DE2823669A1 - Verformbare kunstharz-schichtpressstoffplatte sowie verfahren zum verformen solcher platten - Google Patents

Verformbare kunstharz-schichtpressstoffplatte sowie verfahren zum verformen solcher platten

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DE2823669A1 DE19782823669 DE2823669A DE2823669A1 DE 2823669 A1 DE2823669 A1 DE 2823669A1 DE 19782823669 DE19782823669 DE 19782823669 DE 2823669 A DE2823669 A DE 2823669A DE 2823669 A1 DE2823669 A1 DE 2823669A1
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

2823663
ISOVOLTA Isolierstoff-Vertriebs GmbH
Marschnerstraße 17a 8000 München 60
Fernruf 089/88 29 77 Telex 05212372 max d
München, den 16. Mai 19
Verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte sowie Verfahren zum Verformen solcher Platten.
809884/0638
2823663
Die Erfindung betrifft eine verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoff platte, v/elche vorteilhaft eine dekorative Oberfläche aufweisen kann und zum Herstellen von Gegenständen mit gerundeten Kanten geeignet ist, sowie ein Verfahren zum Verformen dieser Platten.
In der Möbelindustrie sowie in der Herstellung von dekorativen Strukturen ist in den letzten Jahren ein steigender Trend nach Formen zu beobachten, die gerundete Kanten haben.
Für Strukturen dieser Art, die eine dekorative Oberfläche aufweisen, werden in zunehmendem Maße sogenannte Kunstharz-Schichtpreßstoffplatten der "Postforming" Qualität verwendet. Sie werden nachstehend Postforming-Platten genannt. Diese Platten bestehen aus mehreren miteinander heiß verpreßten, mit duroplastischen Bindemitteln imprägnierten Trägerbahnen, insbesondere Papierbahnen, wobei diese Bindemittel nach dem Verpressen noch nicht völlig ausgehärtet sind, und können durch Erhitzen und Biegen über eine Schablone in ihre endgültige Form gebracht werden. Wegen der geringen Reißdehnung des imprägnierten Papiers sind dabei die erzielbaren Biegeradien nicht kleiner als etwa das 8 - lOfache der Plattenstärke. Die Postforming-Platten haben, mit aus diesem Grunde, in der Praxis eine Stärke von 0,8 - 1,2 mm und können in diesen Stärken für die meisten Zwecke nicht selbsttragend eingesetzt, sondern müssen im allgemeinen zuerst gebogen und dann auf einen entsprechend geformten Träger aufgeleimt werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte anzugeben, welche mit Biegeradien von der Größe der Plattenstärke verformt und — ■7ΐφΐ4-οη vorfnrmfon pi a-h-Hon vorteilhaft als selbsttragendeS
KaT)Ti
Konstruktionselementef verwendet werden Diese Aufaabe
o{urcl> ei ie
wird erfindungsgemäßeja verformbarem Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte gelöst, die dadurch gekennzeichnet i'st, daß sie aus mehreren Einzellamellen aufgebaut ist, von denen jede
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für sich aus einer oder mehreren mit den duroplastischen Bindemitteln imprägnierten Trägerbahnen gebildet wird, sowie aus
zwischen den Einzellamellen angeordnetevjSchichten aus thermoplastischen Bindemitteln, deren Schmelztemperatur gleich der/
/'•st
oder niedriger als die Verformungstemperatur . Dabei kann das Bindemittel vorteilhaft ein nicht härtender Schmelzkleber, vorzugsweise einer' auf Basis von Polyamid, oder ein Bindemittel auf Basis von Novolak sein, oder es kann auch vorteilhaft aus Acrylnitrylputadien/Etyrol oder einem Polyester bestehen.
Der Erfindung liegt ferner noch die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Verformen der erfindungsgemäßen Kunstharz-Schichtpreßstoff platte anzugeben.
Das diese Aufgabe lösende erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zumindest in ihrem Verformungsbereich auf eine Temperatur gleich der/oder höher als die
Schmelztemperatur des thermoplastischen Bindemittels gebracht und die Platte hierauf innerhalb des Verformungsbereiches
in einer Biegeeinrichtung um zumindest eine zylindrische
Fläche gebogen wird, wobei im Verformungsbereich die Lamellen der Platte sich in Richtung der Plattenoberfläche gegeneinander verschieben, daß nach Beendigung des Biegevorganges die Platte abgekühlt und daß während und/oder nach dem Verformen zumindest bis zum Wiedererstarren des Bindemittels während des Abkühlens ein Auftrennen der Bindemittelfugen durch Formhalteorgane der Biegeeinrichtung verhindert wird. Dabei wird vorteilhaft bei einem Heiß-Verformen durch Abwinkein einer Randzone der Platte der Verformungsbereich durch den Biegebereich und die abzuwinkelnde Randzone der Platte gebildet. Bei einer anderen vorteilhaften speziellen Verformungsart, bei der der Verformungsbereich an zwei zueinander zumindest im wesentlichen parallelen Begrenzungen nicht mit den Plattenrändern übereinstimmt, erfolgt die Verformung im Verformungsbereich durch
Biegung um zwei zylindrische Flächen, von denen die Erzeugenden
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zueinander bzw. zu den genannten parallelen Begrenzungen des Verformungsbereichs parallel sind, wobei zumindest nach Beendigung des Biegevorganges, jeweils in einem senkrecht zu den Biegeflächen-Erzeugenden verlaufenden Querschnitt die Summe der durch die Verformung erzeugten Richtungsänderungen gleich Null und, andererseits, die Gesamtlängen der verformten Lamellenbereiche von Lamelle zu Lamelle gleich groß sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand . von bevorzugten Ausführungsbeispieüen sowie der Figuren eingehend erläutert.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte dienen bei dem vorliegenden Beispielen folgende Elemente:
a. Dekorpapiere mit einem Flächengewicht von 100 g/m ,
imprägniert mit einem Melaminharz mit einem Harzauftrag
2
von etwa 140 g/m .
b. Barriere-Papiere (180 g/m ) imprägniert mit Phenolharz
2 mit einem Harzauftrag von ca. 70 g/m
c. Kernpapiere (180 g/m ) imprägniert mit Phenolharz mit
2
ca. 70 g/m Harzauftrag.
d. Polyamid-Schmelzkleberfolie einer Stärke von 30 ^im.
Die zur Imprägnierung der Papiere verwendeten Harze sind jeweils sogenannte " Postforming Harze ", die beim Heißverpressen der Platten nicht vollständig ausgehärtet werden.
Aus den genannten Elementen wird nun z.B. zur Herstellung einer 10 mm starken Platte ein symmetrisch aufgebauter Stapel verschlichtet, derart, daß die mit dem Melamin- bzw. Phenolharz imprägnierten Papiere zehn Gruppen zu je fünf Papieren bilden, wobei zwischen benachbarten Gruppen jeweils eine Schnielzkleberfolie eingefügt ist. Die beiden äußeren Papierlagen-Gruppen enthalten - jeweils von der Stapeloberfläche ausgehend ein Dekorpapier, ein Barrierepapier und drei Kernpapiere, während die inneren Gruppen aus je fünf Kernpapieren bestehen.
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Der so verschlichtete Stapel wird nun in der bei der Kunstharz-Schichtpreßstoff plattenherstellung üblichen Weise heiß verpreßt, wodurch eine Platte entsteht, die aus mehreren aus den einzelnen Papierlagengruppen gebildeten Lamellen besteht, welche durch Schichten eines thermoplastischen Bindemittels untereinander verbunden sind. Dabei wird vorzugsweise mit einer Preßplattentemperatur gearbeitet, die niedriger liegt als die Schmelztemperatur des thermoplastischen Bindemittels, jedoch mindestens gleich ist der Temperatur, bei der durch den Eintritt einer ausreichenden Erweichung eine einwandfreie Klebewirkung des Bindemittels gegeben ist. Bei dem gegebenen Beispiel betrug die Preßplattentemperatur etwa 130 - 140° C.
Fig. 1 zeigt einen Randbereich einer so hergestellten verformbaren Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte 1 im Schnitt. Für das Abwinkein einer Randzone der Platte 1 wird ein Biegebereich 2 und die abzuwinkelnde Randzone 3 auf eine Temperatur über der Erweichungstemperatur der die einzelnen Lamellen 4 verbindenden Bindemittelschichten 5, bei der vorstehend beschriebenen Platte auf 160 - 1700C , erwärmt und die Platte 1 danach, wie später noch näher erläutert werden wird, in einer Biegevorrichtung z.B. um 90° abgewinkelt, sodaß der Plattenrand schließlich die in Fig. 2 dargestellte Form annimmt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen, jeweils in Teildarstellung schematisch im Schnitt, die zur Durchführung einer Variante des Biegeverfahrens verwendete Biegevorrichtung in zwei verschiedene Phasen des Biegevorganges.
Die Biegevorrichtung enthält an einem Gestell - und mit diesem fest verbunden - einen Auflagetisch 6 und einen Biegedorn 7, ferner einen am Gestell drehbar gelagerten Biegeknebel 8 mit Bicgcplattc 9 und Gleitfutter 10, eine im Gestell einstellbar befestigte Gegendruckplatte 11, sowie einen durch hydraulische Zylinder 12 bewegbaren leistenförmigen Preßstempel 13. Biegedorn 7, Gegendruckplatte 11 und Preßstempel 13 sind hohl ausgebildet und werden von einem Kühlmedium durchflossen.
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Zur Durchführung der Biegung wird die Platte, wie anhand von Fig. 1 dargelegt,zunächst in einem Randbereich erwärmt und wie aus Fig.3 ersichtlich,mit dem erwärmten Randbereich in die Biegevorrichtung eingebracht. Nun wird der Biegeknebel 8 im Sinne des Pfeiles 14 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung gedreht. Dabei erfolgt die Biegung der Platte 1 im Zusammenwirken von Biegedorn 7 und der mit dem Gleitfutter 10 versehenen Biegeplatte 9. Wegen der Erweichung der Bindemittelschichten 5 können die einzelnen Lamellen 4 dabei ungehindert in Richtung der Plattenoberfläche gegeneinander abgleiten. Nach erfolgtem Verschwenken des Bieceknebels 8 wird einerseits die abgewinkelte Randzone der Platte zunächst zwischen dem Gleit futter 10 der Biegeplatte 9 und der Gegendruckplatte 11 unter leichter Flächenpressung festgehalten und andererseits durch Ausfahren der hydraulischen Zylinder 12 der leistenförmige Preßstempel 13 gegen die konvexe Oberfläche des gebogenen Plattenbereichs gepreßt.
In diesem in Fig.4 gezeigten Zustand, in welchem der für das Verformen erwärmte Randbereich der Platte nach dem Ab-
Aic winkeln in einer Form gehalten wird, düs^ein Auftrennen der Bindemittelfugen verhindert, .läßtman den erwärmten Plattenbereich zumindest bis zur Wiederverfestigung des thermoplastischen Bindemittels abkühlen. Die Abkühlung wird dabei durch das im Biegedorn 7, in der Gegendruckplatte 11 sowie in dem leistenförmigen Preßstempel 13 zirkulierende Kühlmedium beschleunigt.
Nach erfolgtem Abkühlen wird der Preßstempel 13 zurückgezogen, durch geringes Gegenschwenken des Biegeknebels entsprechend dem Pfeil 16 die Pressung der abgewinkelten Zone aufgehoben und die Platte schließlich in Richtung des Pfeiles 17 von der Biegevorrichtung abgehoben.
In weiterer Ausfertigung der abgewinkelten Platte wird der durch das gegenseitige Gleiten der Lamellen 4 entstehende abgestufte Rand 18 (siehe Fig.2) danach im allgemeinen durch Besäumen entfernt.
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-T-
Eine andere spezielle Art des Heiß-Verformens der erfindungsgemäßen Kunstharzschichtpreßstoffplatten sei nun anhand der Figuren 5 und 6 erläutert, die jeweils in einer Teildarstellung im Schnitte die zugehörige Biegevorrichtung in zwei
des Biegevorganges darstellen.
Die Biegevorrichtung umfaßt eine Presse, an deren Pressengestell 19 der von einem Kühlmedium durchflossene untere Teil 20 eines Biegewerkzeuges montiert ist, - Biegefläche 21 (in seiner allgemeinen Bedeutung) zylindermantelförmig ausgebildet ist, mit Erzeugenden der Mantelfläche, die senkrecht zur Querschnittsebene verlaufen. An dem Pressengestell 19 ist ferner noch ein Plattenzuführungstisch 22 für die zu verformende Platte 23 sowie ein vertikal absenkbarer Plattenriiederhalter 24 vorgesehen. Der vertikal absenkbare Preßstempel 25 trägt den ebenfalls gekühlten oberen Teil 26 des BiegewerkzeugeSjder - analog zum Teil 20 - ebenfalls eine zylindermantelformige Biegefläche 27 aufweist.
Zur Durchführung der Biegung wird die Platte 2 3 in einem (in den Figuren nicht dargestellten) ersten Verfahrensschritt in einem streifenförmigen Verformungsbereich auf 160 - 170 C erwärmt, danach auf dem Plattentisch in Richtung des Pfeiles 28 in das Biegewerkzeug eingeschoben, sodaß der erwärmte streifenförmige Verformungsbereich 29 in die in Fig.5 gezeigte Position kommt. Die seitlichen Begrenzungen 30 des Verformungsbereiches 29 verlaufen dabei in etwa senkrecht zur Querschnittsebene.
Nun wird der Preßstempel 25 abgesenkt und dabei die Platte an den gekrümmten Biegeflächenbereichen 31 bzw. 32 gebogen und schließlich, in der in Fig.6 dargestellten Endphase, zwischen den beiden Biegeflächen 21 und 27, die nun als Formhalteorgane dienen, bis zum Wiedererstarren des in der Platte 23 enthaltenen thermoplastischen Bindemittels festgehalten. Die Konturen der Querschnitte der beiden Biegeflächen 21 und 27 sind so ausgebildet, daß sie in der in Fig.6 dargestellten Position zueinander parallele Kurven bilden (d.h., daß sie dieselben
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-P-
Krummungsmittelpunkte haben), derart, daß in der erwähnten Abkühlphase die Platte 2 3' auch im Verformungsbereich auf konstanter Dicke gehalten wird. Durch die beschriebene Form , der Biegeflächen 21 und 27 und dadurch, daß im Querschnitt die Plattenkonturen an beiden Begrenzungen des Biegebereiches dieselbe Richtung haben, wird erreicht, daß die jeweiligen Gesamtlängen der verformten Lamellenbereiche von Lamelle zu Lamelle gleich giexctT groß sind und daher im gebogenen Zustand in der Platte zwischen den Lamellen keine Schubspannungen auftreten können.
Nach erfolgter Abkühlung wird die Presse geöffnet, der Plattenniederhalter 24 gelöst und die fertig verformte Platte 23' in Richtung des Pfeiles 28 aus der Biegevorrichtung ausgebracht.
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Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Heiß verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte, die aus mehreren miteinander heiß verpreßten, mit duroplastischen Bindemitteln imprägnierten Trägerbahnen aufgebaut ist, wobei die vorgesehene Verformungstemperatur höher ist als die Heißpreßtemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren Einzellamellen (4) aufgebaut ist, von denen jede für sich aus einer oder mehreren mit den duroplastischen Bindemitteln imprägnierten Trägerbahnen gebildet wird,sowie aus zwischen den Einzellamellen angeordneten Schichten (5) aus thermoplastischen Bindemitteln deren Schmelztemperaturen gleich der / oder niedriger als die Verformungstemperatur sind.
2. Heiß verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoff platte gemäß Anspruch ';, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Bindemittel ein nicht härtender Schmelzkleber ist.
3. Heiß verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkleber einer auf Basis von Polyamid ist.
4. Heiß verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte gemäß Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Bindemittel eines auf Basis von Novolak ist.
5. Heiß verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Bindemittel aus. Acrylnitrylbutadifastyrol besteht.
6. Heiß verformbare Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Bindemittel aus einem Polyester besteht.
7. Verfahren zum Heiß-Verformen einer Kunstharz-Schichtpreßstoffplatte nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte zumindest in ihrem Verformungsbereich auf eine Temperatur gleich der/oder höher als die Schmelztemperatur des thermoplastischen Bindemittels gebracht und die Platte hierauf innerhalb des Verformungsbereiches in einer Biegeeinrichtung
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um zumindest eine zylindrische Fläche gebogen wird, wobei im Verformungsbereich die Lamellen der Platte sich in Richtung der Plattenoberfläche gegeneinander verschieben, daß nach Beendigung des Biegevorganges die Platte abgekühlt und daß während und/oder nach dem Verformen zumindest bis zum Wiedererstarren des Bindemittels während des Abkühlens ein Auftrennen der Bindemittelfugen durch Pormhalteorgange der Biegeeinrichtung verhindert wird.
8. Verfahren zum Heiß-Verformen nach Anspruch 7, durch Abwinkein einer Randzone der Platte, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich durch den Biegebereich und die abzuwinkelnde Randzone der Platte gebildet wird.
9. Verfahren zum Heiß-Verformen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich an zwei zueinander zumindest im wesentlichen parallelen Begrenzungen nicht mit den Plattenrändern übereinstimmt, daß die Verformung im Verformungsbereich durch Biegung um zwei zylindrische Flächen erfolgt, von denen die Erzeugenden zueinander bzw. zu den genannten parallelen Begrenzungen des Verformungsbereichs parallel sind, wobei zumindest nach Beendigung des Biegevorganges, jeweils in einem senkrecht zu den Biegeflächen Erzeugenden verlaufendem Querschnitt, einerseits an jeder der beiden Querschnittskonturen die Summe der durch die Verformung erzeugten Richtungsänderungen gleich Null und, andererseits, die Gesamtlängen der verformten Lamellenbereiche von Lamelle zu Lamelle gleich groß sind.
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