-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewinkelten Werkstücks.
-
Gewinkelte Werkstücke können auf die unterschiedlichsten Weisen gefertigt werden. So ist es z.B. möglich, zwei Werkstückbereiche, die bei dem fertigen Werkstück jeweils einen Schenkel des gewinkelten Werkstücks bilden sollen, aneinanderzufügen. In der Praxis kommt jedoch der Fall vor, dass das gewinkelte Werkstück eine Beschichtung aufweisen soll. Das Aneinanderfügen zweier Werkstücke zu einem gewinkelten beschichteten Werkstück ist in diesem Zusammenhang insbesondere deswegen nachteilig, wenn im Bereich der Fügestelle eine zusammenhängende Beschichtung erzeugt werden soll. Die Beschichtung kann hier nur noch nach dem Aneinanderfügen der Werkstücke zu dem gewinkelten Werkstück aufgebracht werden, andernfalls ist es - bei der Verwendung vorbeschichteter Werkstücke - notwendig, am Stoß der Vorbeschichtungen nachträglich für eine Versiegelung der Fuge zu sorgen. Dies ist beispielsweise aus
DE 100 05 737 A1 bekannt. Aus
US 4,883 ,
179 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kantenschutzes bekannt, bei welchem mittels eines Werkzeugs ein mit einer Deckschicht beschichteter Streifen bis zur Deckschicht abgetragen wird und diese beiden Streifenteile unter Umbiegen der Deckschicht dann auf Gehrung zu einem abgewinkelten Kantenschutz abgewinkelt werden. Ein ähnliches Verfahren zur Herstellung eines gewinkelten Werkstücks einer Leichtbauplatte, insbesondere einer Platte mit Wabenstruktur, ist aus
US 5,466,211 A oder
WO 97/41047 A1 bekannt. Auch hier wird auf der Innenseite eine dort liegende Deckschicht eingedrückt und die Platte in diesem Bereich umgefaltet, um ein geweinkeltes Werkstück herzustellen. Aus
JP 2017-137090 A ist eine Platte bekannt, die zwischen zwei Plattenteilen eine bis zur Deckschicht gehende Aussparung aufweist, entlang derer diese Platte zu einem Winkelstück abgewinkelt werden kann.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, welches die fugenlose bzw. fugenfreie Herstellung gewinkelter Werkstücke aus beschichteten Werkstücken ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Merkmale der unabhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines gewinkelten Werkstücks sieht vor, dass ein beschichtetes Werkstück zunächst auf einer von der Beschichtung abgewandten Seite mit einer Ausnehmung versehen wird. Hierbei erstreckt sich der Grund der Ausnehmung bis zu der Beschichtung in das Bauteil hinein. Erfindungsgemäß wird so ein flächiger Beschichtungsbereich am Grund der Ausnehmung freigelegt. Die Ausnehmung bildet eine Grenze zwischen einem ersten Werkstückbereich des beschichteten Werkstücks und einem zweiten Werkstückbereich des beschichteten Werkstücks.
-
Der erste Werkstückbereich und der zweite Werkstückbereich werden nun entlang der Ausnehmung relativ zueinander angewinkelt und aneinandergefügt, wodurch das gewinkelte Werkstück entsteht. Es hat sich hierbei gezeigt, dass durch das Freilegen eines flächigen Beschichtungsbereichs am Grund der Ausnehmung eine Art Band, welches den ersten Werkstückbereich mit dem zweiten Werkstückbereich verbindet, erzeugt werden kann.
-
Dieses - vorzugsweise sehr dünne - Band lässt sich überraschenderweise gut genug verformen, um den ersten Werkstückbereich relativ zum zweiten Werkstückbereich anwinkeln zu können.
-
Werden in einem weiteren Schritt der erste Werkstückbereich und der zweite Werkstückbereich aneinandergefügt, lässt sich so ein mechanisch stabiles gewinkeltes Werkstück erzeugen, welches im Bereich seiner Anwinklung eine durchgehende Beschichtung, insbesondere an der Außenseite des zwischen den Werkstücken entstehenden Winkels, aufweist. Der erste Werkstückbereich und der zweite Werkstückbereich bleiben bei diesem Verfahren vorteilhafterweise durch den flächigen Beschichtungsbereich permanent verbunden. Daher ist unter dem Aneinanderfügen des ersten Werkstückbereichs und des zweiten Werkstückbereichs insbesondere zu verstehen, dass zwischen den beiden Werkstückbereichen neben der bestehenden mechanischen Verbindung durch den flächigen Beschichtungsbereich eine weitere mechanische Verbindung geschaffen wird. Diese weitere mechanische Verbindung ist diejenige, die dem gewinkelten Werkstück ihre mechanische Stabilität verleiht, d.h. insbesondere den Winkel zwischen dem ersten Werkstückbereich und dem zweiten Werkstückbereich permanent festlegt.
-
Bei dem beschichteten Werkstück kann es sich vorteilhafterweise um ein Werkstück aus Holz und/oder einem Holzersatzwerkstoff handeln. Unter Holzersatzwerkstoffen sind insbesondere Laminate, MDF-, HDF-, Holzspan- oder Holzfasermaterialien zu verstehen. Diese sind als - insbesondere plattenförmige - Werkstücke, die eine flächige Vorbeschichtung auf wenigstens einer ihrer Flächenseiten aufweisen, verfügbar bzw. herstellbar und eignen sich gut zur Herstellung unterschiedlicher gewinkelter Werkstücke.
-
Bei der Beschichtung handelt es sich bevorzugt um eine CPL-Beschichtung. Hierunter sind insbesondere Beschichtungen zu verstehen, die durch das Verpressen von Papierlagen mit einem Kunstharz, insbesondere mit einem Melamin-Kunstharz, erzeugt werden.
-
Bei dem gewinkelten Werkstück handelt es sich vorteilhafterweise um eine Zarge und/oder um einen Bekleidungswinkel. Hierunter versteht man Verkleidungen von Türrahmen oder Teile für die Verkleidung von Türrahmen.
-
Vorteilhafterweise wird das Werkstück mit einer weiteren Ausnehmung versehen. Die weitere Ausnehmung erstreckt sich ebenfalls bis zu der Beschichtung in das Bauteil hinein. Alternativ ist es möglich, dass sich die weitere Ausnehmung bis zu einer weiteren Beschichtung in das Werkstück hinein erstreckt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Beschichtung und die weitere Beschichtung an verschiedenen Stellen des Werkstücks aufgetragen sind. Hierbei wird vorteilhafterweise ein weiterer flächiger Beschichtungsbereich am Grund der weiteren Ausnehmung freigelegt. Bevorzugt bildet die weitere Ausnehmung eine Grenze zwischen dem zweiten Werkstückbereich und einem weiteren Werkstückbereich. Vorteilhafterweise werden der zweite Werkstückbereich und der weitere Werkstückbereich entlang der weiteren Ausnehmung relativ zueinander angewinkelt und aneinandergefügt. Für das Anwinkeln und Aneinanderfügen gelten die oben stehenden Ausführungen betreffend den ersten Werkstückbereich und den zweiten Werkstückbereich entsprechend.
-
Unter dem Freilegen des Grundes der Ausnehmung und/oder der weiteren Ausnehmung ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere das vollständige Entfernen des Werkstoffs, auf den die Beschichtung aufgebracht ist, vom Grund der Beschichtung zu verstehen. Es ist aber auch möglich, dass Reste des Werkstoffs am Grund der Ausnehmung verbleiben, solange die Reste des Werkstoffs die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht behindern. Die Reste des Werkstoffs verhindern die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere dann nicht, wenn der freigelegte flächige Bereich der Schicht trotz des beim Freilegen der Schicht am Grund der Ausnehmung verbliebenen Werkstoffs der Schicht noch eine hinreichende Verformbarkeit aufweist, die die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
-
Die Ausnehmung und/oder die weitere Ausnehmung können bevorzugt mit einem spanabhebenden Verfahren in das Werkstück eingebracht werden. So ist es beispielsweise möglich, den Werkstoff des Werkstücks, der die Beschichtung trägt, mit einem Fräsverfahren zu entfernen, um die gewünschte Ausnehmung zu erzeugen. Bei der Durchführung des Verfahrens zum Einbringen der Schicht kann das Werkstück beispielsweise parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Ausnehmung relativ zu einer Einrichtung zum Einbringen der Ausrichtung bewegt werden. Bevorzugt kann sich in gleicher Bewegungsrichtung eine Einrichtung zum Anwinkeln und Aneinanderfügen der Werkstückbereiche anschließen. Unter der Haupterstreckungsrichtung der Ausnehmung ist insbesondere die Richtung zu verstehen, entlang der das Anwinkeln der Werkstückbereiche erfolgt, d.h. die Richtung, die parallel zu jener Achse ist, um die die beiden Werkstückbereiche beim Anwinkeln relativ zueinander verschwenkt werden.
-
Bevorzugt wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein gewinkeltes Werkstück hergestellt, welches im Querschnitt zumindest im Wesentlichen eine U-Form aufweist. Zumindest im Wesentlichen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Form des Querschnitts zumindest insoweit mit einer U-Form übereinstimmt, dass zwei Bereiche des Werkstücks, insbesondere der erste und der weitere Werkstückbereich, ausgehend von einem anderen, insbesondere dem zweiten Werkstückbereich, zwei in die gleiche Richtung weisende Schenkel bilden. Derartig geformte gewinkelte Werkstücke lassen sich beispielsweise in vorteilhafter Weise als Bekleidungswinkel einsetzen, um in Kombination mit einem Futterbrett eine Türzarge zu bilden.
-
Bevorzugt handelt sich bei dem Werkstück um ein flächiges Werkstück. Unter einem flächigen Werkstück ist insbesondere ein flächiges Werkstück zu verstehen, dessen Abmessungen in seinen beiden Haupterstreckungsrichtungen wesentlich größer sind als in seiner Dickenrichtung. Vorteilhafterweise handelt es sich um ein langgestrecktes flächiges Werkstück, dessen Abmessungen in einer Haupterstreckungsrichtung wesentlich größer sind als in der anderen Haupterstreckungsrichtung. Derartige Werkstücke eignen sich insbesondere gut für die Produktion von Bekleidungswinkeln und/oder Türzargen.
-
Bevorzugt erfolgt das Einbringen der Ausnehmung und/oder der weiteren Ausnehmung von einer Flächenseite des Werkstücks aus. Weiter ist es vorteilhaft, insbesondere im Hinblick auf die Herstellung U-förmiger Querschnitte, wenn die Ausnehmung und die weitere Ausnehmung von der gleichen Flächenseite aus in das Werkstück eingebracht werden.
-
In vorteilhafter Weise sind der erste und der zweite Werkstückbereich flächig ausgebildet, wobei die Werkstückbereiche mit jeweils einer ihrer Haupterstreckungsrichtungen parallel zueinander orientiert sind. Die jeweils anderen Haupterstreckungsrichtungen beider Werkstückbereiche bilden dann einen Winkel zueinander. In vorteilhafter Weise handelt es sich bei den parallel orientierten Haupterstreckungsrichtungen um die größten Haupterstreckungsrichtungen der Werkstückbereiche. Derartige Geometrien eignen sich insbesondere gut für die Fertigung gewinkelter Leisten und/oder von Bekleidungswinkeln.
-
Die vorstehenden Ausführungen zum ersten und zweiten Werkstückbereich gelten hierbei auch für die Relationen der Haupterstreckungsrichtungen des zweiten Werkstückbereichs zu einem vorteilhaften weiteren Werkstückbereich. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere für die Fertigung von Bekleidungswinkeln und/oder Zargen vorteilhaft, wenn die Werkstückbereiche mit jeweils einer ihrer Haupterstreckungsrichtungen parallel zueinander orientiert sind.
-
Erfindungsgemäß weist die Ausnehmung im Bereich des ersten Werkstückbereichs eine erste Profilierung und im Bereich des zweiten Werkstückbereichs eine zur ersten Profilierung komplementäre zweite Profilierung auf. Solche Profilierungen ermöglichen es, insbesondere beim Aneinanderfügen des ersten Werkstückbereichs und des zweiten Werkstückbereichs, die erste Profilierung mit der zweiten Profilierung zu verbinden. Der Vorteil solcher Profilierungen ist es, dass vergleichsweise stabile mechanische Verbindungen zwischen den Werkstückbereichen geschaffen werden können, bei denen durch die Profilierung die relative räumliche Lage der Werkstückbereiche zueinander bevorzugt festgelegt werden kann. Die Verbindung der Profilierungen erfolgt hier insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch Verleimen. Dies ermöglicht in einfacher Weise die Fertigung maßhaltiger gewinkelter Werkstücke. Die vorstehenden Ausführungen hinsichtlich der Profilierung gelten ebenfalls für den vorteilhaften Fall, dass die weitere Ausnehmung im Bereich des ersten Werkstückbereichs eine weitere erste Profilierung und im Bereich des zweiten Werkstückbereichs eine zur weiteren ersten Profilierung komplementäre weitere zweite Profilierung aufweist.
-
Erfindungsgemäß wird beim Anwinkeln der jeweiligen Werkstückbereiche der flächige Beschichtungsbereich und/oder der weitere Beschichtungsbereich verbogen. Dies geschieht insbesondere nach Art eines Filmscharniers. Die durch dieses Verbiegen entstehenden Radien an den entsprechenden Endbereichen des gewinkelten Werkstücks haben den Vorteil, dass die Beschichtung keine Faltkanten, Knicke oder ähnliches aufweist. Solche könnten zu einer lokalen Schwächung der Beschichtung führen, was im ungünstigsten Fall zur Rissbildung führen kann.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine aushärtende oder aushärtbare Masse in die Ausnehmung und/oder die weitere Ausnehmung eingebracht wird. Besonders bevorzugt wird die Masse direkt auf den am Grund der Ausnehmung freigelegten flächigen Beschichtungsbereich bzw. weiteren flächigen Beschichtungsbereich aufgebracht. Eine solche Masse ist geeignet, einen Hohlraum, der sich beim Anwinkeln der Werkstückbereiche zueinander andernfalls bilden würde, auszufüllen und so der Beschichtung im jeweiligen Eckbereich einen mechanisch stabilen Untergrund zu verleihen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Formstabilität des gewinkelten Bauteils im jeweiligen Eckbereich vorteilhaft. Bei der Masse kann es sich um einen Leim handeln, vorteilhafterweise handelt es sich bei der Masse um den gleichen Stoff, mit dem auch die stoffschlüssige Verbindung zwischen den jeweiligen Werkstückbereichen und/oder Profilierungen hergestellt wird.
-
Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Herstellung von gewinkelten Werkstücken mit einem ersten, einem zweiten und einem weiteren Werkstückbereich begrenzt ist. Es können sich grundsätzlich beliebig viele zusätzliche weitere Werkstückbereiche anschließen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Ausnehmungen voneinander getrennt zueinander angewinkelt und aneinandergefügt werden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand der 1 und 2 schematisch näher erläutert.
- 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Werkstücks während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Einbringen der Ausnehmungen.
- 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines der 1 entsprechenden fertigen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten gewinkelten Werkstücks.
-
Bei dem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines gewinkelten Werkstücks 1 werden zunächst in ein beschichtetes Werkstück 2 eine Ausnehmung 3 und vorteilhafterweise eine weitere Ausnehmung 4 eingebracht. Der Grund der Ausnehmung 3 und vorteilhafterweise der Grund der Ausnehmung 4 erstrecken sich bis zu der Beschichtung 5 in das Werkstück 2 hinein. Am Grund der Ausnehmung 3 wird so ein flächiger Beschichtungsbereich 6 freigelegt. Am Grund der weiteren Ausnehmung 4 wird in vorteilhafter Weise ein weiterer flächiger Beschichtungsbereich 7 freigelegt. Die Ausnehmung 3 bildet eine Grenze zwischen einem ersten Werkstückbereich 8 und einem zweiten Werkstückbereich 9. Bevorzugt bildet die weitere Ausnehmung 4 eine Grenze zwischen dem zweiten Werkstückbereich 9 und einem weiteren Werkstückbereich 10.
-
Das beschichtete Werkstück 2 ist im gezeigten Beispiel bevorzugt ein flächiges Werkstück 2. Es weist zwei Haupterstreckungsrichtungen X und Z sowie eine Dickenrichtung Y auf. Die Ausnehmung 3 und bevorzugt die weitere Ausnehmung 4 erstrecken sich von der der Beschichtung 5 abgewandten Flächenseite des Werkstücks 2 in dessen Dickenrichtung Y in das Werkstück 2 hinein. Die Ausnehmung 3 und die weitere Ausnehmung 4 weisen bevorzugt eine Haupterstreckungsrichtung auf, die in vorteilhafter Weise parallel zur Haupterstreckungsrichtung Z des Werkstücks 2 orientiert ist. Der erste Werkstückbereich 8, der zweite Werkstückbereich 9 und vorzugsweise der weitere Werkstückbereich 10 weisen bevorzugt jeweils ebenfalls zwei Haupterstreckungsrichtungen X1 , X2 , X3 bzw. Z1 , Z2 , Z3 auf, die jeweils parallel zur entsprechenden Haupterstreckungsrichtung X bzw. Z des Werkstücks 2 orientiert sind.
-
Die Ausnehmung 3 weist eine erste Profilierung 11 und eine zu der ersten Profilierung komplementäre zweite Profilierung 12 auf. Bevorzugt weist die weitere Profilierung 4 eine weitere erste Profilierung 13 und eine zu der weiteren ersten Profilierung 13 komplementäre weitere zweite Profilierung 14 auf.
-
Bevorzugt wird eine aushärtbare Masse 15 in die Ausnehmung 3 und vorzugsweise in die weitere Ausnehmung 4 eingebracht. Sodann wird der erste Werkstückbereich 8 relativ zum zweiten Werkstückbereich 9 angewinkelt. Hierbei kommt bevorzugt die erste Profilierung 11 in Eingriff mit der zweiten Profilierung 12. Im gezeigten Beispiel werden der erste Werkstückbereich 8 und der zweite Werkstückbereich 9 in vorteilhafter Weise durch stoffschlüssiges Verbinden der ersten Profilierung 11 mit der zweiten Profilierung 12 aneinandergefügt. Der weitere Werkstückbereich 10 wird im Bereich der weiteren Ausnehmung 4 relativ zum zweiten Werkstückbereich 9 angewinkelt. Die weitere erste Profilierung 13 kommt hierbei in Eingriff mit der weiteren zweiten Profilierung 14. Die Werkstückbereiche 9 und 10 werden im Bereich ihrer Profilierungen 13 und 14 vorzugsweise stoffschlüssig aneinandergefügt.
-
In vorteilhafter Weise füllt die aushärtbare Masse 15 den im Bereich der Ausnehmung 3 entstandenen Eckbereich und bevorzugt den im Bereich der weiteren Ausnehmung 14 entstandenen Eckbereich des gewinkelten Bauteils. Die Haupterstreckungsrichtungen Z1 des ersten Werkstückbereichs und Z2 des zweiten Werkstückbereichs sowie vorzugsweise Z3 des dritten Werkstückbereichs verlaufen bei dem gewinkelten Werkstück 1 in vorteilhafter Weise parallel zueinander. Die Haupterstreckungsrichtung X3 des ersten Werkstückbereichs verläuft aufgrund des Anwinkelns in einem Winkel zur Haupterstreckungsrichtung X2 des zweiten Werkstückbereichs 9. In vorteilhafter Weise handelt es sich um einen rechten Winkel. Der Winkel wird im gezeigten Beispiel in vorteilhafter Weise durch die erste Profilierung 11 und die zweite Profilierung 12 festgelegt.
-
Die Haupterstreckungsrichtung X3 des weiteren Werkstückbereichs 10 verläuft vorzugsweise ebenfalls in einem Winkel zur Haupterstreckungsrichtung X2 des zweiten Werkstückbereichs 9. Es handelt sich in vorteilhafter Weise ebenfalls um einen rechten Winkel. Im gezeigten Beispiel ergibt sich so für den Querschnitt des gewinkelten Bauteils 1 im Wesentlichen eine U-Form. In vorteilhafter Weise verlaufen hierbei die Haupterstreckungsrichtung X3 des ersten Werkstückbereichs 8 und die weitere Haupterstreckungsrichtung X3 des weiteren Werkstückbereichs 10 parallel. In vorteilhafter Weise wird der Winkel zwischen dem weiteren Werkstückbereich 10 und dem zweiten Werkstückbereich 9 durch die weitere erste Profilierung 13 und die weitere zweite Profilierung 14 festgelegt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- gewinkeltes Werkstück
- 2
- Werkstück
- 3
- Ausnehmung
- 4
- weitere Ausnehmung
- 5
- Beschichtung
- 6
- flächiger Beschichtungsbereich
- 7
- weiterer flächiger Beschichtungsbereich
- 8
- erster Werkstückbereich
- 9
- zweiter Werkstückbereich
- 10
- weiterer Werkstückbereich
- 11
- erste Profilierung
- 12
- zweite Profilierung
- 13
- weitere erste Profilierung
- 14
- weitere zweite Profilierung
- 15
- aushärtbare Masse
- X, X1, X2, X3
- Haupterstreckungsrichtung
- Y, Y1, Y2, Y3
- Dickenrichtung
- Z, Z1, Z2, Z3
- Haupterstreckungsrichtung
