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Bei der Herstellung von Platten für die Möbelproduktion werden häufig die Grundplatten aus Holz oder Holzwerkstoffen mit Dekorfolien oder -papieren belegt bzw. beschichtet, um eine hochwertige Oberfläche zu erhalten. Vorzugsweise werden bei diesen Verfahren zuerst die Hauptoberflächen (Ober- und/oder Unterseite) und danach eine, mehrere oder alle Schmalseiten der Platten mit der Beschichtung versehen.
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Bekannte Verfahren sehen häufig vor, die Möbelplatten in einem Durchlaufverfahren zu beschichten. Die Platten laufen auf Transportrollen und werden an einer Seite oder zwei gegenüberliegenden Seiten mit den Folien oder Dekorpapieren belegt. Diese Beschichtungsmaterialien weisen häufig eine Klebeschicht auf oder es wird ein Kleber auf die Haftseite der Beschichtungsmaterialien und/oder die zu beschichtende Seite der Platten aufgetragen. Nachfolgend werden die Beschichtungsmaterialien aufgebracht und an die Plattenoberfläche angedrückt.
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Das Andrücken erfolgt im Stand der Technik häufig mit einzeln federgelagerten Rollen oder Gleitschuhen.
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In der
DE 20 2006 020 669 U1 werden in den Figuren
9 bis
11 verschiedene Möglichkeiten dargestellt, um den Andruck des Beschichtungsmaterials auf der Plattenoberfläche zu realisieren. Zum Einsatz kommen hier ein Andruckschuh (
9), ein Rollenbandsystem (
10), bei dem ein umlaufendes Band an verschiedenen Zwischenpunkten gegen die Plattenoberfläche gedrückt wird, sowie ein System von mehreren hintereinander angeordneten Andruckrollen (
11). Nachteilig an dem System nach
11 ist der komplexe Aufbau, der ein umlaufendes Band und dafür in ihrer Lage zuverlässig stabile Rollen sowie einen Antrieb erfordert.
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In der
DE 10 2013 008 022 B3 wird eine Gleitschuhkonstruktion vorgeschlagen, die ein Federblech vorsieht, das mehrere, zur Bewegungsrichtung senkrechte oder geneigte rippenartige Unterstützungselemente aufweist, die die Kraftwirkung des Federelementes auf die zu bearbeitende Fläche über die Länge des Federelementes hinweg ständig erneuern. Nachteilig an dieser Konstruktion, wie an allen Gleitschuhkonstruktionen, ist die große Empfindlichkeit gegen Verschmutzungen. Ein auf der Oberfläche aufliegendes Partikel kann nicht nur in die Oberfläche eingedrückt, sondern über diese hinweggeschleift werden, was zu einem das Endprodukt entwertenden Kratzer führen kann.
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Versuche mit einzeln federgelagerten Andruckrollen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, haben gezeigt, dass diese Rollen ebenfalls nur bedingt geeignet sind, Oberflächen mit der gewünschten Glätte zu erzielen. Unter Umständen wird vor der Rolle eine Kleberwulst unter dem Beschichtungsmaterial angehäuft, die beim Erreichen einer kritischen Klebermenge von der federgelagerten Rolle überfahren und als Unebenheit der Beschichtung zurückgelassen wird.
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Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die geeignet ist, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und Beschichtungsmaterial besonders glatt auf den Breit- und/oder Schmalseiten von Platten, insbesondere für Möbelplatten, aufzubringen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen offenbart.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Mehrzahl von Rollen, die in Durchlaufrichtung der zu beschichtenden Platte hintereinander, mit zueinander parallelen Achsen angeordnet sind. Erfindungswesentlich ist, dass diese Rollen in einem gemeinsamen Tragrahmen angeordnet sind, der zur Gänze federgelagert ist. Die Rollen sind in dem Tragrahmen ohne Federlagerung, starr (jedoch rotierbar) gelagert. Durch die Anordnung der Rollen in einem gemeinsamen Tragrahmen wird die Konstruktion eines Andruckschuhs mit den Vorteilen des Rolleneinsatzes (keine Gleitreibung auf dem Material) kombiniert.
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Der Tragrahmen wird über die Federlagerung gegen die zu bearbeitende Oberfläche gepresst. Die zu bearbeitende Oberfläche, bevorzugt die Breit- oder Schmalseite einer Möbelplatte, bewegt sich relativ zu dem Tragrahmen in Durchlaufrichtung. Die zu bearbeitende Oberfläche ist bevorzugt flach („flach“ abstrahiert hier von Unebenheiten in der für die Möbelplattenproduktion typischen Oberflächenbeschaffenheit). Die Vorrichtung ist nur in der Ausführungsform mit zwei Rollen zur Bearbeitung gekrümmter Oberflächen geeignet. Der Tragrahmen presst mittels der in ihm angeordneten Mehrzahl von Rollen das auf der Oberfläche zu befestigende (anzuleimende) Beschichtungsmaterial (bevorzugt Papier, PP- oder PVC-Folien, Melamin) gegen die Plattenoberfläche. Der zur Befestigung dienende Kleber wird dabei gesondert zugegeben oder ist bereits als Klebeschicht auf dem Beschichtungsmaterial vorhanden.
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Bevorzugt ist der Tragrahmen als rechteckiges Gestell realisiert, das die Lager für die Mehrzahl von Rollen trägt. Die Lager sind bevorzugt als kugelgelagerte Konstruktionen nach dem Stand der Technik ausgeführt. Sie sind fest in dem Tragrahmen angeordnet und weisen gegenüber dem Tragrahmen keine Federung auf. Der Tragrahmen ist als starre Konstruktion ausgeführt und gestattet insbesondere keine Veränderung der Positionen der Lage der Rollen gegeneinander. Die Konstruktion des Tragrahmens ist nicht an die Form eines rechteckigen Gestells gebunden. Es sind auch andere Ausführungsformen denkbar, bspw. offene Profile, insbesondere die Anordnung aller Rollenlager in den Seitenwänden eines U-Profils bei Federlagerung des U-Profils. Wesentlich ist die Eignung der Vorrichtung für die gemeinsame Aufnahme der Rollenlager und die Federlagerung der Vorrichtung als Ganzes. Der Tragrahmen wird bevorzugt am Maschinengestell der Durchlaufstrasse zur Produktion von Möbelplatten widergelagert. Der Fachmann ist in der Lage, den Tragrahmen in der erforderlichen Position (Arbeitsposition) zu justieren, so dass eine zu beschichtende Möbelplatte den Tragrahmen anfährt und die erste Rolle als Einlaufzone nutzend unter den Tragrahmen bewegt wird. Der Tragrahmen wird dabei in die Federlagerung bewegt, die eine entsprechende Anpresskraft als Gegenkraft erzeugt.
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Der Tragrahmen ist in seiner Gänze federgelagert. Er ist dazu an bevorzugt drei oder vier, weiterhin bevorzugt sechs und darüber hinaus bevorzugt acht Stellen federgelagert. Der Begriff „federgelagert“ beschreibt hier, dass der Tragrahmen Kräften, die senkrecht auf die durch die Mehrzahl von Rollen gebildete Ebene wirken, bis zu einem Anschlagspunkt ausweichen kann. Dem Fachmann ist bekannt, dass ein derartiges Verhalten nicht nur durch Federn sondern auch durch bspw. pneumatische Federung erreicht werden kann. Entsprechende Konstruktionen nach dem Stand der Technik werden unter dem Begriff „federgelagert“ subsumiert, wobei die tatsächliche Lagerung vermittels Federn besonders bevorzugt ist. Der Tragrahmen ist bevorzugt in der Nähe der Ecken federgelagert und, falls mehr als vier Federlagerungen zum Einsatz kommen, sind diese vorzugsweise zwischen den Lagern an den Ecken, an den Seiten verteilt, die die Rollenlager aufweisen. Optional ist es auch möglich, Federn an von den rollentragenden Seiten abweichenden Positionen, bspw. an den zu den Rollenachsen parallelen Seiten des Tragrahmens anzuordnen. Bevorzugt weisen die Federn gleiche Federkonstanten auf und sind somit geeignet, identische Kräfte über den Tragrahmen und die Rollen auf die zu bearbeitende Oberfläche auszuüben (symmetrische Kraftverteilung). Für spezielle Anwendungsfälle kann es jedoch wünschenswert sein, auf einer rollenlagertragenden Seite des Tragrahmens größere Kräfte ausüben zu können, als auf der anderen (asymmetrische Kraftverteilung). In diesem Fall können Federn mit je nach Seite, voneinander abweichenden Federkonstanten oder aber auch unterschiedliche Federanzahlen zum Einsatz kommen. Insbesondere ist die Federanordnung durch die angestrebte Kraftverteilung auf der zu bearbeitenden Oberfläche bestimmt und kann vom Fachmann berechnet werden. Auch die Anzahl von Federn, die letztendlich benötigt wird, kann so bestimmt werden und unter Umständen von den oben genannten Werten abweichen.
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Der Tragrahmen besteht bevorzugt aus Stahl oder einem ähnlichen Material, das geeignet ist, die wirkenden Kräfte zuverlässig aufzunehmen und das die nötige Steifigkeit aufweist.
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Der Tragrahmen ist bevorzugt parallel zur zu bearbeitenden Oberfläche ausgerichtet. Die Rollen sind vorzugsweise zylindrisch und weisen eine glatte Oberfläche auf. Besonders bevorzugt besteht die Oberfläche der Rollen aus Stahl, Edelstahl oder ist verchromt. Weiterhin bevorzugt ist die Oberfläche der Rollen mit Teflon beschichtet.
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Der Tragrahmen weist bevorzugt zwei, drei und besonders bevorzugt vier Rollen auf. Weiterhin bevorzugt sind fünf oder sechs Rollen. Die tatsächlich eingesetzte Zahl von Rollen hängt von den technischen Anforderungen ab und kann die genannten Zahlen auch übersteigen. Insbesondere weist der Tragrahmen jedoch stets mindestens zwei Rollen auf. Untersuchungen haben gezeigt, dass vier Rollen in einem Tragrahmen ein besonders gutes Glättungsergebnis erzielen.
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Bevorzugt ist der Tragrahmen so zur zu bearbeitenden Oberfläche ausgerichtet, dass die Rollenachsen senkrecht zur Durchlaufrichtung der zu bearbeitenden Oberfläche ausgerichtet sind.
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In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform sind die Rollenachsen gegen die Durchlaufrichtung geneigt. Dies wird bevorzugt erreicht, indem der Tragrahmen entsprechend gegen die Durchlaufrichtung geneigt wird. Die Neigung der Rollenachsen gegen die Senkrechte auf die Durchlaufrichtung in der Ebene der zu bearbeitenden Oberfläche ist bevorzugt kleiner als 10°, besonders bevorzugt kleiner als 5° und liegt ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,5° bis 3°.
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Die Rollen sind mindestens so lang, wie die Breite der zu bearbeitenden Oberfläche ist. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Andruck über die gesamte zu bearbeitende Oberfläche erreicht. Optional können die Rollen breiter sein, als die zu bearbeitende Oberfläche. Der Durchmesser der Rollen ist bevorzugt für alle Rollen identisch. Er entspricht den im Stand der Technik üblichen Abmessungen.
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Optional können mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet sein. Optional können diese dabei auch unterschiedliche Neigungen der Tragrahmen, und damit der jeweiligen Rollen, gegen die Durchlaufrichtung realisieren.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion erreicht überraschend sehr viel bessere Glättungsergebnisse, als sie mit einzeln federgelagerten Rollen erzielbar sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion wird der Vorteil eines Gleitschuhs, die Oberfläche großflächig zu pressen, mit den Vorteilen des Rollenpressens, eine schonende Oberflächenbehandlung zu gewährleisten, verbunden.
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Durch die zueinander starre Positionierung der Rollen im Tragrahmen, entfällt vorteilhaft eine aufwendige Justierung der Rollen zueinander. Lediglich der Tragrahmen wird beim Einbau justiert, wobei hier geringe Abweichungen von der Parallelität des Tragrahmens zu der zu bearbeitenden Oberfläche durch die Federlagerung ausgeglichen werden.
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Figuren
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1 zeigt schematisch in einer Draufsicht die Anordnung von fünf Rollen 2 in einem Tragrahmen 3. Die geometrischen Rollenachsen 21 der Rollen 2 verlaufen parallel. Das Werkstück 1 wird an den Rollen 2 in Durchlaufrichtung D vorbeigeführt.
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2 zeigt schematisch, wie durch die Neigung des Tragrahmens 3 eine Neigung der geometrischen Rollenachsen 21 um den Winkel α erreicht wird.
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3 zeigt schematisch die Anordnung der Rollen 2 in dem Tragrahmen 3, der durch die Federlagerung 41 am Maschinengestell federnd gelagert ist. Die Rollenachsen 22 sind dabei in den Rollenlagern 31, die im Tragrahmen 3 angeordnet sind, gelagert. Durch die Federn 42 wird eine Anpresskraft über den Tragrahmen 3 und die Rollen 2 auf das Werkstück 1 realisiert. Die Durchlaufrichtung D verläuft hier senkrecht zur Zeichenebene.
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Ausführungsbeispiel
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Das folgende Ausführungsbeispiel erläutert eine erfindungsgemäße Vorrichtung:
Das Werkstück, eine Möbelplatte 1 aus einer gefrästen Spanplatte einer Dicke von 19 mm, mit bereits beschichteten Breitseiten und einer zu beschichtenden Schmalseite, tritt mit einer Geschwindigkeit von 25 m/min in die erfindungsgemäße Vorrichtung ein. Nunmehr wird mit einem Verfahren nach dem Stand der Technik die Schmalseitenbeschichtung auf dieser aufgebracht. Die Schmalseitenbeschichtung (Kantenumleimer 2) besteht aus mit Melaminharz getränktem Papier mit einer Materialdicke von 0,25 mm. Nach optionalen Behandlungsverfahren der Schmalseitenbeschichtung, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, tritt die Möbelplatte 1 in die erfindungsgemäße Vorrichtung ein. Diese weist drei zylindrische Rollen 2, die auf einem gemeinsamen Tragrahmen 3 angeordnet sind, auf. Der Durchmesser der Rollen 2 beträgt einheitlich 5 cm. Die Achsen der Rollen 2 sind voneinander 3 cm entfernt. Die Rollen 2 sind gemeinsam in dem Tragrahmen 3 gelagert, so dass die Lage der Achsen der Rollen 2 zueinander starr ist. Der gemeinsame Tragrahmen 3 besteht aus Edelstahl und ist an vier Punkten federgelagert. Die Achsen der Rollen 2 sind senkrecht zur Durchlaufrichtung D ausgerichtet. Der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den senkrecht zur Durchlaufrichtung D angeordneten Rollenachsen 22 ist unmittelbar eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zur Durchlaufrichtung geneigten Rollenachsen 22 nachgeschaltet. Diese ist ebenso wie die erste erfindungsgemäße Vorrichtung gestaltet. Die Neigung der Achsen der Rollen 2 wird erreicht, indem der Tragrahmen 3 um einen Winkel α von 1,5° gegen die Durchlaufrichtung D der Möbelplatte 1 geneigt wird. Der Tragrahmen 3 verbleibt dabei in einer Ebene, die parallel zur Schmalfläche der Möbelplatte verläuft so, dass die Rollen 2 weiterhin die gesamte Breite der Schmalseite bearbeiten.
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Alle Rollen 2 bestehen aus Werkzeugstahl, mit einer verchromten Oberfläche. Nach dem Durchlauf der Möbelplatte 1 durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sind optionale weitere Vorrichtungen zur Schmalseitenbehandlung vorgesehen, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Möbelplatte
- 2
- Rolle
- 21
- geometrische Rollenachse
- 22
- Rollenachse
- 3
- Tragrahmen
- 31
- Rollenlager
- 4
- Maschinengestell
- 41
- Federlagerung
- 42
- Feder
- α
- Neigung der Rollenachsen gegen die Durchlaufrichtung
- D
- Durchlaufrichtung der Möbelplatte
- F
- Anpresskraft
