DE102017117714A1

DE102017117714A1 - Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche mittels einem profiliertem Beschichtungsmaterial sowie Beschichtungsmaterial

Info

Publication number: DE102017117714A1
Application number: DE102017117714.0A
Authority: DE
Inventors: Felix Schatz
Original assignee: Homag GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2019-02-07
Also published as: WO2019025486A1; EP3661729A1; CN110944823A; US20200307066A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Beschichtungsmaterial (10) zur Beschichtung einer Oberfläche, insbesondere einer Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks (W), das bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, mit den Schritten: Zuführen eines Beschichtungsmaterials (10), wobei das Beschichtungsmaterial (10) eine in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials (10) verlaufende Vertiefung (10a) aufweist, Aufbringen des Beschichtungsmaterials (10) an mindestens einer Oberfläche (W1) eines zu beschichtenden Werkstücks (W), wobei das Werkstück (W) an der mindestens einen zu beschichtenden Oberfläche (W1) ein zu der Vertiefung (10a) zumindest teilweise komplementäres Profil (P) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, insbesondere einer Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks, die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff, oder dergleichen bestehen, sowie ein Beschichtungsmaterial. Ein derartiges Verfahren oder ein derartiges Beschichtungsmaterial kommt beispielsweise im Bereich der Möbel- bzw. Bauelementeindustrie zum Einsatz.
Stand der Technik
Im Stand der Technik ist es bekannt, ein streifen- oder bandförmiges Beschichtungsmaterial mit einem Haftmittel zu versehen und bspw. an einer Schmalseite eines Werkstücks anzubringen. Hierzu wird im Allgemeinen ein Beschichtungsmaterial mit rechteckigem Querschnitt genutzt.
Im Randbereich des somit hergestellten Werkstücks ergibt sich ein passender Abschluss zum Beschichtungsmaterial in Form eines Radius oder einer Fase. Zum Beispiel ergibt sich bei einem Beschichtungsmaterial mit einer Dicke von 3mm ein Radius von 3 mm im Randbereich, oder eine Fase mit einer Breite von 3mm. Der beschriebene Randbereich trägt maßgeblich zur Wertigkeit des beschichteten Werkstücks bei. Insbesondere wird die Optik, Geometrie und Qualität des beschichteten Werkstücks durch diese Maßnahme beeinflusst.
Der in der Mittellage des Beschichtungsmaterials liegende Bereich, also der in Dickenrichtung des zu beschichtenden Werkstücks liegende Bereich des Beschichtungsmaterials, weist hierbei keine Funktion auf. Im Gegenteil: Aufgrund des durchgehend rechteckigen Profils des Beschichtungsmaterials werden die Kosten für das Beschichtungsmaterial wegen des erhöhten Materialeinsatzes höher und die Biegsamkeit des Beschichtungsmaterials niedriger.
Ferner stellt bei der Herstellung derartiger Schmalflächenbeschichtungen der Übergang zwischen dem Beschichtungsmaterial und der Oberfläche der Hauptseite des Werkstücks dar. Hierbei entsteht meist eine Fuge, in deren Bereich die Anhaftung des Beschichtungsmaterials an die Schmalseite versagt, sodass ein schmaler Zwischenraum zwischen dem Werkstück und dem Beschichtungsmaterial entsteht. Daher neigt die Beschichtung dazu, sich über die Jahre ausgehend von der Fuge langsam nach Innen von der beschichteten Oberfläche abzulösen.
Gegenstand der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen sowie ein Beschichtungsmaterial bereitzustellen, um insbesondere Schmalseiten plattenförmiger Werkstücke, auf effiziente Weise und qualitativ hochwertig zu beschichten, insbesondere unter vermindertem Materialeinsatz des Beschichtungsmaterial.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein Beschichtungsmaterial nach Anspruch 11. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben, wobei der Gegenstand der das Beschichtungsmaterial betreffenden abhängigen Ansprüche im Rahmen des Verfahrens zum Einsatz kommen kann, und umgekehrt.
Einer der Kerngedanken der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichtung einer Oberfläche, insbesondere einer Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks, sowie ein Beschichtungsmaterial hierfür bereitzustellen, anhand dessen der Materialeinsatz von Beschichtungsmaterial minimiert werden kann, ohne die optische sowie haptische Wertigkeit der Beschichtung zu mindern. Dies wird dadurch realisiert, dass das Beschichtungsmaterial mit einer Vertiefung, insbesondere mit einer Vertiefung im Mittenbereich des Beschichtungsmaterials, versehen ist, wodurch der Materialeinsatz für das Beschichtungsmaterial reduziert werden kann, und das zu beschichtende Werkstück an der zu beschichtenden Oberfläche mit einem zu der Vertiefung zumindest teilweise komplementären Profil versehen wird.
Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens sowie des bereitgestellten Beschichtungsmaterials ist es auf einfache und effiziente Weise möglich, den Materialeinsatz für die Herstellung des Beschichtungsmaterials zu reduzieren und gleichzeitig eine optische und haptische Wertigkeit zumindest beizubehalten sowie eine optisch breite Kante zu suggerieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, insbesondere einer Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks, das bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, die Schritte auf: Zuführen eines Beschichtungsmaterials, wobei das Beschichtungsmaterial eine in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials verlaufende Vertiefung aufweist, Aufbringen des Beschichtungsmaterials an mindestens einer Oberfläche eines zu beschichtenden Werkstücks (wobei die Vertiefung dem Werkstück zugewandt ist), wobei das Werkstück an der mindestens einen zu beschichtenden Oberfläche ein zu der Vertiefung zumindest teilweise komplementäres Profil aufweist.
Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren kann sowohl im Bereich der Stationärtechnik als auch im Bereich der Durchlauftechnik eingesetzt werden. Die zu bearbeitenden Werkstücke sind insbesondere plattenförmig, und weisen beispielsweise eine oder mehrere Kanten oder Ecken, und somit eine unstete Oberfläche, auf, wie diese bei einem Türfalz vorliegen.
Im Bereich der Stationärtechnik wird ein Werkstück beispielsweise mittels Saugspannern oder Klemmvorrichtungen gehalten und ein Beschichtungsaggregat wird mit einer Andruckrolle oder Andruckschuh relativ zum gehaltenen Werkstück bewegt. Im Falle eines Durchlaufverfahrens hingegen wird das Werkstück relativ zu einem Beschichtungsaggregat bewegt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „Vertiefung“ zu verstehen, dass das Beschichtungsmaterial ein derartiges Profil aufweist, insbesondere Querprofil bzw. Querschnitt, das die Seite des Beschichtungsmaterials, die später mit dem zu beschichtenden Werkstück in Berührung kommt, einen Bereich aufweist, welcher eine geringere Dicke aufweist, wie die ursprüngliche Dicke des Beschichtungsmaterials. Mit anderen Worten weist das Beschichtungsmaterial eine Ausnehmung oder einen Schwächungsbereich auf, der sich entlang einer Längserstreckung des Beschichtungsmaterials erstreck, insbesondere durchgehend erstreckt.
Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens ist es auf einfache und effiziente Weise möglich, den Materialeinsatz für die Herstellung des Beschichtungsmaterials zu reduzieren und gleichzeitig eine optische und haptische Wertigkeit der Beschichtung wie bei bekannten Beschichtungsverfahren mit gängigen Beschichtungsmaterialien zu erzielen. Aufgrund der vorgesehenen Vertiefung kann der Materialeinsatz für die Herstellung des Beschichtungsmaterials um den Betrag des Volumens der Vertiefung reduziert werden. Was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten des Beschichtungsmaterials auswirkt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren ferner auf: eine spanende Bearbeitung, mittels der das Profil des Werkstücks ausgebildet wird, wobei die spanende Bearbeitung bevorzugt anhand eines Fräsers, Schabwerkzeugs und/oder eines Schleifbands erfolgt.
Auf diese Weise ist es anhand von einfachen Mitteln möglich, das Werkstück mit einem zumindest teilweise komplementären Profil zu der Vertiefung des Beschichtungsmaterials zu versehen.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Profil an der zumindest einen zu beschichtenden Oberfläche des Werkstücks während des Zuführens des Werkstücks und/oder während des Aufbringens des Beschichtungsmaterials am Werkstück und/oder bereits in einem vorgeschalteten Arbeitsgang ausgebildet wird.
Somit kann der Herstellungsprozess des zumindest teilweisen komplementären Profils des Werkstücks in den Beschichtungsprozess des Werkstücks integriert werden, d.h., dass Herstellen des Profils kann beispielsweise als Fügefräsen erfolgen. Dies bietet den Vorteil, dass z.B. beim Fräsen des Profils eine Anpassung an Fertigungstoleranzen der Vertiefung des Beschichtungsmaterials vorgenommen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird während der Ausbildung des Profils an der zumindest einen zu beschichtenden Oberfläche des Werkstücks eine Abtastung des zu beschichtenden Werkstücks durchgeführt, insbesondere eine Dicken- und/oder Konturabtastung.
Dies bietet den Vorteil, dass etwaige Toleranzen der Werkstückkontor bei der Herstellung des Profils berücksichtigt werden können, um gewährleisten zu können, dass das Profil die gewünschten Abmessungen aufweist, um sicher in die Vertiefung des Beschichtungsmaterials eingeführt werden zu können. Ferner besteht auch die Möglichkeit, die Position des Profils in der Dickenrichtung des Werkstücks zu verändern, um etwaige Toleranzen, insbesondere Dickentoleranzen des Werkstücks auszugleichen. Darunter ist zu verstehen, dass falls die Dicke des Werkstücks über einen bestimmten Toleranzbereich hinausgeht, und somit das vorhandene Beschichtungsmaterial nicht die vollständige Schmalseite des Werkstücks abdecken kann, die Position des Profils so verschoben wird, dass zumindest eine Kante des Werkstücks sauber, also eben beschichtet wird. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Kante um eine Sichtkante. Im Falle einer Tischplatte zum Beispiel um die Kante, die später nach oben gerichtet ist, also im direkten Sichtfeld.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials verlaufende Vertiefung während der Herstellung des Beschichtungsmaterials ausgebildet wird.
Weiter bevorzugt wird die Vertiefung des Beschichtungsmaterials beim Extrudieren des Beschichtungsmaterials, insbesondere beim Koextrudieren der Trägerschicht und der Haftschicht, und/oder nach dem Extrudieren des Beschichtungsmaterials spanend ausgebildet.
Das Vorsehen der Vertiefung ist insbesondere bei Beschichtungsmaterialien aus Kunststoff vorteilhaft, da in diesem Fall das Beschichtungsmaterial bereits in dessen Endform, also mit Vertiefung, extrudiert werden kann. Auf diese Weise ist eine nachgeschaltete Herstellung der Vertiefung nicht notwendig und es kann direkt der Materialeinsatz reduziert werden.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass Beschichtungsmaterial nach der Extrusion noch spanend zu bearbeiten, um die Vertiefung oder die Profilform herzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels zumindest einem Profilfräser, bevorzugt mittels zwei Profilfräsern, während des Zuführens des zu beschichtenden Werkstücks an der zumindest einen zu beschichtenden Oberfläche das Profil, insbesondere ein trapezförmiger Vorsprung, gefräst, der insbesondere zu der Vertiefung des Beschichtungsmaterials zumindest teilweise komplementär ist.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn an der zu beschichtenden Oberfläche des Werkstücks und/oder der mit der Vertiefung versehenen Oberfläche des Beschichtungsmaterials zumindest abschnittsweise eine Haft-/Funktionsschicht aufgebracht wird, wobei die Haft-/Funktionsschicht bevorzugt während der Herstellung des Beschichtungsmaterials durch Nachbeschichtung („Offlineglueing“) an dem Beschichtungsmaterial aufgebracht wird und/oder nachträglich auf das profilierte Beschichtungsmaterial und/oder das profilierte Werkstück aufgebracht wird.
Ferner ist es bevorzugt, wenn bei dem Verfahren ein Aktivieren einer Haftschicht des Beschichtungsmaterials während einer Relativbewegung zwischen Beschichtungsmaterial und Werkstück, bevorzugt unmittelbar vor dem eigentlichen Beschichtungsvorgang, durchgeführt wird, wobei die Aktivierung durch eine Energiequelle durchgeführt wird, die insbesondere ausgewählt ist aus Laser, Heißluftquelle oder Begasungsquelle, Infrarotquelle, Ultraschallquelle, Magnetfeldquelle, Mikrowellenquelle, Plasmaquelle und/oder LED-Quelle. Hierbei ist es auch möglich, mehrere der genannten Energiequellen in Kombination miteinander zu verwenden.
Der Laser ermöglicht dabei eine besonders schnelle Fokussierung auf einen bestimmten Bereich des Beschichtungsmaterials. Somit kann mit einem Laser Energie besonderes schnell bereitgestellt werden, wodurch hohe Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht werden. Eine Heißluftquelle bspw. ist vergleichsweise kostengünstig verfügbar und erfordert einen relativ geringen Wartungsaufwand.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens vorliegender Erfindung wird eine Verbindungsecke des Werkstücks anhand von zwei Beschichtungsmaterialien, insbesondere anhand einer Längsbeschichtung und einer Querbeschichtung, beschichtet, wobei die Verbindungsecke eine Längsseite und eine Querseite aufweist, die bevorzugt rechtwinkelig zueinander angeordnet sind, beide Beschichtungsmaterialien im Verbindungseck des Werkstücks derart eine komplementäre Fase aufweisen, dass sie ohne Profilerhöhung aneinanderstoßen, und bevorzugt eine Tiefe der Vertiefungen der beiden Beschichtungsmaterialien so gewählt ist, dass die Beschichtungsmaterialien das Werkstück an der Verbindungsecke vollständig umschließen. D.h., die Tiefe der Vertiefungen der beiden Beschichtungsmaterialen, die in der Regel gleich ist, ist so gewählt, dass sie geringer ist als ein Gehrungsradius der beiden Beschichtungsmaterialien.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die beiden Beschichtungsmaterialien die Ecke des Werkstücks vollständig umschließen. Somit kann eine Verbindungsecke geschaffen werden, die einen hochwertigen Eindruck macht.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Beschichtungsmaterial, insbesondere Schmalflächenbeschichtungsmaterial oder Kantenmaterial, zur Beschichtung von Oberflächen eines Werkstücks, insbesondere zur Beschichtung von unsteten Oberflächen eines Werkstücks, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, aufweisend: eine Trägerschicht, mit einer ersten Oberfläche, die dazu eingerichtet ist, an zumindest einer Oberfläche eines zu beschichtenden Werkstücks angebracht zu werden, und eine in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials verlaufende Vertiefung, wobei die Vertiefung in der ersten Oberfläche vorgesehen ist.
Eine unstete Oberfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich bspw. aus verschiedenen Werkstückseiten zusammengesetzte Oberfläche, welche Werkstückseiten insbesondere winklig und/oder über einen oder mehrere Radien ineinander übergehen. Beispiele unsteter Oberflächen sind eine Ecke oder eine Kante an einem insbesondere plattenförmigen Werkstück. Insbesondere kann eine Schmalseite eine Ecke und/oder Kante aufweisen. Derartige Oberflächen treten beispielsweise im Bereich eines Türfalzes auf.
Mittels des bereitgestellten Beschichtungsmaterials ist es auf einfache und effiziente Weise möglich, den Materialeinsatz bei der Herstellung des Beschichtungsmaterials zu reduzieren und gleichzeitig eine optische und haptische Wertigkeit der Beschichtung wie bei bekannten Beschichtungsmaterialien zu erzielen. Ferner kann aufgrund des Vorsehens der Vertiefung und der damit verbundenen Schwächung des Querprofils des Beschichtungsmaterials die Biegsamkeit bzw. Elastizität des Beschichtungsmaterials erhöht werden, was es möglich macht, Werkstücke mit kleineren Radien zu beschichten. Mit anderen Worten, verglichen mit herkömmlichen Beschichtungsmaterialien können gleiche Radien am zu beschichtenden Werkstück mit dickeren Beschichtungsmaterialien beschichtet werden, was zur Verbesserung der Optik und Hochwertigkeit des Endprodukts beiträgt.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Vertiefung im Querschnitt des Beschichtungsmaterials betrachtet trapezförmig, u-förmig, v-förmig oder w-förmig und/oder aus einer Kombination von Fasen, Geraden und Kreisbögen ausgeformt ist, wobei die Vertiefung bevorzugt eine gleichschenklige Trapezform mit einer an der Außenseite des Beschichtungsmaterials vorliegenden längeren Grundseite aufweist.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Vertiefung so positioniert und ausgebildet ist, dass die Vertiefung an ihrer größten Ausdehnung, entspricht im Falle einer Vertiefung mit einer gleichschenkligen Trapezform der längeren Grundseite des gleichschenkligen Trapezes, die beiden Längsseitenwände des Beschichtungsmaterials berührt oder an ihrer größten Ausdehnung eine bestimmte Distanz zu den beiden Längsseitenwänden aufweist.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass eine Tiefe der Vertiefung so gewählt ist, dass die Tiefe geringer ist wie ein Gehrungsradius oder ein Gehrungswinkel an mindestens einem Ende des Beschichtungsmaterials.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass eine Werkstückecke des Werkstücks vollständig von dem Beschichtungsmaterial umschlossen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Beschichtungsmaterial eine aktivierbare oder reaktivierbare Haftschicht auf.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Beschichtungsmaterial ein extrudiertes, insbesondere ein koextrudiertes Beschichtungsmaterial ist, wobei insbesondere die Trägerschicht und die Haftschicht koextrudiert sind, oder die Trägerschicht des Beschichtungsmaterials nach deren Herstellung mit einer Haftschicht versehen ist, wobei die Haftschicht bevorzugt mittels Düsen oder profilierten Leimwalzen aufgebracht ist.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Trägerschicht des Beschichtungsmaterials zumindest abschnittsweise aus PVC, Polystyrol, insbesondere aus ABS, aus PP, PE, Polycarbonat und/oder Polymethylmetacrylat (PMMA), als HPL, CPL, Melaminpapier und/oder als Furnier ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Beschichtungsmaterial eine Dicke zwischen 0,5 mm - 4 mm, bevorzugt 0,7 mm - 4 mm, weiter bevorzugt 1,5 mm - 4 mm, auf, wobei die Haftschicht insbesondere eine Dicke von 0,1 mm - 0,3 mm aufweist und die Vertiefung bevorzugt eine Tiefe von 0,1 mm - 3 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 3 mm aufweist.
Aufgrund der Vertiefung können somit auch Beschichtungsmaterialien mit vergleichsweise großer Dicke eingesetzt werden, da trotz der großen Dicke des Beschichtungsmaterial der Materialeinsatz gering gehalten werden kann, sowie die Biegsamkeit des Beschichtungsmaterials gegenüber bekannten Beschichtungsmaterialien in Relation auf die Dicke des Materials verbessert werden kann.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Tiefe der Vertiefung des Beschichtungsmaterials größer als 60 % der Dicke des Beschichtungsmaterials, bevorzugt größer als 70 % der Dicke des Beschichtungsmaterials, ist.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn eine Breite der Vertiefung, in Breitenrichtung des Beschichtungsmaterials gesehen, größer als 70 % der Breite des Beschichtungsmaterials, bevorzugt größer als 80 % der Breite des Beschichtungsmaterials, weiter bevorzugt größer als 90% der Breite des Beschichtungsmaterials ist, wobei bevorzugt an beiden Rändern des Beschichtungsmaterials genügend Beschichtungsmaterial stehen bleibt, um einen Abschlussradius oder eine Abschlussfase zur anliegenden Oberfläche des Werkstücks vorsehen zu können.
Auf diese Weise ist es möglich, die Materialeinsparung aufgrund der Vertiefung zu maximieren sowie die Biegsamkeit des Beschichtungsmaterials optimal einzustellen.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Haftschicht des Beschichtungsmaterials Farbpigmente aufweist, insbesondere Farbpigmente in der Farbe der Trägerschicht und/oder der Beschichtung des zu beschichtenden Werkstücks.
Auf diese Weise ist es möglich, die Farbgebung der Haftschicht an diejenige der Trägerschicht anzupassen. Somit ist die Haftschicht nach Aufbringung des Beschichtungsmaterials an einem Werkstück nicht oder nur kaum optisch wahrnehmbar, ohne die Dicke der Haftschicht zu verringern.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Werkstück das entsprechend einem Beschichtungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschichtet wurde,
2 zeigt schematisch ein Werkstück das entsprechend einem Beschichtungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschichtet wurde,
3 zeigt schematisch ein Werkstück das entsprechend dem in 2 gezeigten Beschichtungsverfahren beschichtet wurde, wobei das Beschichtungsmaterial abgerundete Kanten aufweist,
4 zeigt eine Explosionsdarstellung des beschichteten Werkstücks von 2,
5 zeigt ein Beschichtungsmaterial für das in 2 gezeigte Beschichtungsverfahren,
6 zeigt schematisch eine Verbindungsecke eines Werkstücks das entsprechend dem in 2 gezeigten Beschichtungsverfahren beschichtet wurde, und
7 zeigt schematisch eine räumliche Darstellung einer Verbindungsecke eines Werkstücks das entsprechend dem in 3 gezeigten Beschichtungsverfahren beschichtet wurde.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachfolgend werden anhand der beigefügten Figuren bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Modifikationen bestimmter Merkmale können jeweils einzeln miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen auszubilden.
1 zeigt schematisch ein Werkstück W das entsprechend einem Beschichtungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschichtet wurde, insbesondere zeigt 1 eine Querschnittsansicht, die das Werkstück W sowie ein Beschichtungsmaterial 10 orthogonal zu einer Längserstreckung des Beschichtungsmaterials 10 schneidet. Wie der 1 entnommen werden kann, weist das Beschichtungsmaterial 10 auf der dem Werkstück W zugewandten Seite eine Vertiefung 10a auf. Auf diese wird später mit Bezug auf 4 im Detail eingegangen. Wie der 1 weiter entnommen werden kann, weist das mit dem Beschichtungsmaterial 10 beschichtete Werkstück W ein Profil P auf, welches der Kontur der Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials entspricht, d.h., das Profil P des Werkstücks W ist zumindest teilweise komplementär zu der Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials 10. Wie die 1 ebenfalls zeigt, reicht die Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials bis hin zu den beiden Deckseiten (Oberseite und Unterseite) W2 und W3 des Werkstücks W. Dadurch, dass das Beschichtungsmaterial (Kantenmaterial) immer höher als das Werkstück W ist, ragt die Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials vorerst über die Ober- und Unterseite W2, W3 des Werkstücks W hinaus. Der Überstand kann genutzt werden, um etwaige Schwankungen der Werkstückdicke auszugleichen. Der verbleibende Überstand wird bevorzugt mittels einer Nachbearbeitung formschlüssig zum Werkstück W entfernt. Somit zeigt 1 das beschichtete Werkstück W nach der Nachbearbeitung. Da sich die Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials bis hin zu beiden Deckseiten W2, W3 des Werkstücks erstreckt, ist es bei der Ausbildung des Profils P des Werkstücks W lediglich notwendig, das Werkstück W mit zwei Fasen zu versehen. Wie der 1 entnommen werden kann, vermittelt das angebrachte Beschichtungsmaterial 10 den Eindruck einer wesentlich breiteren Kante, als das Beschichtungsmaterial 10 zum Großteil tatsächlich breit ist. Somit kann das bereitgestellte Beschichtungsmaterial 10 einen gewohnten, hochwertigen Eindruck vermitteln, wobei jedoch der Materialeinsatz drastisch reduziert werden kann.
2 zeigt schematisch ein Werkstück das entsprechend einem Beschichtungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschichtet wurde, wobei im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform die Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials 10 nicht bis hin zu den beiden Deckseiten W2, W3 des Werkstücks W reicht. D.h., die Vertiefung 10a reicht nicht bis zu den äußeren Längsseiten des Beschichtungsmaterials 10. Entsprechend gestaltet sich das Profil P des Werkstücks W komplizierter. Eine derartige Ausgestaltung der Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials 10 bietet jedoch den Vorteil, dass die Längskanten des Beschichtungsmaterials, die nach Anbringung des Beschichtungsmaterials außen angeordnet sind, dicker ausgebildet sind, also mehr Material aufweisen, und somit robuster gegenüber einer Fremdeinwirkung bzw. Beschädigung sind.
Diese Ausbildung ist insbesondere vorteilhaft, wenn wie in 3 gezeigt, die Längskanten des Beschichtungsmaterial 10, die nach dem Aufbringen an dem Werkstück W außen angeordnet sind, mit einem Radius R oder mit einer Fase versehen sind. Da zum Vorsehen eines Radius R oder einer Fase der Randbereich des Beschichtungsmaterials 10 eine ausreichende Dicke aufweisen muss, um nicht Gefahr zu laufen, dass das Beschichtungsmaterial 10 zu instabil wird.
Hierbei kann das Beschichtungsmaterial 10 bereits den Radius R oder die Fase auf der Dekorseite, also der von der Beschichtungsseite ausgehen gegenüberliegenden Seite, aufweisen, bevor das Beschichtungsmaterial 10 auf dem Werkstück aufgebracht wird, was den Vorteil hat, dass eine Nachbearbeitung nur noch mittels einer Ziehklinge erfolgen muss.
Der Radius R kann wie in 3 gezeigt tangential zur Werkstückdicke hin auslaufen. Mit anderen Worten, der Übergang des Werkstücks W mündet tangential in den Radius R des Beschichtungsmaterials 10. Ist das Beschichtungsmaterial 10 an der Oberseite beispielsweise 3 mm breit, ist es vorteilhaft, wenn sie auch einen Radius R von 3 mm aufweist, welcher beispielsweise gefräst ist. Hierdurch kann der Vorteil realisiert werden, dass ein an sich dünneres Beschichtungsmaterial 10 eine dickere Kante und somit auch einen größeren Radius R im Randbereich suggeriert.
Wie der 3 ferner entnommen werden kann, verläuft das Profil P des Werkstücks W an den Rändern senkrecht zu den Deckseiten W2, W3 des Werkstücks W, was zu dem Vorteil führt, dass bei schwankender Dicke des Werkstücks W die Breite der entstehenden Beschichtung konstant bleibt. Wohingegen bei der in 1 gezeigten Ausführungsform bei einer schwankenden Werkstückdicke die Breite der Beschichtung schwankt, da entsprechend der Dicke des Werkstücks W das Beschichtungsmaterial 10 mehr oder weniger abgetragen werden muss, und sich dadurch aufgrund der schief verlaufenden Vertiefung 10a die Breite des Beschichtungsmaterials 10 verändert.
Ferner bietet die in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen aufgrund der senkrechten Fügefläche zwischen Beschichtungsmaterial 10 und Werkstück W den Vorteil, dass die Leimfuge oder Nullfuge schmäler ist wie in der in 1 gezeigten Ausführungsform. Dies liegt daran, dass sich die Breite der Leimfuge oder Nullfuge durch die schiebe Ebene je nach Winkel vergrößert. Bei einer 45° Ausprägung wird eine 0,2 mm Fuge um den Faktor 1/sin45° = Wurzel von 2 = 1,414 größer.
4 zeigt eine Explosionsdarstellung des beschichteten Werkstücks von 2. Rechts in 4 ist das Beschichtungsmaterial 10 dargestellt. Wie der 4 gut zu entnehmen ist, ist die Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials 10 der zweiten Ausführungsform so ausgebildet, dass diese nicht bis hin zu den Längsseiten des Beschichtungsmaterials 10 reicht. D.h., eine voreingestellte Distanz A verbleibt zwischen den beiden Längsseiten des Beschichtungsmaterials 10 und der Vertiefung 10a. Ferner weist die Vertiefung 10a eine gleichschenklige, trapezförmige Form auf, die sich nach innen hin, also in das Beschichtungsmaterial 10 hinein, verjüngt. Entsprechend weist die Vertiefung eine länge Grundseite G auf, die an der Oberfläche O1 des Beschichtungsmaterials 10 angeordnet ist, die später mit dem Werkstück W, insbesondere mit der Oberfläche oder Werkstückseite W1, in Kontakt kommt. Die Tiefe T des Beschichtungsmaterials 10 ist so gewählt, dass sie geringer ist als eine Dicke D des Beschichtungsmaterials. Wie oben bereits ausgeführt, kann die Form der Vertiefung 10a und des dazu komplementären Profils P frei gewählt werden, wobei Kombinationen aus Geraden, Fasen und Kreisbögen denkbar sind. Bei beiden Formen ist lediglich darauf zu achten, dass bei der Beschichtung des Werkstücks W das Profil P des Werkstücks W in die Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials 10 eingeführt werden kann und das bevorzugt die Kontaktfläche zwischen Vertiefung 10a und Profil P maximiert wird.
Wie der 4 weiter entnommen werden kann, weist das Werkstück W an der Oberfläche oder Werkstückseite W1 ein Profil P auf, das zumindest teilweise komplementär zu der Vertiefung 10a des Beschichtungsmaterials 10 ist. Hierbei ist unter zumindest teilweise komplementär zu verstehen, dass das Profil P so gestaltet ist, dass es mit Sicherheit in die Vertiefung 10a eingebracht werden kann, also in dessen Abmessungen kleiner ausgebildet ist als die Vertiefung 10a. Anderseits sollte jedoch das Profil P nicht zu klein ausgebildet werden, um keine zu großen Zwischenräume zwischen dem Profil P und der Vertiefung 10a auszubilden. In der dargestellten zweiten Ausführungsform weist das Profil P die Form eines trapezförmigen Vorsprungs 13 auf. Wie der 4 auch entnommen werden kann, ist aufgrund der trapezförmigen Form der Vertiefung 10a bzw. des Vorsprungs 13 der Verbindungsbereich (Kontaktfläche) zwischen Beschichtungsmaterial 10 und Werkstück W vergrößert, was die Festigkeit der Verbindung erhöht und das Risiko eines Ablösens des Beschichtungsmaterials 10 (der Kante) von dem Werkstück W reduziert.
In 5 ist lediglich ein Beschichtungsmaterial 10 dargestellt, wobei das Beschichtungsmaterial 10 ausgebildet ist aus einer Trägerschicht 11 und einer Haftschicht 10. Wie der 5 weiter entnommen werden kann, ist die Haftschicht 10 an der Seite des Beschichtungsmaterials 10 vorgesehen, an der die Vertiefung 10a in dem Beschichtungsmaterial 10 ausgebildet ist. Ferner verdeutlicht 5, dass eine Breite B1 der Vertiefung 10a, die einer maximalen Breite der Vertiefung 10a entspricht, geringer ist, als eine Breite B2 des Beschichtungsmaterials 10.
6 zeigt schematisch eine Verbindungsecke eines Werkstücks, das entsprechend dem in 2 gezeigten Beschichtungsverfahren beschichtet wurde. Wie der 6 entnommen werden kann, stoßen in dem gezeigten Verbindungseck zwei Beschichtungsmaterialen 10 aufeinander, wobei es sich bei den beiden Beschichtungsmaterialien 10 um eine Längsbeschichtung 102 und eine Querbeschichtung 101 handelt. Die Verbindungsecke weist eine Längsseite (Oberfläche) W1' und eine Querseite W1" des Werkstücks W auf, welche rechtwinkelig zueinander angeordnet sind.
Die Bearbeitung der Ecke kann mit heute herkömmlichen Verfahren durchgeführt werden. Lediglich das zusätzliche profilieren der Schmalseite(n) ist notwendig. Zuerst wird das Werkstück an der Längsseite mit Fasen versehen, anschließend wird die Längsbeschichtung 102 an der Längsseite W1' angebracht und daraufhin der Überstand der Längsbeschichtung 102 gekappt. Im nächsten Schritt erfolgt eine Nachbearbeitung der Längsseite (Profil + Oberfläche). Anschließend wird die Querseite W1" (inklusive der bereits angeleimten Längsseite) mit Fasen versehen und die Querbeschichtung 101 an der Querseite W1" angebracht. Danach wird wiederum der Überstand der Querbeschichtung 101 gekappt und es wird ein Formfräsen des Radius R_G durchgeführt. Abschließend erfolgt wiederum eine Nachbearbeitung der Querseite (Profil + Oberfläche).
Hierbei weisen die beiden Vertiefungen 10a der beiden Beschichtungsmaterialien 101, 102 jeweils eine gleiche Tiefe T auf, die so gewählt ist, dass die Beschichtungsmaterialien 101, 102 das Werkstück W, insbesondere die Verbindungsecke des Werkstücks W vollständig umschließen. In anderen Worten, die Tiefe T der beiden Vertiefungen 10a ist so gewählt, dass die Tiefe T geringer ist wie ein Gehrungsradius R_G der beiden Beschichtungsmaterialien 101, 102.
Wie der 7 zeigt schematisch eine räumliche Darstellung einer Verbindungsecke eines Werkstücks, das entsprechend dem in 3 gezeigten Beschichtungsverfahren beschichtet wurde, wobei wie oben beschrieben bisher lediglich die Längsseite W1' des Werkstücks W mit der Längsbeschichtung 102 versehen wurde, die Längsbeschichtung 102 gekappt und an der Querseite W1' das Profil P gefräst wurde. Wie der 7 entnommen werden kann, entsteht nach dem Profilieren der Querseite W1' eine Auflagefläche A oder Kontaktfläche an der Längsbeschichtung 102, da diese aufgrund der Profilierung kleiner ist wie bei herkömmlichen Beschichtungen, wird die Festigkeit der Beschichtung im Bereich der Ecke verbessert.

Claims

Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche, insbesondere einer Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks (W), das bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, mit den Schritten: Zuführen eines Beschichtungsmaterials (10), wobei das Beschichtungsmaterial (10) eine in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials (10) verlaufende Vertiefung (10a) aufweist, Aufbringen des Beschichtungsmaterials (10) an mindestens einer Oberfläche (W1) eines zu beschichtenden Werkstücks (W), wobei das Werkstück (W) an der Oberfläche (W1) ein zu der Vertiefung (10a) des Beschichtungsmaterials (10) zumindest teilweise komplementäres Profil (P) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine spanende Bearbeitung, mittels der das Profil (P) des Werkstücks (W) ausgebildet wird, wobei die spanende Bearbeitung bevorzugt anhand eines Fräsers, Schabwerkzeugs und/oder eines Schleifbands erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Profil (P) an der zumindest einen zu beschichtenden Oberfläche (W1) des Werkstücks (W) während des Zuführens des Werkstücks (W) und/oder während des Aufbringens des Beschichtungsmaterials (10) am Werkstück (W) und/oder bereits in einem vorgeschalteten Arbeitsgang ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, beim dem während der Ausbildung des Profils (P) an der zumindest einen zu beschichtenden Oberfläche (W1) des Werkstücks (W) eine Abtastung des zu beschichtenden Werkstücks (W) erfolgt, insbesondere eine Dicken- und/oder Konturabtastung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials (10) verlaufende Vertiefung (10a) während der Herstellung des Beschichtungsmaterials (10) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Vertiefung (10a) des Beschichtungsmaterials (10) beim Extrudieren des Beschichtungsmaterials (10), insbesondere beim Koextrudieren der Trägerschicht (11) und der Haftschicht (12), und/oder nach dem Extrudieren des Beschichtungsmaterials spanend ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem mittels zumindest einem Profilfräser, bevorzugt mittels zwei Profilfräsern, während des Zuführens des zu beschichtenden Werkstücks (W) an der zumindest einen zu beschichtenden Oberfläche (W1) ein trapezförmiger Vorsprung (13) gefräst wird, der insbesondere zu der Vertiefung (10a) des Beschichtungsmaterials (10) zumindest teilweise komplementär ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem an der zu beschichtenden Oberfläche (W1) des Werkstücks (W) und/oder der mit der Vertiefung (10a) versehenen Oberfläche des Beschichtungsmaterials (10) zumindest abschnittsweise eine Haft-/Funktionsschicht aufgebracht wird, wobei die Haft-/Funktionsschicht bevorzugt während der Herstellung des Beschichtungsmaterials (10) durch Nachbeschichtung an dem Beschichtungsmaterial (10) aufgebracht wird und/oder nachträglich auf das profilierte Beschichtungsmaterial (10) und/oder das profilierte Werkstück (W) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem ein Aktivieren einer Haftschicht (12) des Beschichtungsmaterials (10) während einer Relativbewegung zwischen Beschichtungsmaterial (10) und Werkstück (W) durchgeführt wird, wobei die Aktivierung durch eine Energiequelle durchgeführt wird, die insbesondere ausgewählt ist aus Laser, Heißluftquelle, Begasungsquelle, Infrarotquelle, Ultraschallquelle, Magnetfeldquelle, Mikrowellenquelle, Plasmaquelle und/oder LED-Quelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Verbindungsecke des Werkstücks (W) anhand von zwei Beschichtungsmaterialien (10), insbesondere anhand einer Längsbeschichtung (102) und einer Querbeschichtung (101), beschichtet wird, wobei die Verbindungsecke als Oberflächen eine Längsseite (W1') und eine Querseite (W1") aufweist, die bevorzugt rechtwinkelig zueinander angeordnet sind, beide Beschichtungsmaterialien (10) im Verbindungseck des Werkstücks derart eine komplementäre Fase aufweisen, dass sie ohne Profilerhöhung aneinander stoßen, und bevorzugt eine Tiefe (T) der Vertiefungen (10a) der beiden Beschichtungsmaterialien (10) so gewählt ist, dass die Beschichtungsmaterialien (10) das Werkstück an der Verbindungsecke vollständig umschließen.
Beschichtungsmaterial (10), insbesondere Schmalflächenbeschichtungsmaterial, zur Beschichtung einer Oberfläche eines Werkstücks (W), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Holzersatzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen besteht, umfassend: eine Trägerschicht (11), mit einer ersten Oberfläche (O1), die dazu eingerichtet ist, an zumindest einer Oberfläche (W1) eines zu beschichtenden Werkstücks (W) angebracht zu werden, und eine in Längsrichtung des Beschichtungsmaterials (10) verlaufende Vertiefung (10a), wobei die Vertiefung (10a) in der ersten Oberfläche (O1) vorgesehen ist.
Beschichtungsmaterial (10) nach Anspruch 11, bei dem die Vertiefung (10a) im Querschnitt des Beschichtungsmaterials (10) betrachtet trapezförmig, u-förmig, v-förmig oder w-förmig und/oder aus einer Kombination von Fasen, Geraden und Kreisbögen ausgeformt ist, wobei die Vertiefung (10a) bevorzugt eine gleichschenklige Trapezform mit einer an der Außenseite des Beschichtungsmaterials vorliegenden längeren Grundseite (G) aufweist.
Beschichtungsmaterial (10) nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Vertiefung (10a) so positioniert und ausgebildet ist, dass die Vertiefung (10a) an ihrer größten Ausdehnung die beiden Längsseitenwände (10b) des Beschichtungsmaterials (10) berührt oder an ihrer größten Ausdehnung eine bestimmte Distanz (A) zu den beiden Längsseitenwänden (10b) aufweist.
Beschichtungsmaterial (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem eine Tiefe (T) der Vertiefung (10a) so gewählt ist, dass die Tiefe (T) geringer ist wie ein Gehrungsradius (R_G) oder ein Gehrungswinkel an mindestens einem Ende des Beschichtungsmaterials (10).
Beschichtungsmaterial (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, ferner umfassend eine aktivierbare oder reaktivierbare Haftschicht (12).
Beschichtungsmaterial (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, das ein koextrudiertes Beschichtungsmaterial ist, wobei insbesondere die Trägerschicht (11) und die Haftschicht (12) koextrudiert sind, oder die Trägerschicht (11) des Beschichtungsmaterials (10) nach deren Herstellung mit einer Haftschicht versehen ist, wobei die Haftschicht bevorzugt mittels Düsen oder profilierten Leimwalzen aufgebracht ist.
Beschichtungsmaterial (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem die Trägerschicht (11) des Beschichtungsmaterials (10) zumindest abschnittsweise aus PVC, Polystyrol, insbesondere aus ABS, aus PP, PE, Polycarbonat und/oder Polymethylmetacrylat (PMMA), als HPL, CPL, Melaminpapier und/oder als Furnier ausgebildet ist.
Beschichtungsmaterial (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem das Beschichtungsmaterial (10) eine Dicke (D) zwischen 0,5 mm - 4 mm, bevorzugt 0,7 mm - 4 mm, weiter bevorzugt 1,5 mm - 4 mm, aufweist, wobei die Haftschicht (12) insbesondere eine Dicke von 0,1 mm - 0,3 mm aufweist und die Vertiefung (10a) bevorzugt eine Tiefe (T) von 0,1 mm - 3 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 3 mm aufweist.
Beschichtungsmaterial (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei dem die Haftschicht (12) des Beschichtungsmaterials (10) Farbpigmente aufweist.