專利名稱：用于涂敷粘接劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將粘接劑涂敷到薄的薄片狀工件的特別是膠合板條或膠合板的窄邊上的方法，其中，所述工件和至少一個(gè)基本上垂直于工件窄邊噴出粘接劑的噴嘴相互間以小的距離進(jìn)行導(dǎo)引。
盡管已經(jīng)有一些發(fā)明是針對(duì)于對(duì)膠合板用噴嘴來涂敷粘接劑，而在過去的實(shí)踐中，主要是在膠合板堆疊中涂敷粘接劑。其中，將許多膠合板重疊放置，多數(shù)情況下，成堆的膠合板的縱棱邊通過與一涂敷輥接觸來涂敷粘接劑或涂膠，該涂敷輥將粘接劑涂到膠合板棱邊上。因?yàn)橥糠筝伈荒艹浞值胤乐拐辰觿睦膺呉绲侥z合板的表面上，尤其是在波紋膠合板的情況下，常常造成相互疊放的膠合板粘在一起，從而在棱邊區(qū)內(nèi)會(huì)由于機(jī)械方式的分離造成損壞，并損害以后看得見的膠合板寬邊。還有，在縱向通過時(shí)各個(gè)板條便已借助于涂敷輥被上膠，在此，如果離涂敷輥有距離的話，常常由于沒有精確定量給料的可能性而導(dǎo)致粘接劑溢出和流出來，或者導(dǎo)致錯(cuò)誤涂膠。
基于這個(gè)問題，在已知的裝置或方法中(參見DE 35 10 147)，嘗試在接合設(shè)備內(nèi)進(jìn)行加壓之前借助于噴嘴這樣地設(shè)計(jì)粘接劑涂敷裝置，使得一種粘接劑菱形鏈或粘接劑瘤節(jié)帶(Kleberraute oder-raupe)從上方垂直或水平地沿涂敷方向加入待上膠膠合板的兩條平行地以小的距離導(dǎo)引的棱邊之間，其中下邊界是一支承面。支承面同兩條側(cè)棱邊一起在橫截面內(nèi)形成一條溝槽，膠料菱形鏈充填此溝槽。
該裝置借助于噴嘴非接觸地產(chǎn)生膠料菱形鏈的一種連續(xù)施加的絲線形橫截面，膠料菱形鏈這樣地定量給料，使它在兩個(gè)棱邊壓合時(shí)不溢出來。困難的是，在噴嘴區(qū)域內(nèi)要使所需要的瘤節(jié)帶厚度精確地對(duì)應(yīng)于兩個(gè)工件棱邊的瞬時(shí)間距。
由于粘接劑不直接涂敷到工件棱邊上而是垂直于它涂到支承面上，并且，只有通過膠合板棱邊的合并，粘接劑菱形鏈才被支承面通過刮擦所接收，故而在這里粘接劑也可能溢到膠合板表面上，還應(yīng)該考慮由于用粘接劑不斷潤(rùn)濕支承面而造成的污染。
在開頭限定的這種類型的已知裝置中(參見WO 02068163)，粘接劑是借助于噴嘴從正面，亦即垂直地涂敷到待粘接的膠合板棱邊上。借助非常小的間距，其中也不排除膠合板棱邊與噴嘴孔相連，試圖達(dá)到對(duì)于高涂覆精度和定量給料精度的要求。
在此方面，還提到這樣的目標(biāo)，即，在粘接膠合板時(shí)很重要的是，在加壓之前以及在加壓之后粘接劑都不在待粘接的棱邊附近溢出到以后看得見的膠合板表面上，并且，膠合板在涂敷粘接劑或涂膠期間以較大的速度從噴嘴裝置旁經(jīng)過。在這種裝置中也采用導(dǎo)軌，以達(dá)到在涂敷粘接劑期間膠合板棱邊相對(duì)于噴嘴孔的精確定位。
基于這種裝置，雖然沿縱向從旁邊經(jīng)過的膠合板的位置在涂敷運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)借助于位于噴嘴孔上方或下方的導(dǎo)向裝置精確地定位，但是到噴嘴孔的距離是可變的。因?yàn)橥磕z的尺寸很小，通常在膠合板厚度為0.5mm時(shí)為0.2-0.3mm，故該距離應(yīng)該非常小。膠合板窄邊甚至可能和噴嘴孔接觸。
因此就不可能實(shí)現(xiàn)涂敷結(jié)果的具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系，有時(shí)在非接觸涂敷和接觸涂敷之間有著極其不同的要求。再者，不能理解的是，為什么說僅僅通過小的間距能夠防止粘接劑溢到寬邊上來的問題，而有時(shí)在接觸噴嘴孔時(shí)(變窄)可能會(huì)造成粘接劑堵塞。所以，也不能認(rèn)定具有均勻粘接劑菱形鏈的恒定的粘接劑涂覆為出發(fā)點(diǎn)。
因此本發(fā)明的目的是，改進(jìn)開頭所述類型的用于涂敷粘接劑的方法，使得在高的涂敷速度和非常窄的波紋形涂敷棱邊的情況下這樣地涂敷一個(gè)均勻的、精確定位的和準(zhǔn)確計(jì)量的粘接劑量，即，不管在加壓前還是加壓后粘接劑都不會(huì)溢出或流出。
按照本發(fā)明，上述目的通過這樣的方式達(dá)到，即，粘接劑以定量的小液滴的形式由噴嘴噴出。
這里談到定量的粘接劑小液滴，那么應(yīng)該提到，物理學(xué)家瑞利勛爵(Lord Rayleigh)1878年在“關(guān)于噴射的不穩(wěn)定性(On the instabilityof jets)”中已經(jīng)考慮就此采用分解液體射束和形成液滴的方法，因?yàn)橐后w射束具有這樣的傾向，即分解成隨機(jī)的單個(gè)液滴。但是直到1948年才由瑞典Siemens Elema將這一裝置申請(qǐng)為專利US 2,566,443，該裝置借助于噴嘴產(chǎn)生頭發(fā)絲一樣細(xì)的射束。為了得到規(guī)定的小液滴，噴出的射束被疊加高頻壓力波。
除了這種也作為連續(xù)噴射法(Continious-Jet)公知的系統(tǒng)外，在1970和1971年間，通過多個(gè)專利申請(qǐng)，涂敷技術(shù)特別是在噴墨打印法中朝著按需即噴系統(tǒng)(Drop-on-Demand System)發(fā)展，其中，這里可以依數(shù)據(jù)調(diào)取來產(chǎn)生單個(gè)精確地定量的小液滴。目前已出現(xiàn)大量不同的系統(tǒng)，借助于噴嘴非接觸地涂敷體積在微升范圍內(nèi)的小液滴。
已經(jīng)有了第一個(gè)這種按需即噴系統(tǒng)，其用壓電執(zhí)行元件工作。正是帶有壓電執(zhí)行元件的噴嘴有可能在一種可調(diào)溫的結(jié)構(gòu)中適用于精確地定量涂敷(定量精度約2％)粘接劑液滴，因?yàn)樗鼈冇心芰⑻貏e高的脈沖傳遞到大多是高粘度的粘接劑上，還可以作為驅(qū)動(dòng)裝置適用于非常快速地工作的針形噴嘴。用高達(dá)1000Hz的定量給料頻率，在實(shí)際中可以與高的涂膠速度要求相適應(yīng)。對(duì)于通常為0.5mm的膠合板厚度，只有0.1-0.3mm的非常小的粘接劑小液滴才行。但是為了產(chǎn)生連貫的和足夠的粘接劑菱形鏈，需要大量的小液滴，在涂敷速度很高時(shí)它們必須在非常短的時(shí)間內(nèi)噴出。針形噴嘴還提供了這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，特別是在涂敷粘接劑的情況下，針密封地封閉噴嘴孔，從而可以防止粘接劑硬化和流出。
在壓電式驅(qū)動(dòng)小液滴時(shí)，高的脈沖有利于克服在粘接劑微量定量給料時(shí)出現(xiàn)的高的附著力或表面張力(粘附力)。如果粘接劑與表面例如噴嘴孔接觸，它們便附著在上面并必然出現(xiàn)問題，這時(shí)粘接劑堆積在噴嘴孔處，不再可能產(chǎn)生精確的液滴輪廓，在極端情況下還可能由于粘接劑硬化而堵塞噴嘴。
小液滴的尺寸越小，附著力越大。用新開發(fā)的非常強(qiáng)的壓電執(zhí)行元件可以產(chǎn)生非常高的加速力，其克服粘接劑的這種大的附著力，并可以實(shí)現(xiàn)非常小的液滴尺寸。
定量供給的小的粘接劑液滴的這種較大的粘附力在命中待粘接表面上時(shí)也具有重要意義。它們可以不破裂，因?yàn)闉榇擞靡孕纬梢恍碌谋砻嫠匦璧哪芰刻?。因此這種方法對(duì)于不霧化便能夠非常精確地定位和定量給料是理想的。如果每個(gè)粘接劑液滴在規(guī)定的位置上有精確定量的量，那就不必再涂敷多于絕對(duì)必要的粘接劑。
在由此防止主要問題(亦即在粘接劑涂敷區(qū)內(nèi)的污染)之后，還首次使膠合板棱邊可以在涂敷區(qū)內(nèi)精確地引導(dǎo)，而這又是高定位精度的前提條件。在導(dǎo)向面上少量的粘接劑便足以導(dǎo)致不精確性或者甚至涂覆的中斷。特別是對(duì)于薄的膠合板，還可能造成細(xì)木屑或木纖維的碎裂，它們與粘接劑結(jié)合形成極硬的結(jié)殼。
借助于噴嘴非接觸地涂敷體積在微升范圍內(nèi)的小液滴的所有系統(tǒng)的共性是小液滴約1.5至3m/s的高的飛行速度，因此涂覆棱邊可以是劇烈非平面的或波形的，視具體要求可以離開達(dá)幾個(gè)毫米。因此這種性能特別有利，原因在于，特別薄的膠合板作為天然生長(zhǎng)的材料—由木材種類、纖維分布和加工所表現(xiàn)出來—在其特征方面是如此之不同，以致于沒有一件和另一件一樣。因此，實(shí)際上不可能在涂敷區(qū)內(nèi)離開噴嘴的距離以小的公差進(jìn)行引導(dǎo)，因?yàn)樯鲜鎏卣鳎绕涫遣煌睦w維分布和波紋，特別是在涂敷速度很高時(shí)始終可能造成幾個(gè)毫米的曲線分布。
相反，在涂敷區(qū)內(nèi)的導(dǎo)向元件因而特別地重要，因?yàn)槟z合板棱邊必須在噴嘴的涂敷平面內(nèi)絕對(duì)無間隙地引導(dǎo)或定心。只有這樣，粘接劑小液滴準(zhǔn)確的涂敷位置才能有利地準(zhǔn)確居于棱邊的中心。除了準(zhǔn)確的涂敷位置外，還可以通過粘接劑小液滴的大小和涂敷頻率精確控制供給劑量。目的是，正好有這么多的粘接劑涂敷在棱邊上，即，使得在加壓時(shí)盡可能潤(rùn)濕整個(gè)棱邊，但無粘接劑溢出。
此外也可以將多個(gè)噴嘴串聯(lián)，從而既可以以較大的涂敷速度工作，也可以通過許多小的疊加的液滴實(shí)現(xiàn)一條或同時(shí)幾條均勻的菱形鏈。
也可以考慮對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)合采用一些具有不同大小間距的單個(gè)粘接劑點(diǎn)。特別應(yīng)該指出的是，在此方面，不必固定于一定的涂敷方向，亦即與重力無關(guān)。
借助于以下說明的附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1 以在涂敷運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的側(cè)剖視圖示意地表示將粘接劑小液滴噴在工件上的涂敷裝置，圖2 同樣示意表示涂敷裝置，但在該情況下是用俯視圖。
在兩個(gè)視圖中簡(jiǎn)化地表示了涂敷噴嘴、帶有粘接劑菱形鏈的粘接劑小液滴分布、工件和工件導(dǎo)軌。
按照所示實(shí)施例，可以借助本發(fā)明的方法，非接觸地和以液滴形式定量供給地借助于一個(gè)或多個(gè)噴嘴1將粘接劑小液滴2涂敷到薄的薄片狀工件的條形面上，特別是棱邊4上。
為此目的，如圖2所示，工件5相對(duì)于噴嘴1沿方向8從旁邊走過，其中，由噴嘴1產(chǎn)生的各粘接劑小液滴2在命中后交接或者是或多或少地重疊，從而產(chǎn)生一連續(xù)和均勻的粘接劑菱形鏈3。通過粘接劑小液滴的涂敷頻率與涂敷速度之比，還通過所用噴嘴1的數(shù)量和布局，可以精確地定量供給粘接劑量，并任意設(shè)計(jì)涂敷圖式。例如可以產(chǎn)生一些具有任意間距的單個(gè)粘接劑點(diǎn)。
圖1中以俯視圖示意地表示導(dǎo)向元件6、7。其中，工件5在粘接劑小液滴2命中的時(shí)刻絕對(duì)無間隙地在噴嘴1的涂敷平面內(nèi)引導(dǎo)和定心。只有這樣，粘接劑小液滴準(zhǔn)確的涂敷位置在沿方向8的涂敷運(yùn)動(dòng)期間才能有利地準(zhǔn)確居于涂敷棱邊4的中心。由于小液滴2的飛行速度很高，因此，即使在工件棱邊不規(guī)則時(shí)，仍能確保造成穩(wěn)定的涂敷結(jié)果，特別是如果噴嘴1到涂敷棱邊4的距離是變化的話。
作為粘接劑，可以考慮在膠合膠合板方面證明為合適的所有材料，它們可以以定量的液滴的形式進(jìn)行涂敷。以聚氨酯為基的反應(yīng)性液態(tài)粘接劑業(yè)已證明是特別合適的。
微型定量給料閥，特別是那種帶有用它可以實(shí)施本發(fā)明方法的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的微型定量給料閥，由不同的制造商提供，特別是由PICODOSTEC GmbH公司。
按本發(fā)明的新型粘接技術(shù)已經(jīng)帶來了由相互對(duì)接粘接的板條組成的膠合板的嶄新應(yīng)用領(lǐng)域使蜂窩夾芯板配備由實(shí)心木材組成的單層頂層，這樣的提議以往在實(shí)踐中還未曾實(shí)現(xiàn)，原來只有比較厚的、故而比較貴的板才能相互粘接。因此，為了降低成本，是采用膠合的膠合板作為頂層。而通過本發(fā)明則可以使膠合板條的相互連接做得如此牢固，使得頂層厚度的下限只受其靜力學(xué)功能的限制。從而，蜂窩夾芯板有了令人矚目的經(jīng)濟(jì)性，其頂層僅僅是由相互對(duì)接粘接的鋸削膠合板條構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.用于將粘接劑涂敷到薄的薄片狀工件的特別是膠合板條或膠合板的窄邊上的方法，其中，所述工件和至少一個(gè)基本上垂直于工件窄邊噴出粘接劑的噴嘴相互間以小的間距進(jìn)行導(dǎo)引，其特征為粘接劑以定量的小液滴的形式由噴嘴噴出。
2.具有至少一個(gè)由實(shí)心木材組成的單層頂層的蜂窩夾芯板，其特征為所述頂層由膠合板條組成，這些膠合板條按權(quán)利要求1所述的方法相互連接。
全文摘要
用于將粘接劑涂敷到薄的薄片狀工件的特別是膠合板條或膠合板的窄邊上的方法，其中，所述工件(5)和至少一個(gè)基本上垂直于工件窄邊噴出粘接劑的噴嘴(1)相互間以小的間距進(jìn)行導(dǎo)引，粘接劑以定量的小液滴(2)的形式由噴嘴噴出。
文檔編號(hào)B27G11/00GK101031396SQ200580025829
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者M·托爾 申請(qǐng)人:托爾膠合木業(yè)有限公司