DE102007003746A1 - Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Platte - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur beidseitigen Beschichtung einer Platte (5), insbesondere einer Holzwerkstoffplatte, wird zunächst eine Platte (5) zu einer Beschichtungsstation (1, 2, 3) zugeführt, an der eine erste Beschichtung (12, 32) an einer Oberseite (50) der Platte (5) und einer zweiten Beschichtung (13, 33) an einer Unterseite (51) der Platte (5) aufgetragen wird. Anschließend wird an der Oberseite (50) der Platte (5) auf die erste Beschichtung eine Folie (42) aufgebracht und dann die Folie (42) mit der ersten Beschichtung und die zweite Beschichtung ausgehärtet und verpresst. Durch die beidseitige Beschichtung der Platte (5) ist es möglich, dass diese trotz der Zugkräfte durch die Folie (42) eine ebene Kontur besitzt, da die untere Beschichtung einen Gegenzug bereitstellt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Platte, insbesondere einer Holzwerkstoffplatte.
  • Um eine Platte, insbesondere eine Holzwerkstoffplatte, wie eine Spanplatte oder eine Faserplatte, MDF oder HDF, beidseitig zu beschichten, sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei einem solchen Verfahren zum Bekleben von Platten mit einer Papierfolie oder eine PVC-Folie, die mit dekorativen Muster, wie einer Holznachbildung oder eine Fliesennachbildung bedruckt sein kann, kann die Folie mit einem Harz imprägniert werden, um die Oberfläche wiederstandsfähig gegen Abnutzung zu machen.
  • Bei dem bekannten Verfahren zur Kaschierung werden verschiedene Klebstoffsysteme eingesetzt. Für eine gute Festigkeit bei gleichzeitig günstigen Herstellungskosten ist ein zweikomponentiges Harnstoff-Harz-Leim-System bekannt, bei dem in einer ersten Station auf die Platte zunächst beidseitig eine Schicht Härter aufgebracht wird, die im Anschluss mittels einer IR-Strahlung abgedunstet wird. Anschließend wird eine Schicht Harnstoff-Harz aufgebracht und dann über Kalanderwalzen eine obere Papierfolie und eine untere Papierfolie auf die Platte aufkaschiert. Die beidseitige beschichteten Platten können dann für Möbel oder andere Zwecke weiterverarbeitet werden.
  • Zudem ist es bekannt, Platten für einen Fußbodenbelag zu beschichten, wobei meist HDF-Platten mit einer Dicke zwischen 4 mm bis 10 mm mit einem dekorativ bedruckten und beharzten, gegebenenfalls mit Korundpartikeln angereichten Papier oder einer Folie aufkaschiert werden. Dabei steht dieses Verfahren (Kaschieren) im Wettbewerb zu Platten, die in einer Presse unter Druck (30–50 bar) und ca. 200°C mit Papieren, die mit Melaninharz getränkt sind, beschichtet werden („verpressen"). Auf der Rückseite der Platte wird beim Kaschieren meist eine Gegenzugfolie aufkaschiert, welche zwei Funktionen erfüllt: Zum einen wird damit verhindert, dass sich die Platte im Verlauf des Kaschierprozesses aufgrund von Zugkräften der oben aufkaschierten dekorativen Folie nach oben hin wölbt (Bananeneffekt), zum anderen wird damit eine Dampfsperre auf der Rückseite der Platte aufgebracht, die verhindert, dass sich Feuchtigkeit in dem Fußbodenbelag sammelt und ein Aufquellen der Platte beginnt.
  • Nachteilig bei diesen vorbekannten Verfahren ist, dass insbesondere das rückseitige (an der Unterseite) Aufkaschieren mit dem Gegenzugpapier bzw. der Gegenzugfolie einen besonderen technischen und wirtschaftlichen Aufwand erfordert. Außerdem die an der Unterseite angeordnete Folie liegt im nicht sichtbaren Bereich und wird daher nur aus den oben genannten mechanischen Gründen verwendet.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur beidseitigen Beschichtung einer Platte zu schaffen, das Platten mit hoher Qualität beschichtet, aber einfacher und kostengünstiger als das Kaschieren durchzuführen ist.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird zunächst eine Platte zu einer Beschichtungsstation zugeführt und eine erste Beschichtung an einer Oberseite der Platte und eine zweite Beschichtung an einer Unterseite der Platte aufgetragen. Dann wird eine Folie an der Oberseite der Platte auf die erste Beschichtung aufgebracht und die Folie mit der ersten Beschichtung und die zweite Beschichtung ausgehärtet und verpresst. Da durch entfällt die Notwendigkeit an der Unterseite der zu beschichtenden Platte eine Folienbeschichtung vorzunehmen, was die Herstellung vereinfacht. Das Aufbringen der Beschichtung an der Unterseite der Platte ohne die zusätzliche Folie reicht aus, um ein Verbiegen der Platte nach dem Aushärten und Verpressen zu verhindern. Dabei sind die Parameter so aufeinander abgestimmt, dass die Zugkräfte beim Aushärten und Verpressen an der Oberseite und der Unterseite im Wesentlichen gleich groß sind. Bei diesen Parameter handelt es sich insbesondere um die Dicke der oberen und unteren Beschichtung, die unterschiedlichen Oberflächentemperaturen der Platte nach dem ersten und während des zweiten Auftrages an Beschichtungsmaterial auf der Ober- und Unterseite der Platte sowie um die Temperatur bei der Aushärtung der Beschichtung an der Ober- und Unterseite. Mittels dieser Parameter lassen sich die Reaktionsgeschwindigkeiten der Aushärtevorgänge an der Ober- und der Unterseite differenziert beeinflussen und so die Zugkräfte oben und unten aneinander angleichen.
  • Dabei erfolgt das Aushärten und Verpressen der Folie mit der ersten Beschichtung und der zweiten Beschichtung gleichzeitig, so dass beispielsweise mittels Kalanderwalzen an gegenüberliegenden Seiten der Platte ein Aushärten und Verpressen erfolgen kann.
  • Das Beschichten der Platte erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einem beidseitigen Auftrag eines zweikomponentigen Harnstoff-Harz-Leim-Systems, wobei an einer ersten Station eine erste Komponente einer Beschichtung auf die Platte aufgetragen wird, die erste Komponente abgedunstet und erwärmt wird und anschließend eine zweite Komponente der Beschichtung aufgetragen wird, wobei die erste Komponente mit der zweiten Komponente chemisch reagiert, wobei die beiden Komponenten verpresst und ausgehärtet werden. Dies ermöglicht die Herstellung einer beidseitig beschichteten Platte mit besonders hoher Oberflächenqualität. Zum Aushärten und Verpressen werden vorzugsweise Kalanderwalzen eingesetzt, die einen Durchmesser von 300 bis 750 mm, vorzugsweise etwa 500 mm besitzen, und auf eine Temperatur zwischen 150°C und 220°C, insbesondere 180°C bis 210°C beheizt werden. Der Druck zum Verpressen der Beschichtung kann in einem Bereich zwischen 600 N/cm bis 1200 N/cm, insbesondere 750 N/cm bis 850 N/cm liegen.
  • Damit die untere Beschichtung die Anmutung einer farbigen Folie, kann die untere zweite Beschichtung eingefärbt sein, wobei die Beschichtung mit entsprechenden Farbpigmenten versehen sein kann.
  • Erfindungsgemäß wird auch eine Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Platte bereitgestellt, bei der einen Beschichtungsstation zum Auftragen einer ersten Beschichtung an einer Oberseite der Platte und einer zweiten Beschichtung an einer Unterseite der Platte vorgesehen ist. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Pressstation, an der eine Platte an der Oberseite mit einer Folie überzogen wird und die Beschichtung an der Oberseite und der Unterseite gleichzeitig verpresst und ausgehärtet werden. Dadurch kann das Überziehen einer Folie an der Unterseite entfallen, was den Aufwand der Vorrichtung und die Kosten des Verfahrens reduziert.
  • Vorzugsweise weist die Pressstation eine obere Kalanderwalze und eine untere Kalanderwalze auf, zwischen denen die Platte durchführbar ist, wobei die Kalanderwalzen beheizbar sind. Für eine effektive Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Folie an der oberen Kalanderwalze zum Auflegen auf die erste Beschichtung geführt sein.
  • Die Vorrichtung kann eine Beschichtungsstation aufweisen, die zum Aufbringen eines zweikomponentigen Harnstoff-Harz-Leim-Systems vorgesehen ist, wobei in einer ersten Station eine erste Komponente der Beschichtung auf die Platte aufgetragen wird, eine Abdunstungsstation vorgesehen ist und anschließend eine zweite Station zum Auftragen einer zweiten Komponente auf der Beschichtung vorgesehen ist. Dies ermöglicht die Herstellung von qualitativ hochwertigen Oberflächen, wobei auch die Unterseite der Platte wasserdicht ist und somit auch zum Verlegen als Fußboden geeignet ist.
  • Die Beschichtung an der Oberseite und der Unterseite kann abgesehen von der Folie und etwaiger Farbpigmente gleich verlaufen. Vorzugsweise sind die Kalanderwalzen an der Oberseite und der Unterseite der Platte jedoch unabhängig voneinander beheizbar, so dass die Art der Beschichtung hinsichtlich des Materials und der Dicke an der Oberseite und der Unterseite variiert werden können. Für eine qualitativ hochwertige Beschichtung kann die untere Kalanderwalze mit Teflon beschichtet sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Platte.
  • Eine Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Platte 5 umfasst eine Beschichtungsstation 1, 2 und 3, die zum Auftragen eines zweikomponentigen Harnstoff-Harz-Leim-Systems geeignet ist. Hierfür ist an einer ersten Station 1 an der Oberseite und der Unterseite einer Platte 5 eine Auftragswalze 10 vorgesehen, die auf die Oberflächen der Platte 5 anlegbar ist, wobei an der Oberseite eine erste Komponente 12 zwischen der Auftragswalze 10 und einer weiteren Walze 11 angeordnet ist und an der Unterseite eine erste Komponente 13 der Beschichtung zwischen der Auftragswalze 10 und einer weiteren Walze 11 vorgesehen ist, die dann in der gewünschten Dicke auf die Platte 5 an der Oberseite auf die Platte 5 an der Oberseite bzw. Unterseite aufgetragen werden.
  • Die mit der ersten Komponente beschichtete Platte 5 wird dann zu einer Abdunstungsstation 2 gefördert, an der ein oder mehrere Infrarotstrahler 20 vorgesehen sind, die eine Infrarotlichtquelle 21 aufweisen, so dass mittels Infrarotstrahlen 22 die erste Komponente an der Oberseite und der Unterseite der Platte 5 abgedunstet wird. Zusätzlich kann auch eine Belüftung vorgesehen sein, um an der Platte 5 trockene und warme Luft vorbeizuführen.
  • Die Platte 5 wird dann zu einer zweiten Station 3 gebracht, an der an der Oberseite und der Unterseite wiederum Auftragswalzen 30 und Walzen 31 vorgesehen sind, wobei an der Oberseite eine zweite Komponente 32 der Beschichtung und an der Unterseite eine zweite Komponente 33 aufgetragen werden. Die zweiten Komponenten 32 und 33 können mit den ersten Komponenten chemisch reagieren, beispielsweise kann als erste Komponente ein Härter und als zweite Komponente ein Harnstoff-Harz-Leim aufgetragen werden.
  • Die so beschichtete Platte 5 wird dann zu einer Station 4 zum Aushärten und Verpressen gebracht, wobei dieser Station eine obere Kalanderwalze 40 und eine untere Kalanderwalze 3 umfasst, die unabhängig voneinander beheizbar sind. An der oberen Kalanderwalze 40 wird eine Folie 42, vorzugsweise eine Papierfolie oder eine Kunststofffolie aufgetragen, wobei die Folie 42 von einer Vorratsrolle 41 abgewickelt und über eine Spannvorrichtung 43 zu der oberen Kalanderwalze 40 geführt ist. Die Folie 42 umschlingt dabei die obere Kalanderwalze 40 um mehr als 180° und wird dann auf eine Oberseite 50 der Platte 5 auf die vorhandene Beschichtung aufgetragen. An der Unterseite wird die Beschichtung lediglich an der unteren Kalanderwalze 43 verpresst und gehärtet.
  • Die so beschichtete Platte 5 weist an der Oberseite 50 eine Folie 42 und die aufgetragene Beschichtung 12 und 32 in gehärtetem Zustand auf. An der Unterseite 51 wurde die Beschichtung 13 und 33 verpresst und ausgehärtet, wobei keine zusätzliche Folie aufgetragen wurde. Aufgrund der beidseitigen Beschichtung der Platte 5 ist die Zugkraft durch die Folie 42 und die Beschichtung an Oberseite und Unterseite ausgeglichen, das heißt es findet kein Biegen der Platte 5 nach oben oder unten statt.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur ein Kalander 40 bzw. 43 an der Oberseite und der Unterseite vorgesehen. Es ist natürlich möglich, mehrere Kalanderwalzen an der Oberseite und/oder Unterseite der Platte 5 vorzusehen. Die Kalanderwalzen 40 bzw. 43 können unabhängig voneinander beheizt werden, wobei ein Verpressen und Aushärten vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich zwischen 180°C und 210°C erfolgt. Dies ermöglicht die Herstellung einer qualitativ hochwertigen Oberflächenbeschichtung, die glatt ist und zudem auch wasserdicht. Die Kalanderwalzen 40 und 43, insbesondere die Unterkalanderwalze 43, können dabei mit Teflon beschichtet sein.
  • Um die Unterseite 51 der Platte 5 optisch kenntlich zu machen oder zu verschönern, kann die Beschichtung 13 bzw. 33 mit Farbpigmenten eingefärbt sein.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein zweikomponentiges Harnstoff-Harz-Leim-System eingesetzt. Es ist natürlich möglich, an der Oberseite und der Unterseite unterschiedliche Beschichtungsmaterialien einzusetzen. Zudem können für die Unterseite auch einkomponentige Lacksysteme, beispielsweise auf Wasser oder UV-Basis eingesetzt werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum beidseitigen Beschichten einer Platte (5), insbesondere einer Holzwerkstoffplatte, mit den folgenden Schritten: – Zuführen einer Platte (5) zu einer Beschichtungsstation (1, 2, 3); – Auftragen einer ersten Beschichtung (12, 32) an einer Oberseite (50) der Platte (5) und einer zweiten Beschichtung (13, 33) an einer Unterseite (51) der Platte (5); – Aufbringen einer Folie (42) an der Oberseite (50) der Platte (5) auf die erste Beschichtung, und – Aushärten und Verpressen der Folie (42) mit der ersten Beschichtung und der zweiten Beschichtung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten und Verpressen der Folie (42) mit der ersten Beschichtung und der zweiten Beschichtung gleichzeitig erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkräfte durch die Beschichtungen an der Oberseite (50) und der Unterseite (51) der Platte (5) nach dem Verpressen etwa gleich groß sind und die Platte (5) eine ebene Form besitzt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsstation für den beidseitigen Auftrag eines zweikomponentigen Harnstoff Harz-Leim-Systems vorgesehen ist und eine in einer ersten Station (1) eine erste Komponente (12, 13) einer Beschichtung auf die Platte (5) aufgetragen wird, die erste Komponente (12) abgedunstet und erwärmt wird und anschließend eine zweite Komponente (32, 33) der Beschichtung aufgetragen wird, wobei die erste Komponente (12, 13) mit der zweiten Komponente (32, 33) chemisch reagiert.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aushärten und Verpressen Kalanderwalzen (40, 43) eingesetzt werden, die auf eine Temperatur zwischen 150°C und 220°C, vorzugsweise 180°C bis 210°C erhitzt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck zum Verpressen der Beschichtungen zwischen 600 N/cm bis 1200 N/cm liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die untere zweite Beschichtung eingefärbt ist.
  8. Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Platte (5) insbesondere einer Holwerkstoffplatte, mit einer Beschichtungsstation (1, 2, 3) zum Auftragen einer ersten Beschichtung (12, 32) an einer Oberseite (50) der Platte (5) und einer zweiten Beschichtung (13, 33) an einer Unterseite (51) der Platte, und einer Pressstation (4), an der die Platte (5) an der Oberseite (50) mit einer Folie (42) überzogen wird und die Beschichtungen an der Oberseite (50) und an der Unterseite (51) gleichzeitig verpresst und ausgehärtet werden.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstation (4) eine obere Kalanderwalze (40) und eine untere Kalanderwalze (43) aufweist, zwischen denen die Platte (5) durchführbar ist, wobei die Kalanderwalzen (40, 43) beheizbar sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (42) an der oberen Kalanderwalze (40) zum Auflegen auf die erste Beschichtung geführt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsstation (1, 2, 3) für den beidseitigen Auftrag eines zweikomponentigen Harnstoff Harz-Leim-Systems vorgesehen ist und eine erste Station (1) zum Auftragen einer ersten Komponente (12, 13) auf die Platte (5) umfasst, eine Trocknungs- und Abdunstungsstation (12), und eine zweite Station (3) zum Auftragen einer zweiten Komponente (32, 33) der Beschichtung.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur an jeder Kalanderwalze (40, 43) unabhängig steuerbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kalanderwalzen (40, 43) mit Teflon beschichtet sind.
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