СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА МЕБЕЛЬНОЙ ФУРНИТУРЫ К ДЕРЕВЯННОМУ ЭЛЕМЕНТУ, КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ЭЛЕМЕНТ МЕБЕЛЬНОЙ ФУРНИТУРЫ
METHOD OF FASTENING FURNITURE FASTENER TO WOOD ELEMENT, STRUCTURAL ELEMENT AND ELEMENT OF FURNITURE FASTENER

Изобретение касается способа крепления элемента мебельной фурнитуры с деревянным элементом, конструктивного элемента и элемента мебельной фурнитуры.
Под термином "деревянный элемент" понимается элемент, состоящий из натуральной древесины, в частности из отдельных элементов, выполненных из натуральной древесины, или из изготовленного из древесины материала. Элементы, произведенные из состоящих из древесины отдельных элементов, могут быть, например, в виде столярных плит. Изготовленные из древесины материалы представляют собой древесно-волокнистые плиты средней плотности (MDF), высокой плотности (HDF), твердые древесно-волокнистые плиты, натяжные плиты или ориентированно-стружечные плиты (OSB).
Из уровня техники известно, что имеющие деревянные элементы детали оборудуются состоящей из металла мебельной фурнитурой, такой как ручки и шарниры. В частности, это встречается при изготовлении элементов мебели или дверей. Для этого, как правило, применяются механические крепежные средства, в частности фурнитура крепится к поверхности деревянного элемента посредством шурупов. Однако существуют конструктивные элементы, не состоящие из массивного слоя древесины, а только имеющие деревянный слой небольшой толщины, что вызывает затруднение при их свинчивании, или не позволяет делать это. В таких случаях детали мебельной фурнитуры крепят другим способом, в частности их приклеивают к конструктивному элементу.
Но все же процесс склеивания представляет собой трудоемкую технологическую операцию, включающую в себя, в частности, нанесение клеящего вещества и его отвердение, а также позиционирование детали мебельной фурнитуры относительно деревянного конструктивного элемента. В частности, применение клеящих веществ, приобретающих необходимые свойства при воздействии на них тепловой энергии, несколько проблематично из-за использования для этого процесса тепловой энергии, поскольку любой древесный материал при сильном нагревании изменяет свой цвет, обугливается или подвергается другому воздействию.
Техническим результатов данного изобретения является повышение качества конструктивного элемента, упрощение и одновременное повышение качества клеевого соединения.
Технический результат достигается признаками п.1 формулы изобретения, при котором соединяемая поверхность элемента мебельной фурнитуры покрывается, по меньшей мере, частично клеящим веществом, при котором соединяемая поверхность элемента мебельной фурнитуры соединяется с деревянным элементом, при котором в элементе мебельной фурнитуры или в клеящем веществе производится тепловая энергия до или после их соединения, при котором клеящее вещество разогревается тепловой энергией и активируется и при котором отвердевшее клеящее вещество обеспечивает клеевое соединение между элементом мебельной фурнитуры и деревянным элементом.
Способ предпочтителен, в частности, вследствие того, что элемент мебельной фурнитуры на первом этапе, а при необходимости также гораздо раньше склеивания с деревянным элементом, покрывается клеящим веществом. В холодном состоянии клеящее вещество без дополнительного нагревания не имеет или имеет незначительную клейкость. Клеящее вещество проявляет свои адгезивные свойства только тогда, когда соединяемая покрытая клеем поверхность входит в контакт с поверхностью деревянного элемента или вошла в контакт с ней.
Отсюда и преимущество способа, в частности, для промышленного использования, поскольку клеящее вещество может быть нанесено на элементы мебельной фурнитуры в процессе их изготовления на заводе, чтобы при последующем соединении с деревянным элементом разогревать его только локально. При этом особенно предпочтительно то, что посредством магнитной индукции разогревается только элемент мебельной фурнитуры или только один клей и происходит только незначительный разогрев деревянного элемента.
Причем элемент мебельной фурнитуры или клеящее вещество разогревается источником магнитной индукции или до, или после их контактного соединения. Преимущество использования магнитной индукции заключается в нагревании только токопроводящей части элемента мебельной фурнитуры или самого клеящего вещества без создания теплового излучения. Поэтому на первом этапе посредством магнитной индукции нагревается только элемент мебельной фурнитуры или клеящее вещество, но не деревянный элемент. Вследствие этого клей становится активным и проявляет свои адгезивные свойства.
При контакте с клеящим веществом и в незначительной степени вследствие теплового излучения, исходящего от элемента мебельной фурнитуры или клеящего вещества, тепло передается также и на древесный материал, однако при этом не превышается температурный порог, приводящий к изменению окраски, обжиганию или обугливанию древесного материала. Охлаждение клеящего вещества после его кратковременного разогревания происходит опять же настолько быстро, что передающееся на весь древесный материал тепло не оказывает негативного воздействия на деревянный элемент.
Индукционное нагревание токопроводящего тела посредством магнитной индукции можно осуществлять посредством устройства, создающего переменное магнитное поле при помощи катушки, к которой подводится переменный ток и индуцирующего в токопроводящем элементе переменный ток. Этот наведенный в элементе ток вызывает разогревание элемента вследствие его электрического сопротивления в местах прохождения тока. Полученная таким образом тепловая энергия сразу же и непосредственно возникает в самом элементе, в частности, внутри него и теплу, в частности, не нужно попадать туда вследствие теплопроводности.
Нетокопроводящие материалы и, в частности, древесные материалы прежде названного вида индукцией не разогреваются. Кроме того, такие токопроводящие материалы как алюминий или медь разогреваются с трудом из-за их маленького электрического сопротивления. Исходя из этого материалы, хорошо подходящие для индуктивного разогревания, имеют большое электрическое сопротивление.
Подходящее для применения этого способа устройство известно из публикации DE 20300624 U1. Речь идет о переносном устройстве, с помощью которого можно осуществлять индуктивное нагревание. Разумеется, что изобретение не ограничивается применением переносных устройств. В промышленности, например, при промышленном изготовлении мебели могут также найти применение стационарные установки.
Особенно предпочтительно, если элемент мебельной фурнитуры состоит из разогреваемого магнитной индукцией материала и разогревается при помощи магнитной индукции. Возникающее в элементе мебельной фурнитуры тепло передается потом на клеящее вещество. Предпочтительно, если элемент мебельной фурнитуры состоит из металла, однако также возможно применение токопроводящего синтетического материала или содержащего токопроводящие частицы синтетического материала.
Возможен также вариант, когда клеящее вещество обладает токопроводящими свойствами и разогревается посредством магнитной индукции. В этом случае тепловая энергия производится непосредственно в самом клее, то есть именно там, где эта энергия требуется для активирования и затвердевания клеящего вещества.
Кроме этого возможно, если само по себе нетокопроводящее клеящее вещество содержит токопроводящие частицы, разогреваемые магнитной индукцией. Например, клей может содержать металлические частицы или металлические опилки, разогреваемые магнитной индукцией и передающие затем тепло в клеящее вещество. Таким образом, также и в этом случае тепло образуется именно в том месте, где оно требуется для активизации и затвердевания клея.
Существуют различные возможности для приготовления клеящего вещества. Главное требование - чтобы оно активировалось при поступлении тепловой энергии, чтобы затем, после охлаждения, перейти в клейкое и, тем самым, связующее элемент мебельной фурнитуры с деревянным элементом состояние.
В предпочтительном варианте выполнения клеящее вещество состоит из реактивного клея, структура которого предварительно по меньшей мере, частично изменяется перед накладкой элемента мебельной фурнитуры на деревянный элемент. Тогда клеящее вещество после нагревания окончательно затвердевает. Среди реактивных клеящих веществ различают полимеризационные, ступенчато-полимеризационные и конденсационно-полимеризационные клеи. Из этого следует, что клеящие вещества различаются по виду химической реакции.
Все виды химической реакции объединяет то, что имеется, в частности, соответственно во всех реактивных клеящих веществах, они не реагируют или незначительно реагируют на комнатную температуру и только после поступления тепловой энергии разогреваются до температуры, необходимой для химической реакции. Такие химически активные клеящие вещества называются также твердеющими при повышенной или при высокой температуре клеями. При этом предпочтение отдается реактивным клеящим веществам, для которых необходимо только незначительное повышение температуры для начала химической реакции. Поэтому особенно предпочтительны реактивные клеи, реагирующие на температуру выше комнатной.
В другом варианте выполнения способа клеящее вещество состоит из термопластичного клея, которому дают частично затвердеть перед наложением элемента мебельной фурнитуры на деревянный элемент. Затем при нагреве клеящее вещество, по меньшей мере, частично активируется, в частности разжижается, что обеспечивает хорошее соединение с поверхностью деревянного элемента, а после охлаждения приобретается необходимая клейкость.
Другой предпочтительный вариант выполнения способа предусматривает использование комбинированной клеящей смеси. Она состоит частично из термопластичного клея и частично из реактивного клея. Такие комбинированные клеящие смеси называют еще химически активными термоклеящими веществами (RHM).
Кроме этого поверхность деревянного элемента перед накладкой элемента мебельной фурнитуры можно предварительно обработать: сделать шершавой, отшлифовать, отполировать и (или) применить другой способ, и (или) для предварительной обработки нанести на поверхность грунтовку, или другие средства.
В частности, как указывалось прежде, можно обработать некоторые слои деревянного элемента в месте склеивания и (или) частично удалить их.
Другие предпочтительные варианты выполнения конструктивного элемента представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Представленный конструктивный элемент имеет, по меньшей мере, деревянный элемент и, по меньшей мере, соединенный с деревянным элементом элемент мебельной фурнитуры. Между деревянным элементом и элементом мебельной фурнитуры предусмотрен слой клеящего вещества, причем клеящее вещество соединяет элемент мебельной фурнитуры с деревянным элементом. Элемент мебельной фурнитуры или слой клеящего вещества, по меньшей мере, частично токопроводящие.
Причем под элементом мебельной фурнитуры понимается любая деталь, которую можно соединить с деревянным элементом. Например, элементом мебельной фурнитуры может быть шарнир, ручка, крючок, петля, завершающая деталь, предпочтительно, ножка стола, а также какой-либо другой аксессуар без определенного технического предназначения.
Предпочтительно, если элемент мебельной фурнитуры состоит, по меньшей мере, из частично токопроводящего материала. Вследствие этого сам элемент мебельной фурнитуры можно разогреть магнитной индукцией. Под токопроводящими материалами речь идет предпочтительно о металлах. Также могут использоваться или сами по себе токопроводящие, или имеющие токопроводящие частицы синтетические материалы. Кроме этого слой клеящего вещества может состоять, по меньшей мере, частично, из токопроводящего материала. С одной стороны, токопроводящий слой клеящего вещества можно получить, используя токопроводящий клей, с другой, это достигается наличием внутри него большого количества токопроводящих частиц.
Особенно предпочтительно применять предложенное изобретение в конструктивных элементах, выполненных в виде легких строительных плит с рамной конструкцией или без нее, причем в которых деревянный элемент имеет, по меньшей мере, внешнюю защитную пластину. В такой конструкции конструктивный элемент выполнен не настолько прочно, чтобы обеспечивать надежное соединение элемента мебельной фурнитуры с деревянным элементом посредством таких механических средств, как шурупы. Поскольку конструктивный элемент содержит недостаточно прочный материал для того, чтобы вворачиваемые шурупы обеспечивали жесткое соединение. Кроме того, предпочтительно, если деревянный элемент имеет необработанную поверхность. Это обеспечивает хорошее и надежное склеивание с ней.
В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения поверхность деревянного элемента имеет покрытие, в частности слой лака, ламината, покрытие из меламинформальдегидной смолы, шпон, предпочтительно пропитанный масляной краской, или вощеный, или имеет фольгированный слой. В этом случае важным условием для обеспечения длительного крепления элемента мебельной фурнитуры является то, чтобы покрытие имело достаточную прочность сцепления для выдерживания прилагаемых нагрузок, в частности напряжений на деревянный элемент.
В качестве альтернативы, перечисленные прежде покрытия перед склеиванием с элементом мебельной фурнитуры могут быть предварительно обработаны приданием им шероховатости шлифовкой, затиркой и (или) другим способом и (или) нанесением на них для предварительной обработки грунтовки или других средств. В частности, как указывалось прежде, некоторые слои в месте склеивания можно частично или полностью удалить.
Разумеется, что все названные прежде способы предварительной обработки деревянного элемента можно осуществлять по-отдельности или комбинированно.
Изобретение поясняется чертежами, на которых показано:
на фиг.1 - деревянный элемент в виде легкой строительной плиты с находящимся на некотором расстоянии от него элементом мебельной фурнитуры;
на фиг.2 - деревянный элемент в контакте с элементом мебельной фурнитуры, причем на элемент мебельной фурнитуры действует электромагнитное излучение для его индуктивного нагревания;
фиг.3 - деревянный элемент со склеенным с ним элементом мебельной фурнитуры, причем элемент мебельной фурнитуры соединен с другим элементом при помощи шурупа; и
фиг.4 - альтернативная форма выполнения деревянного элемента со склеенным с ним элементом мебельной фурнитуры, причем элемент мебельной фурнитуры также, в соответствии с изобретением, склеен с другим элементом.
На чертежах более подробно показаны разные этапы способа изготовления предложенного конструктивного элемента со ссылкой на предпочтительный пример выполнения изобретения.
Конструктивный элемент 2 имеет деревянный элемент 4, в данном случае выполненный в виде легкой строительной плиты. В ней предусмотрен внутренний слой 6, закрытый с обеих сторон соответственно деревянной плитой 8 и 10. Причем внутренний слой состоит, например, из картона или алюминия, имеющего сотовую структуру. При этом деревянные плиты 8 и 10 настолько тонки, что скрепить элемент 12 мебельной фурнитуры, являющийся в данном случае шарниром, с одной из деревянных плит 8 и 10 невозможно.
Поэтому элемент 12 мебельной фурнитуры склеивается с поверхностью верхнего деревянного элемента 8, причем в соответствии с изобретением во время склеивания для нагревания элемента 12 мебельной фурнитуры используется магнитная индукция. Для этого элемент 12 мебельной фурнитуры состоит из токопроводящего материала, например из металла.
Как показано на фиг.1, деревянный элемент 4 и элемент 12 мебельной фурнитуры сначала расположены на некотором расстоянии друг от друга. На обращенную вниз соединяемую поверхность 14 элемента 12 мебельной фурнитуры нанесен обладающий собственной устойчивостью слой 16 клеящего вещества, клейкость которого незначительна или она совсем отсутствует.
Элемент 12 мебельной фурнитуры соединяется с поверхностью деревянного элемента 4, как показано стрелкой на фиг.1.
Как представлено на фиг.2, далее элемент 12 мебельной фурнитуры подвергается электромагнитному воздействию, что приводит к индуктивному разогреванию элемента 12 мебельной фурнитуры, по меньшей мере, на участке соединяемой поверхности 14. Образующееся в конкретном месте тепло активирует клеящее вещество, и оно снова может проявить свои адгезивные свойства. Электромагнитное излучение изображено на фиг.2 волнистыми линиями и широким острием стрелки.
На фиг.2 не показано устройство для получения электромагнитного излучения, поскольку представленное изобретение не зависит от типа устройства. Могут использоваться переносные или стационарные устройства. Другими словами, предложенный способ можно применять как в промышленности и на автоматизированных линиях, так и в штучном производстве.
На фиг.3 представлен конструктивный элемент в окончательно затвердевшем состоянии, при котором деревянный элемент 4 прочно склеен с элементом 12 мебельной фурнитуры. Кроме того, на фиг.3 показано, что элемент 12 мебельной фурнитуры соединен в другом месте, при использовании обычного соединения на шурупах, с другим элементом 18 посредством шурупа 20.
На фиг.4 показан альтернативный пример выполнения деревянного элемента 4 с приклеенным к нему элементом 12 мебельной фурнитуры. Деревянная плита 8, а также внутренний слой 6 выбраны на участке, соответствующему объему элемента 12 мебельной фурнитуры. Элемент 12 мебельной фурнитуры склеен с деревянной плитой 10 и 8 слоями 16. При этом соответственно следуют описанному прежде способу.
В частности, подгонка толщины элемента 12 мебельной фурнитуры позволяет расположить внешнюю поверхность элемента 12 мебельной фурнитуры в одной плоскости с внешней поверхностью деревянной плиты 8.
Кроме того, разумеется, что можно склеить вторую часть элемента 12 мебельной фурнитуры с другим элементом, например с дверью 18, также используя слой 16. Причем для склеивания можно опять же использовать описанный прежде предложенный способ.
До этого способ изложен таким образом, что сначала элемент 12 мебельной фурнитуры входит в контакт с деревянным элементом 4 и только потом элемент 12 мебельной фурнитуры подвергается электромагнитному воздействию. Преимущество этого способа состоит в том, что индуктивное разогревание элемента 12 мебельной фурнитуры, а вместе с ним и клея происходит только тогда, когда уже имеется контакт с деревянным элементом 4. Тем самым облегчается процесс расположения элемента 12 мебельной фурнитуры на поверхности деревянного элемента 4, поскольку сила сцепления еще отсутствует или она незначительная, а это позволяет при однократном контакте с поверхностью снова нарушать его, или оставляет возможность передвигать элемент 12 мебельной фурнитуры по поверхности деревянного элемента 4.
Однако также возможно сначала индуктивно разогреть элемент 12 мебельной фурнитуры, прежде чем он войдет в контакт с деревянным элементом 4. В этом случае клеящее вещество соприкасается только тогда с поверхностью деревянного элемента 4, когда оно уже частично активировано.