DE4239336B4 - Vorrichtung zur Beschichtung eines Trägermaterial - Google Patents

Abstract

Durchlaufvorrichtung zur Beschichtung eines Trägermaterials mit einem Beschichtungsmaterial im abgerundeten oder profilierten Übergangsbereich des Trägermaterials im Postformingverfahren mit einer Schmelzklebstoffauftragseinrichtung, einer dieser in Durchlaufrichtung des Trägermaterials nachgeschalteten Heizeinrichtung zum Erwärmen des Beschichtungsmaterials, einer dieser nachgeschaltete Anpresseinrichtung zum Anpressen des mit Schmelzklebstoff versehenen und angewärmten Beschichtungsmaterials an den abgerundeten oder profilierten Übergangsbereich und einer in Durchlaufrichtung des Trägermaterial stromabwärts der Anpresseinrichtung vorgesehenen Kühleinrichtung.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung von Trägermaterial im abgerundeten oder profilierten Übergangsbereich des Trägermaterials zwischen dessen Frontseite und dessen Stirn- bzw. Schmalseite mit Beschichtungsmaterial der Frontseite, welches einstückig aus der Frontseite in den zu beschichtenden Übergangsbereich herausgeführt ist.
• Das Beschichten des abgerundeten oder profilierten Übergangsbereiches von Trägermaterial mit Beschichtungsmaterial der Frontseite, welches über diese einstückig bis in den Übergangsbereich herausgeführt ist, wird allgemein als „Postforming" bezeichnet.
• Als Frontseite wird dabei in der vorliegenden Anmeldung diejenige Seite des Trägermaterials bezeichnet, die das später in den Übergangsbereich hineingezogene Beschichtungsmaterial trägt, unabhängig davon, ob diese Seite im späteren Gebrauch als Frontseite dient oder nicht.
• Der zu beschichtende Übergangsbereich kann aus dem Werkstoff des Trägermaterials bestehen, also beispielsweise aus diesem herausgefräst sein, oder aus einem anderen Werkstoff, der beispielsweise in Form eines Einsatzes oder Füllstückes ausgebildet und an dem Trägermaterial befestigt ist.
• Das zum Beschichten des Übergangsbereiches verwendete Beschichtungsmaterial wiederum kann entweder von einem bereits bei der Herstellung des Trägermaterials vorgesehenen Überstand des Beschichtungsmaterials über das Trägermaterial, oder durch Aus- oder Abfräsen des Trägermaterials gebildet werden.
• Zum Beschichten des Trägermaterials im abgerundeten und profilierten Übergangsbereich muss das Beschichtungsmaterial gebogen werden. Bei diesem Biegevorgang treten Rückstellkräfte im Beschichtungsmaterial auf, die sich negativ auf die Anfangshaftung der Verleimung auswirken.
• Nun ist es bekannt, dass sich bestimmtes Beschichtungsmaterial unter Wärmeeinwirkung leichter verformen lässt. Hierzu zählt beispielsweise Beschichtungsmaterial aus Papierwerkstoffen, die mit Melamin-, Vinyl- oder Polyesterharzen getränkt sind. Derartiges Beschichtungsmaterial wird häufig zur Beschichtung von Möbelteilen eingesetzt.
• Bei bekannten Durchlauf verfahren wird daher das Beschichtungsmaterial vor dem Biegevorgang in einer sogenannten Heizstation über eine Heizeinrichtung erwärmt. Durch diese Erwärmung lässt sich das Beschichtungsmaterial leichter verformen, wodurch die Rückstellkräfte im Beschichtungsmaterial reduziert werden. Auf diese Weise lässt sich der Biegevorgang in der sogenannten Druckzone leichter durchführen und als Folge dessen die Anfangshaftung der Verleimung des Beschichtungsmaterials am Trägermaterial erhöhen.
• Aufgrund des Wärmeeinsatzes zur Verbesserung der Anfangshaftung der Verleimung werden bei bekannten Durchlaufverfahren der hier zur Diskussion stehenden Art zum Ankleben des Beschichtungsmaterials am Trägermaterial sogenannte "Weißleime" eingesetzt, Derartige Weißleime sind Dispersionskleber auf PVAC-Basis oder PVAC-Mischpolymerisat-Basis, welche einen Wasseranteil von etwa 40 bis 50 % aufweisen.
• Derartige Weißleime entfalten ihre Klebewirkung in Abhängigkeit der Reduzierung des Wasseranteiles. In der Praxis ist man daher bemüht, den Wasseranteil zugunsten einer schnellen Klebereaktion so schnell wie möglich zu reduzieren. Dies wird bei bekannten Durchlaufverfahren in der Heizstation realisiert, die je nach Werkstückform und Weißleimart mit den verschiedensten Heizeinrichtungen ausgestattet sein kann.
• Der für die Verbesserung der Anfangshaftung der Verleimung notwendige Einsatz von Wärme kommt diesem Verhalten des Weißleimes entgegen. So unterstützt dieser an sich in erster Linie für die Verbesserung der Anfangshaftung vorgesehene Wärmeeinsatz die Reduzierung des Wasseranteiles des Weißleimes, so dass sich bei Weiterentwicklungen derartiger Durchlaufverfahren das Augenmerk der Konstrukteure in erster Linie auf Klebstoffe auf PVAC-Basis mit Härter untermischt, oder Gemische aus PVAC- und Harnstoffbasis konzentrierte.
• Um gute Arbeitsergebnisse zu erzielen, sind deshalb bewährte Heizstationen von bekannten Durchlaufverfahren beispielsweise mit Heizeinrichtungen ausgestattet, die auf die mit Weißleim beschichteten Flächen des Beschichtungsmaterials Heißluft aufblasen, während die für die Verbesserung der Anfangshaftung der Verleimung notwendige Wärme von der der Weißleimschicht abgewandten Seite über Heizstrahler in das Beschichtungsmaterial eingespeist wird.
• Um bei mit Weißleim arbeitenden Postformingverfahren gute Arbeitsergebnisse zu erzielen, ist es allerdings erforderlich, relativ lange Leimauftragstationen, Heizstationen und Druckzonen zum Anpressen des Beschichtungsmaterials an das Trägermaterial vorzusehen, was zwangsläufig zu hohen Investitionskosten bei den dafür erforderlichen Maschinen führt.
• Wegen der hohen Investitionskosten wurden sogenannte Postformingverfahren bisher auch lediglich zur Herstellung von qualitativ hochwertigen und insbesondere hochbelasteten Produkten eingesetzt. Nur bei derartigen hochwertigen Produkten, zu denen beispielsweise Tischplatten, Arbeitsplatten, Fenstersimse oder dergleichen zählen, rechnen sich hohe Investitionskosten und der eingangs beschriebene hohe Energieeinsatz.
• Ferner offenbaren die DE 16 21 814 A und die DE 37 17 672 A1 das Aufbringen streifenförmiger Materialien an plattenförmigen Werkstücken unter Einsatz von Schmelzkleber.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vollkommen neuartige Vorrichtung für das Gebiet der Postformingfertigung im Durchlauf zu schaffen, die ohne Qualitätseinbuße mit einem wesentlich geringeren Energieeinsatz und geringeren Investitionskosten auskommt.
• Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
• Unter Schmelzkleber werden im vorliegenden Fall Klebstoffe auf EVA-, Polyamid-, PU-, Polyolefin-, bzw. Polyesterbasis verstanden. Derartige Schmelzkleber sind grundsätzlich bekannt und werden auf dem Gebiet des Möbelbaus auch bereits zum Aufkleben von Beschichtungsmaterial auf Trägermaterial eingesetzt.
• Wie Versuche ergeben haben, eignen sich derartige Schmelzkleber überraschenderweise auch für die Fertigung von Postformingteilen im Durchlauf und erbringen darüber hinaus eine Anzahl von nicht vorhersehbaren Effekten.
• So haben die Versuche gezeigt, dass beim Einsatz von Schmelzkleber bei entsprechender Ausgestaltung die Länge der Durchlaufmaschinen je nach Einsatzzweck bis zu 50 reduziert werden kann, was im Einzelfall einer Reduzierung der Investitionskosten bis auf ein Drittel gleich kommt. Da Schmelzkleber keinen Wasseranteil enthält, reduzieren sich zudem die Energiekosten für die Heizstation auf bis zu ein Viertel im Vergleich zu mit Weißleim arbeitenden Postformingmaschinen.
• Als Ergebnis der Investitionskostenverringerung und des geringen Energiebedarfes rechnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur für hochwertige Produkte, sondern ermöglicht auch ein sehr breites Einsatzgebiet. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in wirtschaftlicher Weise auch Teile hergestellt werden, die im Gebrauch lediglich einer geringeren Belastung ausgesetzt sind, wie dies beispielsweise bei Serienmöbeln oder dergleichen der Fall ist. Aufgrund der niedrigen Kosten pro laufenden Meter eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Herstellung solcher Werkstücke, die aus Kostengründen bisher lediglich mit sogenannten Dick-PVC-Kanten ausgestattet wurden.
• Hinsichtlich der Qualität zeichnen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Postformingprodukte durch eine ruhigere Oberfläche aus, da die neue Klebetechnik nicht "nachzieht" und Einsenkungen besser "überspannt" werden. Auch kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung für die meisten Anwendungsgebiete mit nur einem Leimsystem aus, da sich der Schmelzkleber im Gegensatz zu Weißleim besser zur Hohlraumfüllung eignet.
• Die Versuche haben ferner ergeben, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung überraschenderweise die Ausschussquote verringert werden kann. Auch ist für die Einstellung und Bedienung nur geringer qualifiziertes Personal erforderlich.
• Aufgrund des hohen Wärmeeinsatzes müssen bei nach bekannten Verfahren arbeitenden Postformingmaschinen bestimmte Beschichtungsmaterialien zur Stabilisierung mit einem sogenannten "Unterlagepapier" verarbeitet werden. Versuche haben nun ergeben, dass derartige "Unterlagepapiere" für bestimmte Anwendungen beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht notwendig sind, da die Schmelzkleberschicht eine gewisse Stabilisierungswirkung hat. Dies wiederum führt zu erheblichen Einsparungen.
• Der erhebliche geringere Wärmeeinsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat ferner den Vorteil, dass wärmeempfindliche Beschichtungsmaterialien besser als mit bekannten Verfahren bearbeitet werden können. So ist es mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise beispielsweise möglich, Trägermaterial mit empfindlichem Holzfurnier zu beschichten, da das Holzfurnier beim Beschichtungsvorgang keiner die Rissbildung fördernden Wärmebehandlung ausgesetzt ist und die Schmelzkleberschicht eine Art Trägerfunktion ausübt, die zur Stabilisierung während des Beschichtungsvorganges führt.
• Wie eingangs ausgeführt, muss bei mit Weißleimen arbeitenden Postforming-Durchlaufverfahren zur Beschleunigung des Verleimvorganges Wärme in großer Menge zugeführt werden. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund des Einsatzes von Schmelzklebern nicht der Fall und allenfalls zur Verbesserung der Anfangshaftung der Verleimung eine gewisse Wärmemenge erforderlich. Insofern muss zur Beschleunigung des Verleimvorganges bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung u.U. sogar Wärme abgeführt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher in Durchlaufrichtung des Trägermaterials stromabwärts der Druckzone eine Kühleinrichtung für das Beschichtungsmaterial vorgesehen.

Claims (1)

1. Durchlaufvorrichtung zur Beschichtung eines Trägermaterials mit einem Beschichtungsmaterial im abgerundeten oder profilierten Übergangsbereich des Trägermaterials im Postformingverfahren mit einer Schmelzklebstoffauftragseinrichtung, einer dieser in Durchlaufrichtung des Trägermaterials nachgeschalteten Heizeinrichtung zum Erwärmen des Beschichtungsmaterials, einer dieser nachgeschaltete Anpresseinrichtung zum Anpressen des mit Schmelzklebstoff versehenen und angewärmten Beschichtungsmaterials an den abgerundeten oder profilierten Übergangsbereich und einer in Durchlaufrichtung des Trägermaterial stromabwärts der Anpresseinrichtung vorgesehenen Kühleinrichtung.