Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbindungen von dünnen, flächigen Elementen, wie z.B. Fur¬ nierstreifen, an ihren Kanten, um ein größeres flächiges Ele¬ ment herzustellen.

Furnierzusammensetzmaschinen oder Stumpfverleimmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. In derartigen Maschinen werden Holzfurniere an ihren Schmalseiten mittels Kleben zusammengesetzt. Die Furnierstrei¬ fen sind dabei längliche Streifen, welche an den Kanten mit Leim versehen werden und dann in den Maschinen verklebt wer¬ den. Hierzu werden die einzelnen Furnierstreifen mittels eines Transportsystems in die Maschine eingeführt und an den Sto߬ kanten, welche mit Leim benetzt sind, zusammengefügt. Dabei wird einerseits ein Druck auf die Fuge zwischen den einzelnen Furnierstreifen ausgeübt und andererseits wird der Klebstoff üblicherweise durch Wärme ausgehärtet. In den zur Zeit am Markt gängigen Maschinen wird die Wärme durch elektrische Wi¬ derstandsheizungen erzeugt und an sogenannte Gleitschienen ab¬ gegeben. Die Gleitschienen sind, damit der Klebstoff nicht an ihnen haften bleibt, mit einer Antihaft-Beschichtung ausges¬ tattet. Die Aufgabe der Gleitschienen ist bei der Fugenbildung

einerseits, die Wärme in den Klebstoff und den benachbarten Fugenbereich zu transportieren und andererseits die Furniere plan zu halten. Da durch die Wärmeübertragung der Heizschienen nicht nur die Klebefugen, sondern auch die Bereiche um die Fu¬ gen herum erwärmt werden, kann dies zu partiellen Trocknungen führen und Spannungen in den Furnierstreifen erzeugen. Dadurch können die zusammengesetzten Furniere eine wellige Gestalt er¬ halten.

Um die Probleme mit den Heizschienen zu umgehen, wurde in der DE 197 37 593 Cl eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ver¬ kleben von Furnierstreifen beschrieben, bei dem Mikrowellen zur Aushärtung des Klebstoffs verwendet werden. Dadurch kann ein berührungsloses Aushärten des Klebstoffs erfolgen, so dass die durch den Kontakt der Heizschienen mit den Furnieren auf¬ tretenden Probleme nicht auftreten. Allerdings werden die ge¬ samten Furnierstreifen von den Mikrowellen bestrahlt, was ins¬ besondere bei feuchten Furnieren zur Austrocknung der Furniere in diesen Bereichen führen kann, wodurch Spannungen im Furnier entstehen können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich¬ tung zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen, insbeson¬ dere von Furnierstreifen, bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist und ein gezieltes Einbringen von Mikrowellen in eine mit Klebstoff versehene Stoßfuge zwischen zwei flächigen Elementen ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Ver¬ fahren zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen mittels Klebstoff bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des An¬ spruchs 18 gelöst. Die Unteransprüche haben jeweils vorteil-

hafte Weiterbildungen zum Gegenstand.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung zum Verbinden von dünnen, flachigen Elementen mittels eines Klebstoffs gemäß den Merkma¬ len des Patentanspruchs 1 ermöglicht eine schnelle und sichere Verbindung der flachigen Elemente, ohne dass andere Bereiche der flächigen Elemente durch die Mikrowellen getroffen werden. Dies wird erfindungsgemaß dadurch erreicht, dass die Mikrowel¬ len in einem Holleiter gefuhrt sind, welcher wenigstens einen Schlitz aufweist. Die Stoßfuge zwischen zwei flachigen Elemen¬ ten wird dabei an dem Schlitz vorbeigefuhrt, wobei Mikrowellen aus dem Schlitz austreten können, um den Klebstoff auszuhär¬ ten. Dadurch können die Mikrowellen gezielt in die Stoßfuge zum Klebstoff eingebracht werden, ohne dass weitere Bereiche der flachigen Elemente den Mikrowellen ausgesetzt sind. Die dünnen, flachigen Elemente sind vorzugsweise Furnierstreifen, insbesondere aus Holz, oder Kunststoffstreifen, welche an ih¬ ren Längsseiten miteinander verbunden werden, um z.B. großflä¬ chige Furniere bereitzustellen.

Vorzugsweise weist der Hohlleiter einen rechteckigen Quer¬ schnitt auf. Hierdurch kann der Hohlleiter besonders kompakt ausgebildet werden, so dass dementsprechend eine Zusammensetz¬ maschine möglichst kleinbauend sein kann. Dieses ermöglicht das Zusammensetzen auch schmaler Furnierstreifen. Weiter be¬ vorzugt weist der Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt da¬ bei ein Verhältnis der Seitenlangen von 1 zu 4 auf. Hierbei hat sich herausgestellt, dass ein innerer Querschnitt des rechteckigen Hohlleiters von 21,6 mm x 86,4 mm besonders vor¬ teilhaft ist. Vorzugsweise werden die Mikrowellen dabei mit einer Frequenz von ca. 2,45 GHz erzeugt. Eine Einrichtung zur Erzeugung von Mikrowellen kann beispielsweise ein Magnetron sein.

Weiter bevorzugt liegen die dünnen, flächigen Elemente während des Durchführens durch die Maschine zumindest teilweise auf dem Hohlleiter auf. Hierbei ist eine rechteckige Ausbildung des Hohlleiters ebenfalls vorteilhaft, da die flächigen Ele¬ mente dann unmittelbar an der Außenseite des Hohlleiters auf¬ liegen können. Die dünnen, flächigen Elemente werden vorzugs¬ weise kontinuierlich an dem oder den Schlitzen des Hohlleiters vorbeigeführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im Hohlleiter eine Vielzahl von Schlitzen gebildet, welche auf einer Linie angeordnet sind. Dadurch kann die Stoßkante von zwei zu verbindenden flächigen Elementen in Längsrichtung über die Schlitze geführt werden. Zwischen den einzelnen Schlitzen sind dabei immer Stege gebildet, an welchen die Mikrowellen nicht austreten können. Die Vielzahl von Schlitzen ist dabei derart gebildet, dass vorzugsweise benachbarte Schlitze je¬ weils den gleichen Abstand zueinander aufweisen.

Besonders bevorzugt wird in dem Hohlleiter eine stehende Welle von Mikrowellen erzeugt und die Schlitze sind jeweils in dem Bereich der stehenden Welle angeordnet an dem die maximale Ab¬ strahlung erfolgt. Dadurch kann eine besonders schnelle Aus¬ härtung des Klebstoffs erreicht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegen¬ den Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Reflektor, welcher gegenüber dem Hohlleiter an der Seite des Hohlleiters angeord¬ net ist, an welcher der wenigstens ein Schlitz angeordnet ist. Somit werden die flächigen Elemente zwischen dem Hohlleiter und dem Reflektor durch die Vorrichtung geführt. Der Reflektor dient zur Aufnahme und Reflektion von durch die Schlitze im Hohlleiter ausgetretenen Mikrowellen, wodurch der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich verbessert werden

kann. Weiterhin wird dadurch verhindert, dass Probleme auf¬ grund von austretenden Mikrowellen aus dem Bereich der Stoßfu¬ ge auftreten.

Vorzugsweise ist der Reflektor ebenfalls als hohler Leiter mit Schlitzen ausgebildet, wobei die Schlitze im Reflektor an den Positionen gebildet sind, an denen die Schlitze im Hohlleiter gebildet sind. Mit anderen Worten liegen die Schlitze im Hohl¬ leiter und im Reflektor einander gegenüber. Somit werden Mik¬ rowellen, welche durch einen Schlitz im Hohlleiter austreten, durch den Schlitz im Reflektor aufgefangen und reflektiert und wieder durch den Schlitz im Reflektor abgegeben.

Um einen besonders großen Wirkungsgrad zu erreichen, ent¬ spricht die Form des Reflektors vorzugsweise der Form des Hohlleiters.

Weiter bevorzugt ist der Reflektor mit einer planen Ebene ge¬ bildet, in welcher die Schlitze angeordnet sind und der Re¬ flektor wird mit einer vorbestimmten Kraft auf die flächigen Elmente gedrückt. Die vorbestimmte Kraft ist dabei derart ge¬ wählt, dass die flächigen Elemente noch zwischen dem Reflektor und dem Hohlleiter hindurchgeführt werden können.

Weiter bevorzugt sind im Hohlleiter und/oder im Reflektor ver¬ schiebbare Abstimmelemente angeordnet, um eine Veränderung des Verlaufs der Mikrowellen im Hohlleiter und/oder im Reflektor zu ermöglichen. Das Abstimmelement ist vorzugsweise ein Schie¬ ber mit einer Platte, durch welchen die Länge des Hohlleiters verändert werden kann. Dadurch ist insbesondere eine Feinab¬ stimmung der stehenden Welle im Hohlleiter bzw. im Reflektor möglich, um eine optimale Auskopplung von Mikrowellen über die Schlitze zu ermöglichen.

Um eine Verschmutzung der Schlitze im Hohlleiter bzw. im Re¬ flektor zu verhindern, ist vorzugsweise zwischen den flächigen Elementen und dem Hohlleiter und zwischen den flächigen Ele¬ menten und dem Reflektor ein Abdeckelement angeordnet. Das Ab¬ deckelement ist aus einem Material hergestellt, welches Mikro¬ wellen nicht oder nur in geringem Umfang absorbiert. Vorzugs¬ weise ist das Abdeckelement ein flexibles Abdeckband oder eine Teflonplatte oder eine Quarzglasplatte.

Die Abdeckplatten sind vorzugsweise lösbar mit dem Hohlleiter bzw. dem Reflektor verbunden. Somit werden die flächigen Ele¬ mente zwischen den Abdeckplatten durch die erfindungsgemäße Maschine geführt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders bevorzugt eine Furnierzusammensetzmaschine und die dünnen, flächigen Elemente sind vorzugsweise Furnierstreifen. Die Furnierstreifen können dabei aus Holz oder Kunststoff sein.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von dün¬ nen, flächigen Elementen mittels eines Klebstoffs, der mittels Mikrowellen ausgehärtet wird, werden die Mikrowellen in einem Hohlleiter geführt und über wenigstens einen im Hohlleiter ge¬ bildeten Schlitz aus dem Hohlleiter ausgekoppelt. Dabei sind die Schlitze im Hohlleiter derart angeordnet, dass sie auf die mit Klebstoff versehene Stoßfuge zwischen zwei flächigen Ele¬ menten treffen. Die flächigen Elemente werden dabei an ihrer Stoßfuge entlang der Schlitze geführt, bis der Klebstoff durch die aus den Schlitzen austretenden Mikrowellen ausgehärtet ist. Die flächigen Elemente sind vorzugsweise Furnierstreifen aus Holz oder Kunststoff. Die flächigen Elemente werden dabei besonders bevorzugt kontinuierlich an den Schlitzen vorbeige¬ führt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevor ^¬ zugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer er¬ findungsgemäßen Maschine zum Verbinden von dünnen, flächigen Elementen miteinander an einer Stoßkante und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch die in Fig. 1 gezeigte Maschine.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 eine Furnierzusammensetzmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Furnierzusammensetzmaschine 1 ein Magnetron 2 zur Erzeugung von Mikrowellen. Die im Magnetron 2 erzeugten Mikrowellen werden in einen Hohlleiter 3 geleitet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, geht der Hohlleiter 3 ausgehend vom Magnetron 2 senkrecht nach oben und knickt dann in einem Winkel von 90° dazu ab. Ferner umfasst die Fur¬ nierzusammensetzmaschine 1 einen Reflektor 6, welcher gegen¬ über dem Hohlleiter 3 angeordnet ist. Ein Transportsystem 9 umfasst mehrere Zahnräder 9b und mehrere umlaufende Kettenele¬ mente 9a. Das Transportsystem 9 ist in den Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellt und wird mittels eines Elektromotors angetrieben. Das Transportsystem 9 dient zum Hindurchführen von zwei Furnieren 12a, 12b durch die Maschine. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Furniere 12a, 12b durch jeweils ein oberes und unteres Kettenelement 9a transportiert.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Reflektor 6 unmittelbar über dem Hohlleiter 3 angeordnet. Wie in Fig. 2

gezeigt, sind im Hohlleiter 3 eine Vielzahl von Schlitzen 4 gebildet und im Reflektor 6 eine Vielzahl von Schlitzen 7 ge¬ bildet. Genauer, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind in die¬ sem Ausführungsbeispiel im Reflektor 6 fünf Schlitze 7 gebil¬ det. Ebenso sind im Hohlleiter 3 fünf Schlitze 4 gebildet. Wie aus dem Querschnitt von Fig. 2 ersichtlich ist, sind der Hohl¬ leiter 3 und der Reflektor 6 gleich aufgebaut und weisen die gleichen Abmessungen auf. Der Hohlleiter 3 und der Reflektor 6 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass die Schlitze 4 des Hohlleiters 3 und die Schlitze 7 des Reflektors 6 jeweils gegenüberliegend positioniert sind. Die Schlitze 4 und 7 wei¬ sen dabei eine Breite von ca. 5 mm und eine Länge von ca. 60 mm auf. Die Abstände zwischen jeweils benachbarten Schlitzen im Reflektor bzw. im Hohlleiter 3 sind dabei gleich. Die inne¬ ren Abmessungen des Hohlleiters 3 und des Reflektors 6 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in einem Verhältnis von A: B von 1:4 gebildet. Genauer beträgt die innere Breite A des Hohllei¬ ters 3 21,6 mm und die innere Höhe B des Hohlleiters beträgt 86,4 mm. Die inneren Abmessungen des Reflektors 6 sind iden¬ tisch zu denen des Hohlleiters 3.

Weiterhin umfasst der Hohlleiter 3 einen Abstimmschieber 5, um eine Feinabstimmung der Position der elektromagnetischen Fel¬ der im Hohlleiter 3 durchzuführen. Der Abstimmschieber 5 um¬ fasst eine Platte 5a, eine Stange 5b und einen Griff 5c und wird manuell betätigt. Der Reflektor 6 umfasst ebenfalls einen Abstimmschieber 8, welcher eine Platte 8a, eine Stange 8b und einen Griff 8c aufweist. Durch Veränderung der Position der Platte 5a bzw. 8a ergibt sich somit eine verschiebbare Rück¬ wand für den Hohlleiter 3 und den Reflektor 6, so dass eine Feinabstimmung der elektromagnetischen Felder in den Hohlbe¬ reichen möglich ist.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfasst die Für-

nierzusammensetzmaschine 1 ferner eine untere Abdeckplatte 10 und eine obere Abdeckplatte 11. Die Abdeckplatten 10 und 11 sind längliche Platten, welche die Schlitze 4 im Hohlleiter 3 und die Schlitze 7 im Reflektor 6 abdecken. Dadurch wird ver¬ hindert, dass die Schlitze insbesondere an ihren Rändern Kleb¬ stoff aufnehmen, welcher durch den Einzug der Furniere 12a, 12b in die Maschine dort anhaften kann. In Fig. 1 sind die Ab¬ deckplatten 10, 11 ebenfalls schematisch angedeutet.

Der Pfeil X in Fig. 1 bezeichnet die Richtung, in welcher die Furniere 12a und 12b in die Maschine 1 eingeführt werden. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, werden die Furniere 12a und 12b parallel nebeneinander eingeführt, wobei an den einander zugewandten Kanten der Furniere 12a, 12b jeweils Klebstoff aufgetragen wurde, so dass zwischen den Furnieren 12a, 12b ei ^¬ ne mit Klebstoff versehene Stoßfuge gebildet ist. Wie insbe¬ sondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Furniere 12a, 12b derart in die Maschine eingezogen und vom Transportsystem 9 in Richtung des Pfeils X fortbewegt, dass sich die Stoßfuge 13 unmittelbar zwischen den Schlitzen 4 im Hohlleiter 3 und den Schlitzen 7 im Reflektor 6 befindet.

Die Abdeckplatten 10 und 11 sind aus einem Material herge¬ stellt, welches nicht bzw. nur in geringem Maße Mikrowellen absorbiert. Beispielsweise sind die Abdeckplatten 10, 11 aus einem Quartzglas oder aus Teflon hergestellt. Das Material, aus welchem der Hohlleiter 3 bzw. der Reflektor 6 gefertigt ist, ist dagegen derart gewählt, dass die Mikrowellen nicht hindurchtreten können.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Furnierzusammensetzmaschine 1 ist dabei wie folgt: Die im Magnetron 2 erzeugten Mikrowel¬ len werden über eine Antenne in den Hohlleiter 3 ausgestrahlt. Über den 90°-Bogen werden die Mikrowellen dann in den längli-

chen elektrisch leitfähigen Bereich des Hohlleiters 3 geführt. Mikrowellen können hierbei im Bereich der Schlitze 4 aus dem Hohlleiter 3 ausgekoppelt werden. Da die Schlitze 7 des Re¬ flektors 6 unmittelbar gegenüber den Schlitzen 4 des Hohllei¬ ters 3 angeordnet sind, kann der Reflektor 6 die aus dem Hohl¬ leiter 3 ausgetretenen, aber nicht von dem Klebstoff in der Stoßfuge 13 absorbierten Mikrowellen auffangen und wieder re¬ flektieren. Die Furnierstreifen 12a und 12b werden an den Kan¬ ten, an welchen sie zusammengeklebt werden sollen, mit einem Klebstoff benetzt, welcher mittels Mikrowellen aushärtbar ist. Die Furnierstreifen 12a und 12b werden dann an den Klebekanten durch seitlichen Druck zusammengedrückt und gemeinsam in die Maschine eingeführt. Der Vorgang des Zusammendrückens kann da¬ bei auch gleichzeitig mit dem Einführen der einzelnen Furnier¬ streifen 12a, 12b in die Maschine erfolgen. Die Furnierstrei¬ fen 12a, 12b werden dann von dem TransportSystem 9 vollständig in die Maschine eingezogen und durch die Maschine in Pfeil¬ richtung X hindurchgeführt. Der Anfangszustand des Durchfüh- rens der Furnierstreifen 12a, 12b ist dabei in Fig. 1 darge¬ stellt.

Die Furnierstreifen 12a, 12b werden dabei derart durch die Ma¬ schine hindurchgeführt, dass die mit Klebstoff versehene Sto߬ fuge 13 unmittelbar über den Schlitzen 4 im Hohlleiter 3 bzw. unterhalb der Schlitze 7 im Reflektor 6 angeordnet ist (vgl. Fig. 2) . Dabei dient die Wand des Hohlleiters 3, in welcher die Schlitze 4 gebildet sind, als Auflagefläche 3a. Wie weiter aus den Fig. 1 und 2 angedeutet ist, ist der Reflektor 6 be¬ weglich aufgehängt und kann mit einer Kraft F derart auf die Furnierstreifen 12a, 12b gedrückt werden, dass die Reflektor¬ wand, in welcher die Schlitze 7 gebildet sind, als eine Druck¬ fläche 6a wirkt. Somit kann erreicht werden, dass die Furnier¬ streifen 12a, 12b auf dem fest fixierten unteren Hohlleiter 3 und den ebenfalls fest fixierten Transportsystemen 9 in einer

Ebene aufliegen und durch die vorbestimmte Kraft F des Reflek¬ tors 6 gegen die Auflagefläche 3a gedrückt wird. Dadurch kön¬ nen die Furnierstreifen 12a, 12b bündig und ohne Versatz durch die Maschine geführt werden. Die Kraft F ist dabei derart ge¬ wählt, dass die Furnierstreifen 12a, 12b nicht beschädigt wer¬ den und durch die Maschine geführt werden können.

Wenn nun die mit Klebstoff versehene Stoßfuge 13 an den Schlitzen 4 im Hohlleiter 3 vorbeigeführt wird, werden Mikro¬ wellen durch die Schlitze 4 nach außen ausgekoppelt und werden vom Klebstoff in der Stoßfuge 13 absorbiert, wodurch der Kleb¬ stoff aushärtet. Die nicht absorbierten ausgetretenen Mikro¬ wellen treten über die Schlitze 7 in den Reflektor 6 ein und werden von diesem reflektiert und können ebenfalls wieder durch die Schlitze 7 austreten und auf den Klebstoff in der Stoßfuge 13 treffen und den Klebstoff weiter aushärten. Die Mikrowellen werden durch die Form des Hohlleiters 3 dabei zu einer stehenden Welle positioniert, wobei die Maxima der Mik¬ rowellen im Bereich der Schlitze 4 positioniert sind, so dass eine möglichst hohe Energie aus den Schlitzen 4 austreten kann, um den Klebstoff auszuhärten.

Die Abdeckelemente 10, 11 sind dabei möglichst dünn ausgebil¬ det, um zu ermöglichen, dass die Mikrowellen konzentriert auf den Fugenbereich wirken können, um die Mikrowellenleckstrah¬ lung möglichst klein zu halten.

Somit kann erfindungsgemäß eine Furnierzusammensetzmaschine bereitgestellt werden, welche ein Verkleben von Furnierstrei¬ fen ermöglicht, ohne dass Beschädigungen durch Heizbalken an den Furnierstreifen auftreten bzw. unkontrolliertes Einwirken von Mikrowellenstrahlung auf die Furnierstreifen verhindert werden kann. Durch die Verwendung eines spiegelbildlich ange¬ ordneten Reflektors 6 kann darüber hinaus weitestgehend ver-

hindert werden, dass Mikrowellen aus dem Bereich der Kleb- stoffhartzone in die Umgebung austreten. Die Mikrowellen kön¬ nen erfindungsgemäß gezielt und mit gewünschtem Energiegehalt zum Ausharten des Klebstoffs eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1 FurnierZusammensetzmaschine

2 Magnetron

3 Hohlleiter

3a Auflageebene

4 Schlitze

5 Abstimmschieber

5a Platte

5b Stange

5c Griff

6 Reflektor

6a Druckfläche

7 Schlitze

8 Abstimmschieber

8a Platte

8b Stange c Griff

9 TransportSystem

9a Kettenelemente

9b Zahnräder

10 untere Abdeckplatte

11 obere Abdeckplatte

12a, 12b Furnierstreifen 3 Stoßfuge