DE102006053662A1

DE102006053662A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung einer Platte

Info

Publication number: DE102006053662A1
Application number: DE200610053662
Authority: DE
Original assignee: TEAMWOOD ECOBOARD GmbH
Current assignee: TEAMWOOD ECOBOARD GmbH
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2008-05-15

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Beschichtung einer Platte (1), insbesondere einer Zementfaserplatte oder Holzwerkstoffplatte, wird zunächst ein flüssiger UV-Lack auf eine vorzugsweise dekorativ bedruckte Oberfläche der Platte (1) und/oder eine Prägeplatte (6) aufgetragen, dann die strahlungsdurchlässige Prägeplatte (6) auf die Platte (1) mit dazwischen angeordneter Beschichtung aufgelegt, wobei auf der zu der Beschichtung gewandten Seite der Prägeplatte eine Prägestruktur vorgesehen ist. Dann wird der UV-Lack unter Einsatz von Strahlung durch die strahlungsdurchlässige Prägeplatte (6) ausgehärtet und anschließend die Prägeplatte (6) von der mit dem ausgehärteten UV-Lack beschichteten Platte abgehoben. Dadurch lässt sich eine Platte mit hoher Oberflächengute effektiv fertigen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung einer Platte, insbesondere einer Zementfaserplatte oder einer Holzwerkstoffplatte.
Es ist auch bekannt, Platten, insbesondere Holzwerkstoffplatten als Korpusteile für Möbel, Tischplatten, Küchenarbeitsplatten, oder für Fußböden oder andere Zwecke zu beschichten. Bei dieser Beschichtung wird eine dekorative Schicht, wie ein Druckbild zur Nachbildung einer Holzmaserung oder zum Abbilden anderer Muster vorgesehen. Damit das optische Erscheindungsbild verbessert wird, wird zudem darüber eine dreidimensionale Struktur angeordnet, um eine möglichst echt wirkende Holznachbildung zu erreichen oder die Struktur an das entsprechende Dekorbild anzupassen.
Solche dreidimensionalen Strukturen werden beispielsweise durch Verpressen von mit Melaminharz getränkten und bedruckten Dekorpapieren in sogenannten Kurztaktpressen oder kontinuierlichen Doppelbandpressen erreicht. Dabei wird eine vorher in ein Pressblech oder in ein Prägeband geätzte Struktur durch Druck und Temperatur auf die mit Melaminharz getränkte Papierfolie übertragen. Als Pressbleche und Pressbänder kommen verschiedene Stahlsorten in Frage, die den höheren Temperaturen bis über 200° Celsius und höheren Drücken bis über 50 bar standhalten können. Ein solches Herstellungsverfahren ist jedoch vergleichsweise aufwendig, da eine Vielzahl von Schritten für die Beschichtung der Platten notwendig sind.
Zudem ist es möglich, die Platten mit einem sogenannten Direktdruck zu beschichten, so dass kein Dekorträgerpapier notwendig ist. Das gedruckte Dekorbild wird mit herkömmlicher Druckfarbe hergestellt und anschließend mit einem Schutzlack beschichtet, wobei der Lack anschließend ausgehärtet wird (Verschleißschicht). Allerdings kann mit dem direkten Bedrucken der Platte keine exakte Holzstruktur erreicht werden, die sich in der Struktur an dem Druckbild orientiert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung einer Platte zu schaffen, mit denen qualitativ hochwertige Beschichtungen auf einfache Weise hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein flüssiger Lack, vorzugsweise UV-Lack auf eine vorzugsweise dekorativ bedruckte Oberfläche der Platte oder eine Prägeplatte aufgetragen und dann die strahlungsdurchlässige Prägeplatte auf Platte mit dazwischen angeordneter Lackschicht aufgelegt, wobei auf der zu der Beschichtung gewandten Seite der Prägeplatte eine Prägestruktur vorgesehen ist. Dann wird der UV-Lack unter Einsatz von Strahlung durch die strahlungsdurchlässige Platte ausgehärtet und anschließend die Prägeplatte von der mit dem ausgehärteten UV-Lack beschichteten Platte abgehoben. Dadurch kann die Oberflächenqualität der Beschichtung hohen Anforderungen genügen, da durch die Prägestruktur an der Prägeplatte eine exakte Kontur der Beschichtung hergestellt werden kann.
Zudem kann durch das Aushärten des UV-Lackes eine hohe Härte der Beschichtung erreicht werden, insbesondere wenn die Aushärtung unter Sauerstoffausschluss (inerte Umgebung) stattfindet.
Für eine qualitativ hochwertige Beschichtung kann die Prägeplatte die mit UV-Lack beschichtete Oberfläche deshalb luftdicht abdecken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die der Platte zugewandte Unterseite der Prägeplatte poliert, so dass die Beschichtung der Platte mit einer sehr glatten Oberfläche hergestellt wird. Solche glatten Oberflächen lassen sich ansonsten mit einem UV-Lack mit normalen Walzenauftrag nicht herstellen. Ferner kann die Prägestruktur natürlich auch eine dreidimensionale Form haben, die an das Dekorbild der Platte angepasst ist, beispielsweise in Form einer beliebig strukturierten Oberfläche.
Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Einrichtung zum Auftragen eines flüssigen UV-Lackes auf eine vorzugsweise dekorativ bedruckte Oberfläche einer Platte, einer Einrichtung zum Auflegen einer strahlungsdurchlässigen Prägeplatte auf die mit UV-Lack beschichtete Platte vorgesehen, wobei auf der zu der Beschichtung gewandten Seite der Prägeplatte eine Prägestruktur oder eine besonders polierte Oberfläche vorgesehen ist. In einer alternativen Ausführufngsform wird ein Teil des UV-Lackes auf die der zu beschichtenden Platte zugewandten Seite der Prägeplatte aufgebracht. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Strahlungsquelle, mittels der ein Aushärten des UV-Lackes über Strahlung durch die strahlungsdurchlässige Prägeplatte erreichbar ist. Dadurch kann eine Beschichtung der Platte mit hoher Oberflächenqualität vorgenommen werden.
Vorzugsweise sind Mittel zum Andrücken der Prägeplatte gegen die mit UV-Lack beschichtete Oberfläche der Platte vorgesehen. Dabei kann die Prägeplatte bei Bedarf ausgetauscht werden, wobei die Mittel zum Andrücken fest an der Maschine montiert sein können.
Für eine hohe Oberflächengüte ist die Prägeplatte vorzugsweise als Quarzglasplatte ausgebildet. Diese weist auch die notwendige Lichtdurchlässigkeit auf, insbesondere im UV-Bereich.
Alternativ kann auch ein Kunststoffmaterial mit den erforderlichen Eigenschaften oder ein sonstiges, UV-durchlässiges Material gewählt werden.
Die Prägestruktur an der Prägeplatte besitzt vorzugsweise eine Tiefe von 10 μm bis 100 μm und kann an das Dekorbild oder die Dekorschicht an der Platte angepasst sein. Ferner ist es natürlich möglich, an der Prägeplatte eine spiegelhochglanzpolierte Oberfläche vorzusehen, um eine glatte Oberfläche herzustellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung beim Beschichten;
2 eine schematische Ansicht der Vorrichtung beim Aushärten;
3 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach dem Aushärten; und
4 eine schematische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
Eine Platte 1, beispielsweise eine Zementfaserplatte, Holzwerkstoffplatte, Spanplatte oder MDF-Platte kann an ihrer Oberseite bedruckt oder mit einem Dekorpapier beschichtet sein und soll nun mit einem UV-Lack beschichtet werden. Die Platte 1 wird über ein Transportband 2 zu einer Einrichtung 3 zum Auftragen eines flüssigen UV-Lackes 4 transportiert. Die Einrichtung zum Auftragen des UV-Lackes umfasst eine Auftragswalze 30, die mit der Walze 31 in Kontakt steht und dazwischen wird der flüssige UV-Lack 4 gehalten, wobei über entsprechende Rakel und andere Einrichtungen die Schichtdicke des UV-Lackes beim Auftrag bestimmt wird.
Anschließend wird die mit flüssigem UV-Lack beschichtete Platte 1 einer Einrichtung zum Aushärten zugeführt, wobei eine Prägeplatte 6 vorgesehen, die an ihrer Unterseite, die einer Beschichtung 5 aus UV-Lack der Platte 1 zugewandt ist, eine Prägestruktur 7 aufweist. Die Prägeplatte 6 besteht aus einem strahlungsdurchlässigen Material, vorzugsweise einem geätzten Quarzglas. Oberhalb der Prägeplatte 6 ist eine Strahlungsquelle 9 in einem Gehäuse 8 angeordnet, wobei die Strahlungs quelle 9 über einen Schlitz 10 oder optische Einrichtungen UV-Licht auf die Oberseite der Prägeplatte 6 abstrahlen kann.
Der Aushärtevorgang ist schematisch in 2 dargestellt. In dieser Position wird die Prägeplatte 6 auf die UV-Lackschicht 5 der Platte 1 aufgepresst, wobei entsprechende Auflagemittel 12 als Gegenlager dienen. Oberhalb der Prägeplatte 6 ist die Strahlungsquelle 9 angeordnet, die gleichmäßig über die Prägeplatte 6 verteilt UV-Strahlen 11 abstrahlt, so dass das Aushärten des UV-Lackes 5 unter inerten Bedingungen erfolgt. Die Temperatur der Beschichtung aus UV-Lack 5 kann beispielsweise zwischen 150 und 250° Celsius liegen. Die Prägeplatte 6 deckt die Beschichtung 5 luftdicht ab, so dass keine Lufteinschlüsse den Aushärtvorgang beeinträchtigen.
In 3 ist die Situation nach dem Aushärten dargestellt, in der eine ausgehärtete Lackschicht 15 auf der Platte 1 angebracht ist, wobei die Oberseite der Lackschicht 15 mit der Prägestruktur 7 der Prägeplatte 6 korrespondiert. Die Platte 1 wird anschließend zur weiteren Verarbeitung zu einem Transportband 13 gefördert. Eine Oberflächenstruktur 16 der ausgehärteten Lackschicht 15 kann dabei entweder an ein Dekorbild der Platte 1 angepasst sein oder kann auch besonders glatt sein, beispielsweise wenn die Prägeplatte 6 eine hochglanzpolierte untere Oberfläche als Prägestruktur besitzt.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform wird eine mit UV-Lack 5 beschichtete Platte 1 durch eine Prägeplatte 6 während des Aushärtevorganges bedeckt, die über einen Druckraum 20 gleichmäßig mit Druck beaufschlagt wird. Hierfür sind umlaufende Dichtungen 21 vorgesehen, damit das unter Druck stehende Fluid nicht entweicht. Der Druckraum 20 ist an einer Rahmenkonstruktion 22 gehalten. Innerhalb des Druckraumes 20 ist eine Strahlungsquelle 9 in einem Gehäuse 8 angeordnet, wobei auch ein Schlitz 10 oder andere optische Einrichtung vorgesehen sein können, um die UV-Strahlung zu verteilen.
Sofern eine Prägeplatte 6 eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, diese zuerst an einer Seite der mit UV-Lack beschichteten Platte 1 aufzulegen und dann auch an der gegenüberliegenden Seite abzusenken, so dass die darunter liegende Luft gleichmäßig zu einer Seite hin entweichen kann und Lufteinflüsse weitgehend vermieden werden.
Das Aushärten des UV-Lackes durch die Prägeplatte hat den Vorteil, dass der UV-Lack unter Luftabschluss ausgehärtet wird, was zu einer härten Oberfläche führt und zudem kann eine geringere Menge von teuren UV-Initiatoren eingesetzt werden. Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, wenn die Luftschicht zwischen der Prägeplatte und der darunter liegenden Platte vor dem Absenken mit Stickstoff abgeblasen wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird in der ersten Station die Platte 1 mit flüssigem UV-Lack beschichtet. Es ist natürlich auch möglich, statt der Oberseite der Platte 1 nur die Prägeplatte 6 auf der zur Platte 1 gewandten Seite zu beschichten und dann das Verpressen und Aushärten vorzunehmen, um die Platte 1 zu beschichten. Zudem ist es möglich, sowohl die Platte 1 als auch die Prägeplatte 6 zu beschichten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch mehrere Prägeplatten 6 im Umlauf eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, eine Prägplatte 6 an einer Beschichtungsstation mit flüssigem UV-Lack zu beschichten und dann relativ zu einer Platte 1 auszurichten und diese dann mit dem UV-Lack zu beschichten. Nach dem Abziehen der Prägeplatte 6 von der beschichteten Platte 1 kann dann die Prägeplatte 6 ggfs. nach eine Reinigung wieder mit flüssigem UV-Lack beschichtet werden. Der Einsatz von mehreren Prägeplatte im Umlaufverfahren kann die notwendige Taktzeit für einen Beschichtungsvorgang verkürzen.

Claims

Verfahren zur Beschichtung einer Platte (1), insbesondere einer Zementfaserplatte oder einer Holzwerkstoffplatte, mit den folgenden Schritten: – Auftragen eines flüssigen UV-Lackes (5) auf eine vorzugsweise dekorativ bedruckte Oberfläche der Platte (1) und/oder eine Prägeplatte (6), – Auflegen einer strahlungsdurchlässigen Prägeplatte (6) auf die Platte (1) mit dazwischen angeordneter Beschichtung, wobei auf der zu der Beschichtung gewandten Seite der Prägeplatte (8) eine Prägestruktur (7, 35) vorgesehen ist, – Aushärten des UV-Lackes unter Einsatz von Strahlung durch die strahlungsdurchlässige Prägeplatte (6) und – Abheben der Prägeplatte (6) von der mit dem ausgehärteten UV-Lack (15) beschichteten Platte (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine UV-Lackschicht auf die der Platte (1) zugewandten Seite der Prägeplatte (6) aufgetragen wird, und danach die Prägeplatte (6) mit der Platte (1) zusammengeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten des UV-Lackes unter Sauerstoffausschluss (inert) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeplatte (6) die mit UV-Lack beschichtete Oberfläche luftdicht abdecken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Prägeplatten (6) im Umlauf hintereinander verwendet werden.
Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Platte (1) zugewandte Unterseite der Prägeplatte (6) eine spiegelhochglanzpolierte Oberfläche hat, so dass die Beschichtung der Platte (1) mit einer glatten Oberfläche hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeplatte (6) zunächst auf einer Seite der beschichteten Platte (1) aufgelegt wird und dann zu der gegenüberliegenden Seite hin abgesenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aushärten Stickstoff zwischen die Prägeplatte und die beschichtete Platte (1) eingeblasen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: – einer Einrichtung (3) zum Auftragen eines flüssigen UV-Lackes auf eine vorzugsweise dekorativ bedruckte Oberfläche einer Platte (1) oder eine Prägeplatte (6), – einer Einrichtung zum Auflegen einer strahlungsdurchlässigen Prägeplatte (6) auf die Platte (1), wobei auf der zu der Beschichtung gewandten Seite der Prägeplatte (6) eine Prägestruktur (7, 35) vorgesehen ist, und – einer Strahlungsquelle (8), mittels der ein Aushärten des UV-Lackes über Strahlung durch die strahlungsdurchlässige Prägeplatte (6) erreichbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch (9), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Andrücken der Prägplatte (6) gegen die mit UV-Lack beschichtete Oberfläche vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeplatte (6) als Quarzglasplatte ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeplatte (6) eine Prägestruktur mit einer Tiefe von bis zu 1mm, vorzugsweise im Bereich 10 μm bis 100 μm aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeplatte (6) auf der der Platte (1) zugewandten Unterseite eine spiegelhochglanzpolierte Oberfläche besitzt.