DE102013105250B4

DE102013105250B4 - Vorrichtung zur Beschichtung von plattenförmigen Rohlingen mit zähflüssigem oder pastösem, aushärtbarem Material

Info

Publication number: DE102013105250B4
Application number: DE102013105250.9A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Neisemeier Invest De GmbH
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2033-05-24
Also published as: DE102013105250A1

Abstract

Vorrichtung (100) zur Beschichtung von plattenförmigen Rohlingen (1) mit zähflüssigem oder pastösem, aushärtbarem Material, umfassend einen waagerecht ausgerichteten Förderer (4) auf dessen Verschiebeebene (E) flach liegende Rohlinge (1) nacheinander einer Beschichtungsstation (2) und wenigstens einem der Beschichtungsstation (2) nachgeschaltetem Abstreifer (10) zugeführt werden, sowie wenigstens ein Reinigungselement (5), dadurch gekennzeichnet, dass – das Reinigungselement (5) unterhalb der Verschiebeebene (E) angeordnet ist, – der oberhalb der Verschiebeebene (E) angeordnete Abstreifer (10) wenigstens teilweise unter die Verschiebeebene (E) derart versenkbar ist, dass wenigstens seine Abstreifkante (6) mit dem Reinigungselement (5) in Berührung kommt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung von plattenförmigen Rohlingen mit zähflüssigem oder pastösem, aushärtbarem Material, umfassend einen waagerecht ausgerichteten Förderer, auf dessen Verschiebeebene flach liegende Rohlinge nacheinander einer Beschichtungsstation und wenigstens einem der Beschichtungsstation nachgeschaltetem Abstreifer zugeführt werden, sowie wenigstens ein Reinigungselement.
Eine derartige Vorrichtung ist in DE 81 11 56 B beschrieben. Die bekannte Vorrichtung ist mit zwei schwenkbaren Abstreifern ausgestattet. Hinter den die flüssige oder pastöse Masse verteilenden Abstreifern ist noch ein höhenverstellbarer, jedoch stets geneigt ausgerichteter Schaber angeordnet, mit dem eine endgültige Schichthöhe des Überzugs festlegbar ist. Die Abstreifer und der Schaber sind beide oberhalb der Verschiebeebene platziert. Zur Vorrichtung gehört auch eine rotierbare, ebenso oberhalb der Verschiebeebene angeordnete Reinigungsbürste, derer Aufgabe es ist, die Oberfläche der Rohlinge, im vorliegenden Fall Holzfaserhartplatten, noch vor der Beschichtung von den Verunreinigungen zu befreien.
Bei den Beschichtungsvorrichtungen dieser Art stellt die Reinigung der Abstreif- bzw. Schaberkante ein technisches Problem dar. Die überschüssige Masse wird durch den Abstreifer abgestreift und verteilt, jedoch bleiben an der Abstreifkante schwer entfernbare Materialreste hängen, insbesondere dann, wenn ein pastöses Material, wie Mörtel, verteilt wird.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung der im Oberbegriff genannten Art zu konzipieren, deren Abstreifer bzw. Abstreifkante in einfacher Weise gründlich gereinigt werden kann.
Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der

– das Reinigungselement unterhalb der Verschiebeebene angeordnet ist,
– der oberhalb der Verschiebeebene angeordnete Abstreifer wenigstens teilweise unter die Verschiebeebene derart versenkbar ist, dass wenigstens seine Abstreifkante mit dem Reinigungselement in Berührung kommt.

Der Begriff „Reinigungselement” bedeutet im weitesten Sinne eine beliebige Reinigungsvorrichtung, mit der sich die unter die Verschiebeebene versenkte Abstreifkante säubern lässt. Die Reinigungsvorrichtung kann eine Bürste, insbesondere rotierbare Reinigungsbürste, eine Luft- oder Wasserdüse, bevorzugt Schlitzdüse, oder ein Schaber sein.
Als Reinigungselement ist vorzugsweise eine rotierbare Reinigungsbürste eingesetzt, welche innerhalb eines zur Verschiebeebene offenen Behälters untergebracht ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass der Behälter mit Wasser oder einer Reinigungsflüssigkeit, wie mit Reinigungskonzentrat verdünntes Wasser, gefüllt ist.
Die Reinigungsbürste kann mit einem Motor, insbesondere Elektromotor mit Getriebe in einer Drehrichtung oder reversibel angetrieben sein.
Vorteilhaft ist, wenn die Länge der Reinigungsbürste die Breite der auf dem Obertrum des Förderers liegenden Rohlinge überschreitet.
Es können auch zwei oder mehrere, über- oder nebeneinander gelagerte Reinigungsbürsten vorgesehen sein.
Es ist auch möglich, eine aus wenigstens zwei unterschiedlichen Reinigungselementen kombinierte Reinigungsvorrichtung einzusetzen. Beispielsweise kann innerhalb des Behälters eine etwa tangential zur Reinigungsbürste gerichtete Schlitzdüse (Wasser, Luft) angeordnet sein, mit der sich das flüssige Medium im Bereich der Abstreifkante zusätzlich aufwirbeln lässt.
Der Schaber kann ortsfest oder beweglich an der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sein. Er kann beispielsweise eine Hin- und Herbewegung längs der Abstreifkante ausüben.
Der Abstreifer kann über eine am Förderer befindliche Lücke oder Spalt in den unten liegenden Behälter ein- und aus diesem ausfahrbar sein. Die Lücke kann auch durch zwei nacheinander angeordnete Förderer gebildet sein.
Als Abstreifer soll ein Plattenelement verstanden werden, welches zweckgemäß eine untere, geradlinige Abstreifkante aufweist, derer Länge die Breite der Rohlinge nicht unterschreitet. Selbstverständlich kann die Abstreifkante entsprechend profiliert sein, wenn eine strukturierte Oberfläche der auf den Rohling aufgetragenen Materialschicht erzielt werden soll. Aufgabe des Abstreifers ist es, eine unmittelbar zuvor auf die Werkstücke aufgebrachte Beschichtungsmasse gleichmäßig zu verteilen bzw. zu egalisieren. Beim Abstreifer kann es sich um ein plattenförmiges Element aus einem starren Material, wie Holz, Metall oder einem starren Kunststoff oder aus einem flexiblen Material wie Gummi oder flexiblem Kunststoff handeln. Nicht ausgeschlossen sein soll auch, dass der Abstreifer an seiner Unterseite eine rakelartige, beispielsweise mit Zacken versehene, Ausprägung aufweist.
Vorzugsweise ist der Abstreifer gegenüber den zu beschichtenden Werkstücken in einer um einen Winkel α verschwenkten Position angeordnet. Hierdurch können die sich während des Beschichtungsprozesses vor dem Abstreifer bildenden Materialansammlungen besser verarbeitet und abrupte Abrisse zwischen Abstreiferkante und Beschichtungsmaterial besser vermieden werden.
In seiner Arbeitsstellung bleibt der Abstreifer in einer um den Winkel α geneigten Position, bei der seine Abstreifkante auf der besagten Oberfläche der Materialschicht, wie Mörteloberfläche, ruht. Zur Reinigung des Abstreifers wird er, geführt durch eine hierfür vorgesehene Kulisse, durch die vorgesehene Lücke in den unteren Behälter versenkt und aus der Senkposition wieder in die geneigte Lage gebracht werden kann.
Zu diesem Zweck kann wenigstens ein Exzenter- oder Linearantrieb vorgesehen sein, mit dem sich der Abstreifer entlang entsprechender seitlichen Führungen senken und heben lässt. Als Linearantrieb kann beispielsweise ein pneumatischer, servo-pneumatischer oder elektrischer Zylinder, gegebenenfalls mit integriertem Linearmotor vorgesehen sein. Dabei kann die Kolbenstangenbewegung mit der Geschwindigkeit der vorbeifahrenden Rohlinge derart synchronisiert sein, dass die Kolbenstange und somit der Abstreifer genau in die vorgenannte Lücke passt.
Als Linearantrieb kann auch der so genannte pneumatische Muskel (fluidic muscle), beispielsweise von der Firma FESTO, Deutschland, eingesetzt sein, welcher einen mit Druck beaufschlagbaren Kontraktionsschlauch aufweist. Die Längenänderung des Kontraktionsschlauches liegt zwischen 15% und 25%. Da der Muskel keine beweglichen Teile hat, funktioniert er weitestgehend reibungsfrei, wodurch gleichförmige translatorische Hin- und Herbewegungen möglich sind.
Die vorgenannten Führungen für den Abstreifer können am Förderer seitlich befestigbare Plattenelemente sein, welche jeweils ein senkrecht gegenüber der Verschiebeebene ausgerichtetes Langloch zur Aufnahme eines seitlichen Führungselementes des Abstreifers aufweisen. Diese seitlichen Plattenelemente können Teil eines sich oberhalb des Förderers in Querrichtung erstreckenden Rahmens sein, an dessen Oberbalken die Elemente der Linearantriebe angebracht sind.
Mit der Vorrichtung können Plattenelemente (Rohlinge) aus unterschiedlichen Materialien, wie Holz oder Holzwerkstoff, Keramik, Metall, Kunststoff oder Schichtstoffe, Papier- oder papierartigem Material, beispielsweise Pappe, oder Stein bzw. steinartige Materialien verarbeitet werden.
Die Rohlinge werden vorzugsweise mit mineralhaltigen oder kunststoffgebundenen zähflüssigen oder pastösen, aushärtbaren Materialien beschichtet. In Betracht kommen beispielsweise Materialien wie Mörtel, insbesondere Kunstmörtel, Gips, Zementmilch, Zementgips, zementhaltiger Mörtel, Silikagel, thermoplastischer Kunststoff oder mit Epoxidharz verbundene Komponenten. Als Mörtelmaterial eignen sich verschiedene Mixturen aus Gips oder Zement, Wasser, Kunststoffanteilen (sogenannter Polymerbeton). Die Rezeptur des Materials kann so ausgelegt sein, dass die Aushärtung der Materialschicht unter normalen Bedingungen (Zimmertemperatur etwa 20°C und relative Feuchtigkeit 50% bis 60%) erfolgt, sie kann aber auch so ausgelegt sein, dass die Aushärtung unter Einfluss zusätzlich eingebrachter Wärme erfolgt. Diese Mixtur-Rezepte sind jedoch an sich bekannt und bilden nicht den Gegenstand der Erfindung.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen:
1a eine Vorrichtung gemäß Erfindung mit in Arbeitsposition angeordnetem Abstreifer in einer schematischen, seitlichen Darstellung;
1b die Vorrichtung gemäß 1a mit in Reinigungsposition abgesenktem Abstreifer, ebenfalls in seitlicher Darstellung;
2 einen Teil der Vorrichtung gemäß 1a in einer schematischen, perspektivischen Ansicht und
3 einen Abstreifer in einer perspektivischen Ansicht.
Die 1a und 1b zeigen eine Vorrichtung 100, umfassend einen waagerecht ausgerichteten Förderer 4 (Förderband), dessen Obertrum 18 eine Verschiebeebene E definiert sowie eine oberhalb des Förderers angeordnete Beschichtungsstation 2 (Mörtelaufbringvorrichtung) und einen der Beschichtungsstation 2 nachgeschaltetem, flächenhaften Abstreifer 10. Rechteckige Rohlinge 1 werden nacheinander auf den Obertrum 18 des Förderers 4 von einem Stapelmagazin 13 abgelegt. Die Rohlinge 1 werden vorzugsweise unter Belassung eines Abstandes C aufgelegt. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand C 50 cm. Die Rohlinge 1 weisen ein Format von 600 mm × 600 mm sind etwa 8 mm dick und bestehen aus hochqualitativem Holzwerkstoff. Selbstverständlich sind auch andere Formate einsetzbar.
Die Rohlinge 1 gelangen unter die Beschichtungsstation 2, welche in Form einer Walzenbeschichtungsstation ausgeführt ist. Die Walzenbeschichtungsstation umfasst eine Beschichtungswalze 26 und eine Auftragwalze 27, die hintereinander und im Ausführungsbeispiel um etwa 3 cm höhenversetzt zueinander angeordnet sind. Zwischen Beschichtungswalze 26 und Auftragwalze (27) befindet sich ein Spalt 28, dessen Breite einstellbar ist, wobei die eingestellte Spaltbreite die Menge der aufzubringenden Mörtelmasse 19 bestimmt. Auch die Dicke der auf die Rohlinge 1 aufgetragenen, zähflüssigen Mörtelmasse 19 ist regulierbar, beispielsweise durch die Einstellung des Abstandes zwischen Auftragwalze 26 und Rohling 1. Auch die Mörtelviskosität spielt hier eine große Rolle.
Die mit der noch flüssigen Mörtelmasse 19 beschichteten Rohlinge 1 werden dann an den Abstreifer 10 herangeführt. Der Abstreifer 10 ist flach und weist eine geradlinige Abstreifkante 6, eine obere, der Abstreifkante abgewandte Längskante 15 und zwei Seitenkanten 22.1, 22.2 auf. (vergl. 3). Er wird von einem Tragelement 25 mit zwei seitlichen, über die Längskante reichende Führungselemente 14.1, 14.2 gehalten und ist gegenüber der Oberfläche der Rohlinge 1 bzw. fertigen Bauplatten 20 um einen einstellbaren Winkel α verschwenkt angeordnet.
1a zeigt den an einem Tragelement 25 angebrachten Abstreifer in einer Arbeitsposition mit in einer Stellung A1 befindlichen Führungselementen 14.1, 14.2. Der Abstand zwischen Abstreifkante 6 und Oberfläche der Rohlings 1 definiert die Dicke der Beschichtung 3. Der Abstreifer ist in Form einer flexiblen Gummilippe 24 ausgeführt.
Sobald die in Förderrichtung vordere Seite eines mit Beschichtungsmasse 19 beschichteten Rohlings, vom Förderer 4 vorwärts bewegt, die Abstreifkante 6 erreicht wird das Beschichtungsmaterial, das die Abstreifkante kontaktiert unter leichtem Druck auf die Oberfläche des Rohlings 1 gepresst. An der Abstreifkante 6 des Abstreifers 10 sammelt sich während des Abstreifvorganges überschüssiges Beschichtungsmaterial, im Ausführungsbeispiel Mörtelmasse 19 an. Diese Mörtelmasse 19 staut sich vor dem Abstreifer 10 an und stellt somit eine Vorratsmenge dar, aus welcher Unregelmäßigkeiten bzgl. des Materialnachschubs ausgeglichen werden.
Nachdem der beschichtete Rohling 1 den Abstreifer 10 vollständig passiert hat, fällt das vor dem Abstreifer 10 angestaute Beschichtungsmaterial 19 von diesem ab oder bleibt haften. Aus den am Abstreifer 10 anhaftenden Beschichtungsresten 19 und Partikeln kann am nächsten zugeführten Rohling 1 ein unsauberer Anfangsbereich resultieren.
Solche unsauberen Anfangsbereiche werden vermieden, indem die Vorrichtung 100 mit einer Reinigungsvorrichtung ausgestattet ist mittels welcher der Abstreifer 10 und insbesondere die Abstreifkante 6 gereinigt werden können. Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung umfasst einen unterhalb der Verschiebeebene E angeordneten, rinnenförmigen Behälter 8, in welchem eine längliche Reinigungsbürste 5 drehbar gelagert ist. Der Behälter 8 ist nach oben offen und erstreckt sich über die gesamte Breite des Förderers 4 (vgl. 2). Die Reinigungsbürste 5 ist etwas länger als eine Breite B des Abstreifers 10.
Im Ausführungsbeispiel ist der Behälter 8 mit einer Reinigungsflüssigkeit 12 gefüllt, wodurch eine Nassreinigung des Abstreifers 10 ermöglicht wird. Die Reinigung erfolgt, indem Tragelement 25 und Abstreifer 10 zwischen den mit dem Abstand C voneinander beabstandeten Platten durch eine am Obertrum 18 eingebrachte Lücke 7 in den offenen Behälter 8 mit Reinigungsflüssigkeit 12 versenkt wird. Dabei bewegen sich die Führungselemente 14.1, 14.2 aus der Position A1 (Arbeitsstellung) in die Position A2 (Reinigungsstellung). Die Lücke 7 ist nur schematisch angedeutet. Sie kann viel breiter sein als in den 1a, 1b und 2 gezeigt worden ist.
Der Senkmechanismus 23 umfasst zwei seitliche, senkrecht gegenüber der Verschiebeebene E stehende Plattenelemente 16.1, 16.2 (vgl. 2), die jeweils eine längliche Führung 11 in Form eines Langlochs aufweisen. Die Führungen 11 sind ebenso senkrecht ausgerichtet, so dass die darin geführten Führungselemente 14.1, 14.2 des Abstreifers 10 sich vertikal bewegen können.
Gemäß 1a sind die beiden senkrecht ausgerichteten Plattenelemente 16.1, 16.2 mit einem oberen Querbalken 17 versteift, so dass sie einen nicht in der Figur dargestellten C-Rahmen bilden. Der Querbalken 17 trägt zwei mit „9” bezeichnete Linearantriebe.
Die translatorische Bewegung des Abstreifers 10 nach unten und Absenkung in den Behälter 8 wird mit Hilfe des Linearantriebes 9 realisiert, kann aber auch durch das Eigengewicht des Abstreifers 10 vollzogen werden. Befinden sich die Führungselemente 14.1, 14.2 in Position A2 (Reinigungsstellung) so kann in dieser Lage der Abstreifer 10 und insbesondere die Abstreifkante 6 gründlich mit der Reinigungsbürste 5 gesäubert werden. Der Reinigungsvorgang dauert einige Sekunden. Der Abstreifer mit gereinigter Abstreifkante 6 wird nach abgeschlossenem Reinigungsvorgang wieder von der Position A2 in die Position A1 (Arbeitsstellung) hochgefahren.
Auf dieser Weise kann der Abstreifer mit seiner Abstreifkante 6 regelmäßig ggf. vor jedem neu zugeführten Rohling 1 gesäubert werden. Dabei werden die restlichen an der Abstreifkante 6 hängen bleibenden Mörtelpartikeln mühelos, mechanisch entfernt. Der Vorgang verläuft taktweise.
Die Abstreifkante 6 kann auch rakelartig ausgeführt sein, so dass die Beschichtung 3 an ihrer Oberseite mit einer durch den Rakel ausgebildeten Struktur versehen wird.
Die die Abstreifkante 6 passierenden Rohlinge bilden fertige, hochwertige Bauplatten 20, die sich durch eine dünne, gleichmäßige, nahezu erstarrte Beschichtung 3 auszeichnen.
Anschließend können die Bauplatten 20 mit der aufgebrachten Beschichtung 3 einige Minuten in einem nicht dargestellten Wärmeöfen (optional) getrocknet und ausgehärtet werden.

Der Reinigungsvorgang kann insgesamt automatisiert werden, beispielsweise indem ein optischer oder mechanischer Sensor erkennt, dass einer beschichteten Bauplatte keine weitere Bauplatte unmittelbar nachfolgt und dieser Sensor dann den Start eines Reinigungsprozesses auslöst. Der Abstreifer 10 wird dann automatisch abgesenkt, gereinigt und wieder hochgefahren, so dass anschließend, ggf. wiederum automatisiert, der nächste Rohling 1 beschichtet und die aufgebrachte Beschichtungsmasse mittels des Abstreifers 10 egalisiert werden kann. Bezugszeichenliste:

1	Rohling
2	Beschichtungsstation
3	Beschichtung
4	Förderer
5	Reinigungselement
6	Abstreifkante
7	Lücke
8	Behälter
9	Linearantrieb
10	Abstreifer
11	Führung (Langloch)
12	Reinigungsflüssigkeit
13	Stapelmagazin
14.1, 14.2	Führungselemente
15	obere Längskante (v. 10)
16.1, 16.2	Plattenelement (senkrecht)
17	Querbalken
18	Obertrum
19	Mörtelmasse
20	fertige Bauplatte
21	-
22.1, 22.2	Seitenkante
23	Senkmechanismus
24	Gummilippe
25	Tragelement
26	Auftragwalze
27	Dosierwalze
28	Spalt

100	Vorrichtung

A1, A2	Position
B	Breite (v. 10)
C	Abstand
E	Verschiebeebene
α	Winkel

Claims

Vorrichtung (100) zur Beschichtung von plattenförmigen Rohlingen (1) mit zähflüssigem oder pastösem, aushärtbarem Material, umfassend einen waagerecht ausgerichteten Förderer (4) auf dessen Verschiebeebene (E) flach liegende Rohlinge (1) nacheinander einer Beschichtungsstation (2) und wenigstens einem der Beschichtungsstation (2) nachgeschaltetem Abstreifer (10) zugeführt werden, sowie wenigstens ein Reinigungselement (5), dadurch gekennzeichnet, dass – das Reinigungselement (5) unterhalb der Verschiebeebene (E) angeordnet ist, – der oberhalb der Verschiebeebene (E) angeordnete Abstreifer (10) wenigstens teilweise unter die Verschiebeebene (E) derart versenkbar ist, dass wenigstens seine Abstreifkante (6) mit dem Reinigungselement (5) in Berührung kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (5) eine rotierbare Reinigungsbürste, ein Schaber oder eine Luft- bzw. Wasserdüse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (5) innerhalb eines zur Verschiebeebene (E) hin offenen Behälters (8) untergebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (8) mit einer Reinigungsflüssigkeit (12) gefüllt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (5) sich wenigstens über eine Breite (B) des Abstreifers (10) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das als Reinigungsbürste ausgeführte Reinigungselement (5) reversibel drehbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (10) über eine am Förderer (4) befindliche Lücke (7) in den unterhalb der Verschiebeebene (E) liegenden Behälter (8) ein- und aus diesem ausfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (10) mit Hilfe wenigstens eines Exzenter- oder Linearantriebes (9) gesenkt und gehoben werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den plattenförmigen Rohlingen (1) um Plattenelemente aus folgenden Materialien handelt: – Holz oder Holzwerkstoff, – Keramik, – Metalle oder deren Legierungen, – Kunststoffe, darin Schaumstoff – Schichtstoffe aus den besagten Materialien, darin Laminate – Papier oder papierartig – Stein oder steinartig.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zähflüssige oder pastöse, aushärtbare Material aus folgenden Materialgruppen gewählt ist: – mineralhaltige Beschichtungsmasse – Gips, insbesondere Zementgips, – zementhaltiger Mörtel, – Kunstmörtel, – kunststoffgebunden Beschichtungsmasse – thermoplastischer Kunststoff.