DE102006028245A1

DE102006028245A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Formgestaltung von Holzoberflächen

Info

Publication number: DE102006028245A1
Application number: DE200610028245
Authority: DE
Inventors: Andreas Schwalbe
Original assignee: SAEGEWERKSTECHNIK SCHWALBE GMB; Sagewerkstechnik Schwalbe GmbH
Current assignee: SAEGEWERKSTECHNIK SCHWALBE GMB; Sagewerkstechnik Schwalbe GmbH
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Eine Vorrichtung zur spanlosen Formgebung und Strukturierung von Holzoberflächen ist gekennzeichnet durch Zylinderdruckwalzen, die als massive Walzen ausgeführt sind, die parallel und im Abstand zueinander angeordnet sind und mindestens eine der Zylinderdruckwalzen als Prägewalze (1) und eine als Andruckwalze (2) ausgeführt ist, bei der die Oberfläche der Prägewalze (1) eine Reliefstruktur (3) aufweist. Die Prägewalze (1) und Andruckwalze (2) sind dabei im Abstand zueinander einstellbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur spanlosen Formgebung und Strukturierung von Holzoberflächen zu deren Veredlung und Verzierung, bei denen die Holzmaserung erkennbar bzw. erhalten bleibt.
Holzoberflächen werden seit langem mit einer profilierten Oberfläche dekorativ gestaltet. Dabei kommen spanabhebende und spanlose Verfahren zum Einsatz. Bei den spanlosen Verfahren werden Pressstempel verwendet, deren Muster unter Druck in die Oberfläche des Holzes gedrückt werden, oder das Pressgut wird zwischen endlosen Press- oder Förderbändern hindurch bewegt, wobei die Förderbänder das gewünschte Relief-Muster aufweisen – DP-N° 923 172.
Um die Prägewirksamkeit zu verbessern, wurde in der DE 201 20 444 U1 vorgeschlagen, die Stempel zur Formgestaltung beheizbar und/oder mit Vibrationsbewegungen auszuführen.
Bei allen bekannt gewordenen Verfahren besteht der Nachteil im aufwendigen Herstellen der Reliefstrukturen bzw. Prägegravieren für das Prägewerkzeug.
So wird in der DE 40 33 230 A1 vorgeschlagen, die Oberflächenstrukturgebung der Pressstempel oder Pressbänder mittels Einwirkung von Laserstrahlen einzubrennen. Zuvor ist jedoch das Endlosband mit einem ätzfesten Farbfilm definierter Dicke zu beschichten, bevor es der Laserstrahlgravur ausgesetzt wird. Die Dicke der Prägestrukturen sind dabei auf die Dicke der Trägerbahn begrenzt. Für kleinere Fertigungsserien ist der technologische Vorbereitungsaufwand erheblich.
So ist auch ein direktes schichtweise Abtragen von Holz an der Holzoberfläche mittels Laserstrahlung, wie in der DE 197 18 287 C1 beschrieben, nur besonderen Anwendungsfällen vorbehalten, da das Verfahren einerseits hohe Genauigkeiten realisiert, jedoch sehr zeit- und energieaufwendig ist.
In der DE 195 17 078 A1 wird dagegen eine Vorrichtung zur Herstellung von Plastiken in einem Abrollverfahren beschrieben. Bei dem kinematischen Abrollen von Teilformen mit Kerbkanten werden Massivholzplastiken ab- bzw. ausgeschnitten. Beim gegensätzlichen Abrollen der Teilformen dringen deren Kerbkanten in das Massivholz ein und trennen so einzelne Holzplastiken ab.
In der OE 227 930 wird ein Form- und Prägewerkzeug beschrieben, mit dem Oberflächenmuster in Holzoberflächen geprägt werden. Das Prägewerkzeug besteht aus einzelnen scheibenförmigen Elementen, die sägezahnförmige Kanten aufweisen und deren Seitenflächen sind aneinanderliegend so angeordnet, dass ein regelmäßiges Eckmuster gebildet wird. Die Fertigung der scheibenförmigen Elemente und das Prägewerkzeug insgesamt bedarf einer hohen Fertigungsgenauigkeit und lässt nur begrenzte Muster zu.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit Prägewalzen und ein Verfahren zu entwickeln, die variable Prägemuster in Oberflächen von Massivhölzern, wie Bretter, Paneele, Balken, in gut sichtbarer Tiefe ermöglicht, die Reliefstrukturen mit einfachen Methoden der Metallbearbeitung herstellbar sind und ein Verfahren zum Prägen von Reliefstrukturen in Holzoberflächen vorzugeben.
Der Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung von zwei parallel und im Abstand zueinander angeordnete zylinderförmige Druckwalzen, bei denen die Oberfläche mindest einer Druckwalze mit der Reliefstruktur durch ein Auftragsverfahren, wie Schweißen, Löten für das Tiefprägen oder ein mechanisches Abtragsverfahren, wie Fräßen, Schleifen, Drehen für das Hochprägen versehen ist.
Die Prägewalzen bestehen dabei aus einem zylinderförmigen Körper je nach Art des Holzes aus Stahl, Aluminium, Faserpressstoff, PE, Bronze, Messing, Kupfer. Auf die Prägewalze aus Stahl, Aluminium für das Tiefprägen wird das Prägemuster in Form einer Schweißnaht aufgetragen, bei Bronze, Messing, Kupfer werden Lötverfahren angewendet. Prägewalzen aus PE und Faserpressstoff für erhabene Prägemuster für das Hochprägen werden durch Drehen, Fräsen, Schleifen eingeformt. Bei einem Wechsel der Muster und der Holzarten werden auch die vollständigen Walzen ausgetauscht. Die Walzen weisen vorzugsweise eine Breite von 250 mm auf, einer Breite, mit der die häufigsten Holzteile in einem Arbeitsdurchlauf geprägt werden können. Selbstverständlich können die Walzen auch breiter oder schmaler ausgeführt sein.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles weiter erläutert und beschrieben:
Dabei zeigen:
1a–c eine prinzipielle Darstellung der Prägewalzen für das Tiefprägen;
2a–c eine prinzipielle Darstellung der Prägewalzen für das Hochprägen;
3a–c eine prinzipielle Darstellung der Prägewalzen für das Hochprägen mit durchlaufendem Massivholz;
In der Oberfläche einer Prägewalze 1 sind das Design des Prägemusters als Relief eingeformt bzw. aufgebracht – 1a, 2a. Als Gegendruckwalze zur Prägewalze 1 dient die parallel angeordnete Andruckwalze 2, die bei Bedarf ebenfalls mit einer Reliefstruktur versehen ist, falls das zu bearbeitende Holz von zwei Seiten mit einem Muster geprägt werden soll.
Der Abstand zwischen der Prägewalze 1 und der Andruckwalze 2 ist einstellbar entsprechend der Dicke des zu bearbeitenden Holzes.
Der Maschinenantrieb ist mit der Prägewalze 1 gekoppelt und hier nicht weiter beschrieben. Die Andruckwalze 2 bzw. Gegendruckwalze ist in der Zustellrichtung vorteilhaft federnd gelagert, um unregelmäßige Verdickungen dämpfend auszugleichen.
In 2a, b, c ist die Prägewalze 1 mit einem Prägedesign ausgeführt, bei der das Muster in die Oberfläche der Prägewalze 1 durch Prägen oder spanabhebende Bearbeitung, wie Fräßen, Drehen, Erodieren, eingeformt ist.
In 3a, b, c ist die Prägewalze 1 ebenfalls mit einem Prägedesign ausgeführt, bei der das Muster in die Oberfläche der Walze 1 eingeformt ist. Das zu bearbeitende Holz 4 wird zwischen der Prägewalze 1 und Andruckwalze 2 durchgeführt, wobei das Reliefmuster der Prägewalze 1 auf die Oberfläche des Holzes 4 übertragen wird.
Durch die vorteilhafte Ausführung und Herstellung der Prägewalzen sind der technologische Vorbereitungsaufwand gegenüber bisheriger Verfahren und der eingesetzten Mittel bezüglich Zeitaufwand und Herstellkosten gering. Sollen Bretthölzer beidseitig mit einem Prägedesign versehen sein, so sind neben der Prägewalze auch die Gegendruckwalze mit dem Prägerelief auszuführen. Sollen Balkenhölzer auf allen vier Seitenflächen mit einer Strukturierung geprägt werden, so sind die Balken zweimal, einmal um 90° gedreht durch die beiden Prägewalzen hindurch zu führen.

Claims

Vorrichtung zur spanlosen Formgebung und Strukturierung von Oberflächen von Massivholz mit zylindrischen Druckwalzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderdruckwalzen massive Walzen sind, die parallel und im Abstand zueinander angeordnet sind, und mindestens eine der Zylinderdruckwalzen als Prägewalze (1) und eine als Andruckwalze (2) ausgeführt ist, bei der die Oberfläche der Prägewalze (1) eine Reliefstruktur (3) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die massiven und parallel angeordnete Prägewalzen (1) und Andruckwalze (2) im Abstand zueinander einstellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstrukturen (3) auf der Oberfläche der Prägewalzen (1) durch ein Auftragsverfahren, wie Schweißen, Löten aufgebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstrukturen (3) auf der Oberfläche der Prägewalzen durch ein Abtragsverfahren, wie Schleifen, Fräßen, Drehen, eingeformt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die massiven Prägewalzen (1) aus Stahl bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die massiven Prägewalzen (1) aus Nichteisenmetallen bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die massiven Prägewalzen (1) aus Faserpress- oder Kunststoff bestehen.
Verfahren zur spanlosen Formgebung und Strukturierung von Massivholzoberflächen mit Zylinderdruckwalzen für Tief- und erhabene Prägung, dadurch gekennzeichnet, dass das Massivholz (4) zwischen zwei parallel angeordneten und gegenläufig bewegten massiven Zylinderdruckwalzen hindurch geführt wird, von denen mindestens eine der Zylinderdruckwalzen als Prägewalze (1) mit einer Reliefstruktur (3) ausgeführt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur (3) der Prägewalze (1) sowohl für Tiefprägen, als auch für erhabene Prägung bzw. Hochprägen ausgeführt ist.