 in der vorliegenden Aus führungs form an einem Niederhalter 6 angebracht , der vertikal verstellbar ist und dazu dient , das Beschichtungsmaterial 4 vertikal zu führen . Durch die vertikale Verstellbarkeit des Niederhalters 6 ist auch der Halter 50 mit dem Sensor 40 vertikal verstellbar und somit an unterschiedliche Beschichtungsmaterialien 4 anpassbar .

Der Halter 50 ist in der vorliegenden Aus führungs form aus einem Material mit einer vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit hergestellt , wie beispielsweise Stahl , Edelstahl oder einem Keramikmaterial . Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich auch andere geeignete Materialien zum Einsatz kommen .

Der Sensor 30 ist in der vorliegenden Aus führungs form in einer Schutzhülle 36 aufgenommen, die im Gegensatz zum Halter 50 ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Aluminium aufweist . Dabei ist die Wärmeleitfähigkeit der Schutzhülle 36 in der vorliegenden Aus führungs form mindestens dreimal , beispielsweise zehnmal so groß , wie die Wärmeleitfähigkeit des Halters 50 .

Um dennoch eine Messung durchführen zu können, weist die Schutzhülle 36 in Messrichtung des Sensors 30 einen transparenten Abschnitt 38 auf , durch den hindurch der Sensor 30 messen kann . Darüber hinaus ist in der vorliegenden Aus führungs form in Messrichtung des Sensors 30 eine Schutzblende 60 als Abschirmeinheit vorgesehen, die vorzugsweise ebenfalls wärmeisolierende Eigenschaften besitzt sowie einen durchlässigen oder als Freiraum ausgeführten Abschnitt 62 aufweist . Die Schutzblende 60 trägt dazu bei , den Sensor 30 vor Wärmestrahlung bzw . Konvektion zu schützen . Ferner umfasst die Vorrichtung, wie in Fig . 1 zu erkennen ist , eine elektronische Steuereinheit 80 , wie etwa einen Steuerrechner . Die Steuereinheit 80 steht mit dem Sensor 30 sowie der Haftmittelaktivierungseinheit bzw . Haftmittelaufbringeinheit 70 in Verbindung und kann darüber hinaus auch mit der Fördereinheit 20 in Verbindung stehen . Die elektronische Steuereinheit 80 empfängt dabei Messdaten des Sensors 30 über die Temperatur oder andere wichtige Parameter, die von dem Sensor 30 gemessen wurden . Anschließend kann die elektronische Steuereinheit 80 die erhaltenen Messwerte mit geeigneten Sollwerten vergleichen .

Bei Abweichungen der Messwerte von den Sollwerten kann die elektronische Steuereinheit die Betriebsparameter der Haftmittelaktivierungseinheit bzw . Haftmittelaufbringeinheit 70 und/oder der Fördereinheit 20 oder anderer relevanter Einheiten der Vorrichtung 1 steuern bzw . anpassen, um für eine Annäherung der Messwerte an die gewünschten Sollwerte zu sorgen . Auf diese Weise kann nicht nur die Qualität des Fügeergebnisses überwacht werden, sondern es kann auch ganz oder teilweise automatisiert eine Optimierung und gegebenenfalls Regelung der Betriebsparameter der Vorrichtung 1 durchgeführt werden, um ein optimales Beschichtungsergebnis zu erzielen .




 
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