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Hybride Schmalflächenbekantung in ressourceneffizienter Nullfugen-Düsentechnologie

GluJet - Bedarfsorientierte Klebstoffapplikation für Kantenanleimmaschinen

Die Herausforderung im Sinne der Nachhaltigkeit:

Die Schmalseitenbekantung von Holz und Holzwerkstoffen wird in zunehmendem Maße von einer Diversifikation in Material, Farbe u. Dimension sowie einer qualitätssensiblen Klebefugenoptik begleitet. Die nachhaltigen Anforderungen des Marktes sind durch die Reduzierung des Klebstoffbedarfs bei einer energieeffizienten Ver- und Bearbeitung als auch durch die Minderung des Rüst, Wartungs- und Instandhaltungsaufwands bestimmt.

Die Ausgangssituation:

Traditionelle Verfahren zur Bereitstellung von Schmelzklebstoffen bei Kantenanleimmaschinen basieren heute überwiegend auf der sog. Walzenauftragstechnologie, die sich durch eine große Bevorratung von Heißklebstoff charakterisiert und aufgrund Ihrer offenen Bauweise durch einen enormen Reinigungs- und Wartungsaufwand bestimmt wird. Ein Wechsel der zu verarbeitenden Produkte (Klebstofftyp, Klebstofffarbe etc.) wird stets von enormen Verlusten begleitet.
Die  Exposition von toxischen Dämpfen(z.B. Isocyanat)  bei der Klebstoffaufbereitung in offenen Walzensystemen ist Bestandteil gegenwärtiger Diskussionen. Zudem sind für die Verarbeitung von reaktiven Klebstoffen wie Polyurethan zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung der nichtreversiblen Aushärtung notwendig (z.B. Trockenluftzuführung, Stickstoffatmosphäre). Die flexible Anpassung der verschiedenen Klebstoffarten und Klebstoffmengen ist bislang nur unter besonderem Reinigungsaufwand möglich.

Die Lösung:

Die von HOLZ-HER entwickelte Klebstoffapplikation für die hybride Schmalflächenbekantung bei Kantenanleimmaschinen gliedert sich in die Funktionsgruppen Bereitstellung, Schmelzen und Dosieren, wobei jeder dieser Einheiten nachhaltige Einzellösungen beinhaltet. Die Bereitstellung ist im Vergleich zu konventionellen Verfahren bedarfsgerecht auch in kleinen Klebermengen möglich. Der Klebergrundstoff lässt sich in Form portionierter Gebinde als Patrone oder als endlos Schüttgut in Granulatform automatisiert zuführen. Darüber hinaus lassen sich  innerhalb des selben Systems neben Etylenvinylacetat- Klebstoffen (EVA) auch zukunftsweisende reaktive Polyurethan-Klebstoffe (PUR) für die wasserfeste Verklebung verarbeiten.
Der Schmelzvorgang des Klebstoffs erfolgt durch angepasste Regelparameter innerhalb kurzer Zeit (Aufwärmphase ca. 3,5 Minuten). Hierbei wird nur der Betrag an Energie zugeführt, der für das Einstellen der optimalen Dosierviskosität nötig ist, und nur die Klebermenge erwärmt, die auch tatsächlich für den Klebeprozess erforderlich ist. Unterstütz wird der
Aufschmelzvorgang durch einen thermodynamisch optimierten Schmelzeinsatz, der auf ein Optimum hinsichtlich Wärmeübergang u. Druckverlust ausgelegt wurde. Die geschlossene Bauweise reduziert die Oxidation/Verbrennung des Klebstoffs, verhindert die ungehinderte Freisetzung gesundheitsbedenklicher Reaktionsprodukte und mindert die vorzeitige Aushärtung reaktiver Klebersysteme.
Die Dosierung mit Hilfe einer Auftragsdüse bildet den Kern der Anwendung. In Abhängigkeit von Material- u. Maschinenparameter (z.B. Werkstoffart, Werkstoffdimension, Vorschubgeschwindigkeit, Klebertyp etc.) lässt sich die Klebermenge mit Hilfe eines von der Maschinensteuerung ermittelten Düsendrucks einstellen und damit eine exakt abgestimmte Kantenhaftkraft bei geringst möglichem Klebstoffeinsatz herstellen.
Die reduzierte Bevorratung flüssigen Schmelzklebstoffs im System vermeidet Kleberverluste bei Wechselvorgängen bzgl. Klebstofftyp oder Klebstofffarbe.

Die nachhaltigen Stärken:

GluJet verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz mit einem modularisierten Baukasten im Hinblick auf Standardisierung und Reduzierung der Teilevielfalt von der Produktentwicklung bis zum Recycling.  Die geschlossene Bauweise der Konstruktion mindert die unkontrollierte Freisetzung gesundheitsgefährdender Stoffe beim Schmelzen. Die mechatronischen Möglichkeiten der bedarfsorientierten Klebermengenanpassung mindern den unnötigen Verbrauch der wertvollen Klebstoffgrundstoffe. Darüber hinaus wird gegenwärtig die Verarbeitung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Grundstoffe erprobt. Die ökologische Zielstellung des Managements für alle Aufgaben in der Produktentwicklung unterstützt dies nachdrücklich. Die Weiterentwicklung hinsichtlich der Einsparung ist nicht nur Teil der Schonung wertvoller Ressourcen, sondern dient zudem der wertorientierten Wirtschaftlichkeit des Unternehmens.  Die kontinuierliche Zusammenarbeit mit Kunden u. Lieferanten begleitet den Entwicklungsprozess maßgeblich. Die Technologie stößt nicht zuletzt deshalb auf breite Marktakzeptanz und birgt nachhaltiges Verbreitungspotential.

Die nachfolgende Überschlagsrechnung dient der Nachvollziehbarkeit der beschriebenen Einsparung (s. Tabell rechts unten).

Der Erfinder:

Für die Entwicklung von GluJet ist ein Team aus Konstruktion, Erprobung und Anwendungstechnik innerhalb der Abteilung Kantenanleimmaschinen unter der Leitung von Dr. Markus Rambacher am Entwicklungsstandort Nürtingen/Deutschland, der vom technischen Leiter Herrn Denis Lorber verantwortet wird.

Kurzprofil des Unternehmens:

Name: HOLZ-HER GmbH
Hauptsitz: 72622 Nürtingen
Gründungsjahr: 2010 (innerhalb der Michael Weinig AG, hervorgegangen aus der Karl M. REICH Maschinenfabrik, gegründet 1914)
Mitarbeiter: ~300
Lösungen:  HOLZ-HER ist einer der führenden Anbieter von Fertigungstechnologie für die Holzwerkstoff verarbeitende Industrie und das Handwerk. Das Portfolio reicht von der Plattenaufteiltechnik auf vertikalen oder horizontalen Plattensägen über die Komplettbearbeitung auf dem Bearbeitungszentrum bis zur Schmalseitenbeschichtung mit Kantenanleimmaschinen und dessen Handling u. Automatisierung.
Internationalität: HOLZ-HER ist mit Tochtergesellschaften und Niederlassungen in Europa und Übersee tätig.
URL: www.holzher.com