DE19921464A1 - Verfahren zum mechanisierten Schleifen und Lackieren von Holzoberflächen, sowie Schleifeinrichtung hierzu - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum mechanisierten Schleifen und Lackieren von Holzoberflächen, das sich dadurch auszeichnet, daß die Holzoberflächen in mehreren Schleifschritten von grobem Schliff zu zunehmend feinerem Schliff geschliffen und anschließend lackiert wird, wobei der Feinheitsgrad des letzten Holzschliffes derart gewählt ist, daß praktisch keine durch die spätere Lackierung aufstellbaren frei endenden Fasern in der Holzoberfläche verbleiben und daß die gesamte Lackmenge in einem Schritt ohne Zwischenschliff aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum mechanisierten Schleifen und Lackieren von Holzoberflächen, bei dem die Holzoberfläche, gegebenenfalls in mehreren Schleifschritten ausgehend von einem groben Schliff zu einem zunehmend feineren Schliff geschliffen und anschließend lackiert wird.

Ein derartiges, mechanisiertes Schleif- und Lackierverfahren wird heutzutage standardmäßig in der Möbelindustrie praktiziert. Hierzu wird die Holzoberfläche zunächst in einer Fertigungsstraße in mehreren Schleifschritten bis zu einem Feinheitsgrad von P 240, ggf. auch bis P 280 geschliffen. Der Feinheitsgrad P 240 bzw. P 280 gibt hierbei die Körnung des verwendeten Schleifmittels an. Wenn im folgenden von einem Feinheitsgrad P 240 bzw. P 280 die Rede ist, ist hiermit ein Feinheitsgrad gemeint, der sich normalerweise mit einem Schleifmittel einer Körnung von P 240 bzw. P 280 erreichen läßt.

Bei den bislang gängigen mechanisierten Schleif- und Lackierverfahren wird nach dem letzten Holzschliff eine erste Lackschicht aufgebracht. Diese Lackschicht dient in erster Linie dazu, die freiendenden Holzfasern aufzurichten und in die Lackschicht einzubetten. Unter aufstellbaren freiendenden Fasern werden im folgenden Fasern verstanden, die zwar noch in der Holzoberfläche verankert sind aber freie Enden aufweisen, die aufgrund des im Lack befindlichen Lösungsmittels, insbesondere bei Verwendung von Wasserlacken durch das dort enthaltene Wasser aufgerichtet werden. Bei den bekannten Verfahren wird diese erste Lackschicht durch einen Zwischenschliff wieder teilweise abgetragen. Dabei wird ungefähr die Hälfte des aufgebrachten Lacks wieder entfernt. Nach dem Zwischenschliff erfolgt dann die Endlackierung. Durch den ersten Lackierungsschritt sind die früheren aufstellbaren freien Fasern fest in der Lackschicht eingebettet, soweit sie nicht durch den Zwischenschliff entfernt wurden. Die Endlackierung bewirkt daher kein Aufstellen der freiendenden Fasern mehr.

Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß zum Lackieren einer Oberflächenseite das zu lackierende Teil, beispielsweise eine Türe zweimal eine Schleif- und Lackierstraße durchlaufen muß. Wenn man berücksichtigt, daß beide Seiten geschliffen und lackiert werden müssen, muß dieses Teil die Schleif- und Lackierstraße insgesamt viermal durchlaufen. Neben der dadurch verringerten Produktivität der Fertigungsstraße ist darüber hinaus auch von Nachteil, daß größere Mengen Lackschleifstaub anfallen, der aus einem Gemisch von Holz und größtenteils ausgehärtetem Lack besteht. Dieser Schleifstaub muß als Sondermüll entsorgt werden. Darüber hinaus muß auf die Holzoberfläche mehr Lack aufgetragen werden als später auf der fertigen Holzoberfläche verbleibt, da ein Teil des Vorlacks durch den Zwischenschliff wieder entfernt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem die Produktivität gegenüber dem bislang bekannten Verfahren erhöht, der Lackverbrauch verringert und die Umweltfreundlichkeit verbessert wird, ohne daß die Qualität der lackierten Oberfläche beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß abhängig von der Holzsorte der Feinheitsgrad des letzten Holzschliffs derart gewählt wird, daß praktisch keine durch die spätere Lackierung aufstellbaren freien Fasern in der Holzoberfläche verbleiben, und daß die gesamte Lackmenge in einem Schritt ohne Zwischenschliff aufgebracht wird.

Es hat sich gezeigt, daß sich durch Erhöhung des Feinheitsgrades der einzelnen Holzschliffe die aufstellbaren freien Fasern praktisch gänzlich aus der Holzoberfläche beseitigen lassen. Wie der Feinheitsgrad gewählt werden muß, hängt letztlich von Holzoberfläche ab. Bei härteren Holzsorten, wie beispielsweise Buche, reicht es, wenn der letzte Holzschliff einen Feinheitsgrad von P 600 bis P 800 aufweist. Erle hingegen benötigt für den letzten Holzschliff einen Feinheitsgrad von mindestens P 1200. In günstiger Weise sind die einzelnen Stufen zwischen den Feinheitsgraden so zu wählen, daß der jeweils folgende Schliff die durch den jeweils vorangegangenen Schliff erzeugte Rauhtiefen beseitigt. Mit einem Feinheitsgrad von P 1600 für den letzten Holzschliff lassen sich praktisch sämtliche Holzsorten in der Oberfläche so aufbereiten, daß keine aufstellbaren freiendenden Fasern mehr verbleiben.

Je nach verwendetem Lack ist es vorteilhaft, wenn der Lack einen gegenüber dem bisher durchgeführten zweistufigen Lackierverfahren reduzierten Lösungsmittelgehalt, bzw. erhöhten Feststoffanteil aufweist. Insbesondere bei wasserbasierten Lacken kann der erhöhte Feststoffanteil das Oberflächenergebnis noch verbessern.

Der Lack kann günstigerweise im Tauch- oder Spritzverfahren aufgebracht werden. Beide Verfahren sind geeignet, die gegenüber dem zweistufigen Lackierverfahren größere Lackmenge aufzubringen.

Die fertig lackierte Oberfläche kann schließlich noch einmal mit einem Feinheitsgrad von P 1200 bis P 2000, vorzugsweise P 1600 geschliffen werden. Dieser hohe Feinheitsgrad veredelt die Lackoberfläche, ohne daß diese matt erscheint. Dieser Endschliff ist zudem eine gute Vorbereitung für eine sich daran anschließende Politur der Oberfläche mittels Tuchringscheiben.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, mit mehreren Schleifstationen, bei denen die Oberflächen mit zunehmendem Feinheitsgrad geschliffen werden und mit einem Transportmittel, welches die die Oberflächen aufweisenden Gegenstände durch die einzelnen Schleifstationen transportiert. Üblicherweise handelt es sich hierbei um Transportbänder, die in einzelnen Schleifstationen zugleich als Werkstückauflage dienen.

Die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Vorrichtung umfaßt zumindest in der letzten Schleifstation eine Schleifeinrichtung, deren Schliff einen Feinheitsgrad erzeugt, der derart gewählt ist, daß praktisch keine durch die spätere Lackierung aufstellbaren freien Fasern in der Holzoberfläche verbleiben. Günstigerweise sind die Feinheitsgrade der vorhergehenden Schleifstationen so abgestimmt, daß mit dem letzten Holzschliff auch die Rauhtiefen der vorangegangenen Schliffe beseitigt werden.

Die in der letzten Schleifstation vorgesehene Schleifeinrichtung kann in günstiger Weise derart aufgebaut sein, daß ein Schleifmittelsubstrat mit einem körnigen Schleifmittel auf einem elastisch nachgiebigen Trägermaterial angeordnet ist, derart, daß die Schleifmittelkörner beim Bearbeiten der Holzoberfläche in das Trägermaterial ausweichen können. Durch diese Ausbildung der Schleifeinrichtung kann zum Erreichen eines Feinheitsgrades von P 1600 beispielsweise ein körniges Schleifmittel verwendet werden, welches üblicherweise, wenn es auf einem Papierträger aufgebracht ist, einen Feinheitsgrad von lediglich P 320, was zugleich auch der Körnung des Schleifpapiers entspricht, erreicht. Der Grund für den höheren Feinheitsgrad der erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung liegt darin, daß das körnige Schleifmittel in das elastisch nachgiebige Trägermaterial ausweichen kann. Die einzelnen Körner dringen somit weniger tief in die Holzoberfläche ein. Im Grunde genommen arbeiten nur noch die Spitzen der Schleifmittelkörner auf der Holzoberfläche. Neben der hierdurch bewirkten Erhöhung des Feinheitsgrades bewirkt diese Ausbildung der Schleifeinrichtung zudem auch, daß sich das Schleifmittelsubstrat weniger zusetzt, da aufgrund der doch vergleichsweise großen Schleifmittelkörner der Abstand zwischen dem Schleifmittelsubstrat und der Spitze eines Schleifmittelkorns größer ist als bei Verwendung eines Schleifpapiers mit einer Körnung von P 1600.

In besonders günstiger Weise ist das Schleifmittelsubstrat als feinmaschiges Netz ausgebildet, dessen Stege allseits mit körnigem Schleifmittel versehen sind, wobei das Netz derart flexibel ist, daß es sich beim Bearbeiten der Holzoberfläche in das Trägermaterial eindrückt.

Das Trägermaterial selbst kann aus einer geschäumten Kunststoffbahn von einer Dicke zwischen 1-5 mm, vorzugsweise 2-3 mm bestehen, deren Nachgiebigkeit ein Eindrücken der Schleifmittelkörner und des Schleifmittelsubstrats erlaubt.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Schleifmittelsubstrat fest auf dem Trägermaterial, vorzugsweise durch Kleben, aufgebracht ist.

Bei Versuchen hat es sich als günstig herausgestellt, wenn die Schleifeinrichtung als walzenförmiger Schleifstern ausgebildet ist, bei dem eine Vielzahl von mit Schleifmittelsubstraten versehene, geschäumte Kunststoffbahnen von einer Nabe radial abstehend angeordnet sind.

Vorteilhaft kann darüber hinaus auch sein, wenn zwischen den einzelnen, die Schleifmittelsubstrate tragenden Kunststoffschaumbahnen noch weitere, ggf. auch dickere Kunststoffschaumbahnen vorgesehen sind, die kein Schleifmittelsubstrat tragen. Diese zwischengeordneten Kunststoffschaumbahnen können eine geringere radiale Länge aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Draufsicht eine schematisch Darstellung einer Fertigungsstraße zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 die Fertigungsstraße aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht auf einen walzenförmigen Schleifstern der letzten Schleifstation der Fertigungsstraße nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine ausschnittsweise Vergrößerung des Schleifsterns gem. Fig. 3 und

Fig. 5 eine ausschnittsweise Vergrößerung des Details V aus Fig. 4.

Die Fertigungsstraße gem. den Fig. 1 und 2 umfaßt verschiedene Schleifstationen 1, 2 und 3. Die Schleifstationen sind mit Schleifwalzen 4, 5 und 6 bestückt. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Fig. 1 und 2 lediglich drei Schleifstationen dargestellt; abhängig von der Holzsorte können jedoch auch fünf, sechs oder gar mehr Schleifstationen vorgesehen sein. Hinter den Schleifstationen befindet sich eine Lackierstation 7, die als Spritzstation oder auch als Tauchstation in üblicher Weise ausgebildet sein kann.

Zum Transport der zu schleifenden und lackierenden Holzwerkstücke 8 ist ein Transportband 9 vorgesehen. Auch dieses Transportband kann in üblicher Weise ausgebildet sein. Es dient neben dem Transport der einzelnen Werkstücke auch als Werkstückauflage in einzelnen Schleifstationen 1, 2, 3. Der Transport durch die Lackierstation ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt; die Transportweise hängt hier im wesentlichen davon ab, ob das Tauch- oder Spritzverfahren angewendet wird.

Die Fig. 3 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf einen Schleifstern 10. Die Schleifwalze 6 der letzten Schleifstation ist aus einer Vielzahl solcher Schleifsterne 10 aufgebaut. Der Schleifstern 10 besteht aus einer Vielzahl, radial um seine Welle 11 angeordneter Trägerbahnen 12 aus einem geschäumten, elastisch nachgiebigen Kunststoffschaummaterial. Die Dicke dieser Trägerbahnen 12 beträgt bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 2 mm. Die Länge der Trägerbahnen beträgt ca. 150 mm, während die Breite etwa 100 mm beträgt. Länge und Breite der Abmessungen können jedoch variabel festgelegt werden. Auf die Trägerbahnen 12 ist ein Schleifmittelsubstrat 13 in Form eines Netzes aufgeklebt. Die einzelnen Stege 14 des Netzes 13 sind allseitig mit einem körnigen Schleifmittel 15 belegt. Wie besonders gut aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Trägerbahn 12 derart nachgiebig, daß bei bereits leichtem Andruck, wie er beispielsweise beim Auftreffen des Schleifmittelsubstrats 13 auf einer Holzoberfläche entsteht, sowohl das Schleifmittelsubstrat 13 als auch die Schleifmittelkörner 15 in die Trägerbahn 12 ausweichen können. Hierdurch wird bewirkt, daß nur die Spitzen 16 der Schleifmittelkörner 15 in die Oberfläche des Holzes eindringen, so daß trotz an sich groberer Körnung mit dem Schleifstern 10 geschliffenen Oberflächen einen erheblich höheren Feinheitsgrad als die Schleifmittelkörnung erreichen.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfähren beispielhaft beschrieben.

Nachdem das Holzwerkstück 8 auf das Transportband 9 aufgelegt ist, wird es von diesem in Richtung des Pfeiles 17 durch die einzelnen Schleifstationen 1, 2 und schließlich 3 hindurchgeführt. Die nach oben gerichtete Oberfläche des Werkstücks 8 wird dabei von den verschiedenen Schleifwalzen 4, 5 und 6 der Schleifstationen 1, 2 und 3 bearbeitet. Der Feinheitsgrad des Schliffs nimmt dabei in Transportrichtung zu. Der Feinheitsgrad der einzelnen Schleifstation ist dabei so gewählt, daß die durch die jeweils vorangegangene Schleifstation erzeugte Rauhtiefe in dem Werkstück durch die nachfolgende Schleifstation wieder weggenommen wird. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht das Holzwerkstück aus Erle. Die Abstufungen der einzelnen Feinheitsgrade sind so gewählt, daß in der letzten Schleifstation 3 ein Feinheitsgrad von etwa P 1600 erreicht wird. Die in der Schleifstation 3 vorgesehene Schleifwalze ist dabei aus Schleifsternen 10 gem. Fig. 3 aufgebaut, deren Schleifkörner 15 einer Körnung von lediglich P 320 entsprechen. Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus des Schleifsterns erreicht die Schleifwalze 6 aber dennoch einen Feinheitsgrad von etwa P 1600. Die letzte Schleifstation 3 entfernt mit dem letzten Holzschliff praktisch sämtliche noch frei endenden Holzfasern in der Holzoberfläche des Werkstückes 8. Nach Säubern der Holzoberfläche wird die geschliffene Seite des Werkstückes 8 in der Lackierstation 7 lackiert. Dabei wird die gesamte Lackmenge auf einmal aufgebracht. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind dies ca. 135 g/m². Nach anschließender Trocknung kann das Werkstück um 180° und auf der Rückseite in entsprechender Weise behandelt werden. Die Schleifwalzen 4 und 5 der Schleifstationen 1 und 3 können in ähnlicher Weise Schleifsterne aufweisen, wie den anhand der Beschreibung zur Fig. 3 erläuterten Schleifstern 10. Den geringeren Feinheitsgrad kann man zum einen dadurch erreichen, daß ein gröberes Schleifmittelkorn verwendet wird, oder aber auch dadurch, daß Trägerbahnen verwendet werden, die eine geringere Nachgiebigkeit bzw. eine höhere Eindruckfestigkeit aufweisen. Die Schleifmittelkörner dringen dann tiefer in die zu behandelnden Holzoberfläche ein als beim Schleifstern 10, wodurch ein geringerer Feinheitsgrad erreicht wird.

Claims (13)

1. Verfahren zum mechanisierten Schleifen und Lackieren von Holzoberflächen, bei dem die Holzoberfläche in gegebenenfalls mehreren Schleifschritten von grobem Schliff zu zunehmend feinerem Schliff geschliffen und anschließend lackiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Holzsorte der Feinheitsgrad des letzten Holzschliffs derart gewählt wird, daß praktisch keine durch die spätere Lackierung aufstellbaren frei endenden Fasern in der Holzoberfläche verbleiben und daß die gesamte Lackmenge in einem Schritt ohne Zwischenschliff aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Holzschliff einen einer Körnung von P 1000 bis P 2000, vorzugsweise P 1600 entsprechenden Feinheitsgrad aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack einen reduzierten Lösungsmittelanteil bzw. einen erhöhten Feststoffanteil aufweist.

4. Ver fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack im Tauch- oder Spritzverfahren aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Lackieren ein Endschliff mit einem Feinheitsgrad von P 1200 bis P 2000, vorzugweise P 1600 erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Endschliff die Oberfläche mittels Tuchringscheiben poliert wird.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit mehreren Schleifstationen (1, 2, 3) und einem Transportmittel (9) zum Transportieren des die Holzoberfläche aufweisenden Werkstücks (8) durch die einzelnen Schleifstationen, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Schleifstation (3) eine Schleifeinrichtung (6, 10) umfaßt, deren Schliff einen Feinheitsgrad aufweist, der in Abhängigkeit von der Holzsorte derart gewählt ist, daß praktisch keine durch die spätere Lackierung aufstellbaren, frei endenden Fasern in der Holzoberfläche verbleiben.

8. Schleifeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleifmittelsubstrat (13) mit einem körnigen Schleifmittel (15) auf einem elastisch nachgiebigem Trägermaterial (12) angeordnet ist, derart, daß die Schleifmittelkörner (15) beim Bearbeiten der Holzoberfläche in das Trägermaterial (12) ausweichen können.

9. Schleifeinrichtung nach Anspuch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittelsubstrat (13) als feinmaschiges Netz ausgebildet ist, dessen Stege (14) allseits mit körnigem Schleifmittel (15) versehen sind, wobei das Netz derart flexibel ist, daß es sich beim Bearbeiten der Holzoberfläche in das Trägermaterial (12) eindrückt.

10. Schleifeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial als geschäumte Kunststoffbahn mit einer Dicke zwischen 1-5 mm, vorzugsweise 2-3 mm ausgebildet ist, deren Nachgiebigkeit ein Eindrücken der Schleifmittelkörner (15) und des Schleifmittelsubstrats (13) erlaubt.

11. Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittelsubstrat (13) fest auf dem Trägermaterial, vorzugsweise durch Kleben, aufgebracht ist.

12. Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinrichtung als walzenförmiger Schleifstern (10) ausgebildet ist, bei dem eine Vielzahl von mit Schleifmittelsubstraten (13) versehenen Trägern (12) von einer Nabe radial abstehend angeordnet sind.

13. Schleifeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Trägern nochmals nachgiebige Kunststoffschaumbahnen (18) vorgesehen sind.