DE3801518A1 - Verfahren zum ueberziehen der oberflaeche eines dreidimensionalen formteiles und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen der Oberfläche eines dreidimensionalen Formteiles, insbesondere einer Möbelfront, einer Tür, einer Schubladenfront, mit einer Deckbahn, insbesondere einer Kunststoff-Folie, wobei das Formteil aus einem luftdurchlässigen, vorzugsweise aus Holzwerkstoff gebildete Material besteht und auf einem Träger aufliegt, in dem rings um das Formteil eine Nut umläuft.

Aus der DE OS 30 01 904 ist eine Membran-Formenpresse bekannt, die sich für das Beschichten von profilierten Teilen mit Deckbahnen, wie Holz­ furnieren oder Kunststoff-Folien eignet. Diese Membran-Formenpresse weist einen Spannrahmen auf, in dem eine Membran eingespannt ist. Im Einspannbereich der Membran befindet sich eine Heizung zum Auf­ heizen der Membran sowie der von dieser zu verarbeitenden Deckbahn. Es ist ein tablettartiger Maschinentisch vorgesehen, auf dem ein Formteilträger angeordnet ist, auf dem ein zu beschichtendes Form­ teil aufliegt. Weiterhin ist ein Druckstempel mit einem Druckrahmen vorgesehen, der mit dem Maschinentisch so zusammengefahren werden kann, daß die eingespannte Membran gegen das Formteil und den Form­ teilträger drückt. Der Druckrahmen ist so aufgebaut, daß sich zwischen der Membran und ihm ein Druckraum bildet, in den Lufthoch­ druck einlaßbar ist. Hat die Heizung die Deckbahn auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt, dann wird der Druckraum mit Lufthochdruck be­ aufschlagt, und die Membran preßt die Deckbahn fest gegen das Form­ teil. Da die Membran sich dehnt, verschieben sich Membran und Deck­ bahn, wie beispielsweise die Kunststoff-Folie gegeneinander. Diese gegenseitige Flächenreibung führt einerseits bei der Membran zu einem Abrieb und andererseits bei der Kunststoff-Folie im Bereich von Kanten zu Überdehnungen der Kunststoff-Folie. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, womit es möglich ist, die gegenseitige Reibung zwischen Membran und Kunststoff-Folie zu vermeiden, ebenso wie das Überdehnen der Kunststoff-Folie im Bereich von zu überziehenden Kanten, Rändern und Ecken.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

• - das Formteil auf den Träger aufgelegt wird,
• - die Kunststoff-Folie über den unten offenen Rand eines Druckraumes gezogen wird,
• - die übergezogene Folie mittels einer im Druckraum vorgesehenen Heizung gleichmäßig erwärmt wird,
• - die Folie mit dem Träger zusammengefahren wird, bis der Rand des Druckraumes die Folie gegen einen Auflagerand des Trägers drückt,
• - im Druckraum ein Überdruck aufgebaut wird, wobei der Überdruck im Druckraum die Folie in Formteilprofile und die Nut eindrückt.

Bei einem solchen Verfahren wirkt der Luftüberdruck aus dem Druck­ raum heraus unmittelbar auf die Kunststoff-Folien. Weil eine Mem­ bran nicht mehr vorhanden ist, sind gegenseitige Reibungen zwischen einer Membran und der Kunststoff-Folie vermieden. Die Kunststoff- Folie selbst wird sich im Bereich von Kanten und Ecken, da sie nicht mechanisch von einem sich dehnenden Gummi gezogen, sondern allein vom Luftdruck angelegt wird, nur wenig dehnen. Damit bleiben Strukturen in der Kunststoff-Folie erhalten. Ebenso bleibt die Ausbildung von sichtbaren Dehnungslinien aus.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die aus Infrarot-Strahlern bestehende Heizung eine Strahlungs­ energie von der Wellenlänge λ = 2,2-2,7 µm abgibt. Eine solche Wellenlänge ist besonders dazu geeignet, bevorzugt die Kunststoff- Folie und nicht die sie umgebende Luft aufzuheizen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen mit einem auf einem luftdurchlässigen Maschinentisch angeordneten Träger auf, auf den das Formteil auflegbar ist und der eine um das Formteil umlaufende Nut aufweist. Die Vorrichtung ist ge­ kennzeichnet durch einen unten offenen Druckraum, der eine um­ laufende Folienhalterung aufweist, in die eine den unteren Rand des Druckraumes überspannende Folie (Deckbahn) einspannbar ist, und durch eine im Druckraum angeordnete Flächenheizung. Die Kunststoff-Folie schließt nach ihrem Einspannen in die Folien­ halterung den Druckraum nach unten ab und ist zusammen mit dem Druckraum, falls erforderlich, verfahrbar. Die Heizung strahlt aus dem Druckraum heraus flächig auf die unten eingespannte Kunststoff-Folie. Dieses ergibt eine gleichmäßige flächige Erwärmung der Kunststoff-Folie. Die Erwärmung erfolgt vorzugs­ weise nur soweit, daß sich die Kunststoff-Folie noch elastisch verhält.

Bei der nachfolgenden Druckbeaufschlagung der Membran wird diese praktisch einer thermoplastischen Überdruckverformung ausgesetzt.

Von wesentlicher Bedeutung bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Ausbildung des auf dem luftdurchlässigen Maschinentisch angeordneten luftdurchlässigen Trägers. Nach einer weiteren Aus­ gestaltung ist vorgesehen, daß die umlaufende Nut im Träger als kreis- oder ellipsenförmige Kehle ausgebildet ist. Eine solche Kehle führt zu einer annähernd gleichmäßigen Reckung, auch wenn unterschiedliche Folienstärken eingesetzt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Krümmungsradius der Kehle etwa der Höhe jeder der zu überziehenden vertikalen Kanten des Formteiles entspricht. Eine solche Dimensionierung vermeidet erfahrungsgemäß Risse in der Kunststoff-Folie, die einen sofortigen Druckverlust zur Folge hätten. Auch werden ungewünschte Überdehnungen vermieden. Die Dehnungen der Kunststoff-Folie werden im wesentlich in den Bereich der Kehle verlegt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedem Formteil ein eigener Träger mit einer außerhalb der umlaufenden Kehle umlaufenden planen Auflage zugeordnet ist. Wenn jedes Formteil seinen eigenen Träger hat, dann kann ihm auch seine eigene umlaufende Kehle zugeordnet werden. Damit wird größere Sicherheit bei der Durchführung des Überziehens erreicht.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein oder mehreren neben und/oder hintereinander angeordnete Träger ein Tablett ergeben, auf dessen äußere umlaufende Gesamt­ auflage der unten offene, einen Preßrahmen bildende Rand des Druck­ raumes aufsetzbar ist, wobei sich die Gesamtauflage aus Teilen der Einzelauflagen zusammen setzen kann. Ist ein Formteil so groß, daß es allein die Arbeitsfläche der Maschine ausfüllt, dann dient seine rings um die Kehle umlaufende Nut als Auflage für Preßrahmen und Druckraum. Werden mehrere Formteile nebeneinander angeordnet, dann werden diese mosaikartig zusammengeschoben. Eine gegenseitige Be­ festigung hat sich als überflüssig ergeben. Der Preßrahmen setzt dann auf die ringsumlaufende Gesamtauflage auf, die aus Teilen von einzelnen Formteilauflagen gebildet wird. Die Preßfläche wird damit optimal ausgenutzt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die in den Druckraum eingeführte Druckluft den Hohlraum zwischen Druckraumwand und Strahlerschirm durchfließt. Mit dieser Maßnahme läßt sich die in den Druckraum einfließende Luft vorwärmen. Eine schockartige Kühlung der Membran wird damit vermieden. Weiterhin verbindet sich mit dieser Luft­ führung die Möglichkeit, die Druckraumwände zu kühlen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Maschinentisch 1, der beispiels­ weise mit einer Metallplatte 2 abgedeckt ist. Dieser Maschinen­ tisch kann ortsfest, jedoch auch nach oben verfahrbar sein (Fig. 1).

Auf dem Maschinentisch 1 liegt ein Träger 3 auf. Dieser Träger 3 hat eine außen ringsumlaufende Auflage 4. In seinem mittleren Be­ reich 5 befindet sich eine Auflagefläche 6 für ein Formteil 7. Dieses Formteil 7 kann der Grundkörper eines mit einer Kunststoff- Folie zu überziehenden Möbelteiles, beispielsweise einer Tür oder eines Schubladenteiles sein. Oberfläche, Kanten oder Ränder können eine Profilierung 8 aufweisen. Rings um den Grundkörper des Form­ teiles 7 erstreckt sich eine kreis- oder ellipsenförmige Kehle 3 a, die so ausgeführt ist, daß sie das Formteil 7 noch unterschneidet. Der Radius der Hohlkehle R und damit die Tiefe der Hohlkehle sowie vertikal verlaufende Kanten 9 des Formteiles haben etwa die gleiche Abmessung. Die Abmessung ist in der Zeichnung mit m angegeben.

Die Preßfläche der Maschine, die durch die ringsumlaufenden Wände 10 des Druckraumes 11 begrenzt ist, wobei die Druckraumwände 10 gleich­ zeitig einen Preßrahmen bilden, geben vor, wieviele Teile innerhalb der Preßfläche, die durch den Pfeil 12 angegeben ist, gepreßt werden können. Ist ein zu überziehendes Formteil so groß, daß es beinahe die ganze Preßfläche 12 ausfüllt, dann setzt der Preßrahmen bzw. setzen die Druckraumwände 10 allein auf die ringsumlaufende Auflage 4 des einen Trägers auf. Ist das Formteil 7 kleiner, dann werden mehrere Träger mosaikartig zusammengesetzt und die äußere Gesamtauflage setzt sich dann zusammen aus Auflageteilen einzelner zusammengeschobener Träger. An den Druckraumwänden 10, die an ihrer Preßfläche 13 mit einer zusätzlichen Dichtung 14 versehen sind, ist eine Folienhalterung 15 angeordnet, die rings um den Druckraum und damit um die Druckraumwände 10 umläuft. In diese Folienhalterung 15 ist eine Kunststoff-Folie 16 ein­ gespannt, die den Druckraum 11 nach unten hin abschließt.

Die Decke 17 des Druckraumes 11 ist mit einem Drucklufteinlaß 18 versehen, in denen Druckluft in Richtung eines Pfeiles 19 einströmen kann. In dem Druckraum 11 befindet sich ein Strahlerschirm 20, der Infrarotstrahler 21 wärmemäßig gegenüber der Decke 17 und den Druck­ raumwänden 10 abschirmt. In den Hohlraum 22 zwischen dem Strahler­ schirm und der Decke 17 bzw. den Druckraumwänden 10 kann die zum Druckaufbau dienende Druckluft einströmen, wobei sie die Druckraum­ wände und die Decke kühlt und sich selbst erwärmt.

Zum Überziehen des Grundkörpers des Formteiles 7 mit der Kunst­ stoff-Folie 16 wird zunächst mittels der Infrarot-Strahler die Kunststoff-Folie 16 aufgewärmt bis auf eine Temperatur von beispielsweise 75 bis 110°. Dabei dehnt und glättet sie sich. Im Anschluß an den Aufheizvorgang werden Druckraum 11 und Ma­ schinentisch 1 zusammengefahren, wobei sich der Preßrahmen bzw. die Druckraumwände 10 auf die Auflage 4 des Trägers 3 dichtend auflegen. Nun wird in Richtung des Pfeiles 18 Druckluft in den Druckraum 11 eingeführt. Die sich am Strahlerschirm erwärmende Druckluft baut im Druckraum 11 einen Überdruck auf und die Kunststoff-Folie legt sich in die ihr dargebotenen Profilierungen des Formteiles und der Kehle 3 a ein. Da das Formteil vorher mit einem Kleber versehen wurde, klebt die Kunststoff-Folie auf dem Formteil fest, selbst in schwierigen Ecken und Kanten.

Fig. 2 zeigt ein Tablett 23 mit zusammengeschobenen Trägern 3, auf denen Formteile 7 verschiedener Dimensionierung aufliegen. Einzelne Auflagenteile 4 a, 4 b, die sich längs des Randes 25 der Preßfläche 12 aneinander anschließen, bilden gemeinsam eine ringsumlaufende, ge­ strichelt angedeutete Gesamtauflage 24.

Claims (8)

1. Verfahren zum Überziehen der Oberfläche eines dreidimensionalen Formteiles insbesondere einer Möbelfront, einer Tür, einer Schub­ ladenfront, mit einer Deckbahn, insbesondere einer Kunststoff- Folie, wobei das Formteil aus einem luftdurchlässigen, vorzugs­ weise aus Holzwerkstoff gebildeten Material besteht und auf einem Träger aufliegt, in dem rings um das Formteil eine Nut umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Formteil auf den Träger aufgelegt wird,
• - die Kunststoff-Folie über den unten offenen Rand eines Druck­ raumes gezogen wird,
• - die übergezogene Folie mittels einer im Druckraum vorgesehenen Heizung gleichmäßig erwärmt wird,
• - die Folie mit dem Träger zusammengefahren wird bis der Rand des Druckraumes die Folie gegen einen Auflagerand des Trägers drückt,
• - im Druckraum ein Überdruck aufgebaut wird, wobei der Überdruck im Druckraum die Folie in Formteilprofile und die Nut eindrückt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Infrarotstrahlern bestehende Heizung eine Strahlungsenergie von der Wellenlänge λ = 2,2-2,7 µm abgibt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einem auf einem luftdurchlässigen Maschinentisch (1) angeordneten luftdurchlässigen Träger (4), auf den das Formteil (7) auflegbar ist und der eine um das Formteil (7) umlaufende Nut (3 a) aufweist, gekennzeichnet durch einen unten offenen Druckraum (11), der eine umlaufende Folienhalterung (15) aufweist, in die eine den unteren Preßrand (13) des Druckraumes (11) überspannende Folie (16) (Deckbahn) einspannbar ist, und durch eine im Druckraum (11) angeordnete Flächenheizung (21).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die um­ laufende Nut (3 a) im Träger (4) als kreis- oder ellipsenförmige Kehle ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) der Kehle (3 a) etwa der Höhe jeder der zu überziehenden vertikalen Kanten (9) des Formteiles (7) ent­ spricht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedem Formteil (7) ein eigener Träger (3) mit einer außerhalb der umlaufenden Kehle (3 a) umlaufenden planen Auflage (4) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder meheren neben und/oder hintereinander angeordnete Träger (4) ein Tablett (23) ergeben, auf dessen äußere umlaufende Gesamtauflage der unten offene, einen Preßrahmen bildende Rand (13) des Druckraumes (11) dichtend aufsetzbar ist, wobei sich die Ge­ samtauflage (24) aus Teilen (4 a, 4 b) der Einzelauflagen (4) zu­ sammen setzen kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Druckraum (11) eingeführte Druckluft den Hohlraum (22) zwischen Druckraumwand (10), Druckraumdecke (17) und Strahler­ schirm (20) durchfließt.