DE4310685A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Direktbeschichtung von Spanplatten und Vorrichtung zur Vorbereitung der Spanplattenoberfläche - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Direktbeschichtung von Spanplatten und Vorrichtung zur Vorbereitung der SpanplattenoberflächeInfo
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Description
Seit Ende der Siebziger Jahre werden Spanplatten auf Doppelbandpressen kontinuierlich
hergestellt. Dies hat wesentliche Vorteile in Qualität und Wirtschaftlichkeit erzielt. Aller
dings hat es bisher noch keine gleichwertigen Fortschritte in der Weiterverarbeitung
gegeben.
So werden z. B. zum Aufrauhen der Spanplattenoberflächen weiterhin Breitbandschleif
maschinen eingesetzt. Bei diskontinuierlich arbeitenden Etagenpressen entsteht eine
sogenannte Sandschicht, eine Schicht, in der das bindende Harz zu früh aushärtet und
die deshalb bröckelig ist. Sie muß vor der Weiterverarbeitung der Spanplatte entfernt
werden, damit die dekorativen Beschichtungen sicher haften können.
Die verbesserte Prozeßführung in Doppelbandpressen verhindert die Entstehung der
Sandschicht. Statt dessen bildet sich eine sogenannte Preßhaut aus. Dabei handelt es
sich um eine dünne Oberflächenschicht, die fast ausschließlich aus Harz besteht. Diese
Oberfläche ist sehr glatt und deshalb ein schlechter Untergrund für aufgeklebte oder
direkt aufgetragene Beschichtungen. Sie muß idealerweise minimal aufgerauht werden,
um einen exzellenten Haftuntergrund zu bieten.
Bandschleifmaschinen können das minimale Aufrauhen der Preßhaut nicht leisten. Sie
tragen als Mindestabschliff oft mehrere Zehntel Millimeter Material ab, wenn zunehmend
abstumpfendes Schleifkorn im Eingriff ist, das dann als Schleifstaub verloren ist und
Probleme bei Arbeitssicherheit und Umweltschutz bereitet. Da diese Vorrichtungen eine
eigene geometrische Form haben, zwingen sie diese der Spanplatte auf. Die Form der
Anpreßflächen von Bandschleifmaschinen ist aber in der Regel ungenauer als die der
Doppelbandpresse, so daß Dickenfehler in die Platte geschliffen werden.
Außerdem erzeugen die Breitbandschleifmaschinen, je nach Anordnung, längs- oder
querlaufende Rillen in der Platte, die sich bei ungünstigen Verhältnissen durch die später
aufgebrachte Beschichtung abzeichnen ("telegrafieren") können.
Die Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4 löst diese Probleme, da das Aufrauhen der
Preßhaut mit einem Werkzeug ausgeführt wird, das nach dem Prinzip der Gleitschleif
werkzeuge der Metallbearbeitung konzipiert ist. Eine schwingende Bewegung quer zur
Vorschubrichtung der Platte erzeugt eine fein strukturierte, gut haftfähige Oberfläche,
deren sich kreuzende Bearbeitungsspuren gut einebnend wirken.
Abb. 1 zeigt schematisch und nicht maßstabsgetreu eine Ausführungsmöglichkeit der
Erfindung. Die Preßhaut 2a der Spanplatte 1 wird mit Diamantkristallen 3, die mit galva
nisch und/oder chemisch abgeschiedenem Nickel 4 auf den Edelstahlträger 5 gebunden
sind, aufgerauht. Der Träger wird von einem Druckkissen aus Preßluft 6 gegen die Span
platte gedrückt, wobei durch Bohrungen 7 Druckluft entweichen kann. Diese Druckluft
reißt Schleifstaub- und Schmutzteilchen 10 mit sich, wenn sie unter der Haube 12 abge
saugt wird 9. Bürsten 11 unterstützen die Reinigungswirkung der Preßluft, indem sie fest
backende Teilchen von der Oberfläche lösen.
Weil die dünne Trägerfolie von Preßluft an die Platte gedrückt wird, paßt sie sich deren
Oberfläche vollständig an. Einzelne, hochragende Späne werden aber trotzdem erfaßt
und, da sie viel weicher sind als das Werkzeug, eingeebnet.
Die dünne Beschichtung der Nickelschicht und des Schleifkorns mit dem extrem harten
Diamant oder Titannitrid 13 sorgt dafür, daß das Schleifkorn durch die Belastung nicht
aus der Nickelschicht gebrochen wird.
Die genaue Anpassung des Finishwerkzeugs an die Plattenform durch die Preßluft auf
seiner Rückseite macht es möglich, nicht abtragend zu arbeiten, sondern nur die Ober
fläche gleichmäßig aufzurauhen. Dadurch fallen nur geringe Mengen an Schleifstaub an,
der leicht abgesaugt werden kann und nicht Gefahr läuft, unter die Dekorfolien oder -papiere
zu geraten und sich auf der Oberfläche abzuzeichnen oder die Haftung der
Beschichtung zu beeinträchtigen.
Der wirtschaftliche Vorteil, den die kontinuierliche Herstellung von Spanplatten bietet,
mußte bisher schnell aufgegeben werden, da die Weiterverarbeitung in diskontinuierli
chen Prozessen erfolgte. Um die kontinuierlich hergestellten Spanplatten direkt zu be
schichten, werden Kurztaktpressen verwendet, die eine Zykluszeit von 45-90 Sekunden
haben. Die Spanplatten werden vorher auf das gewünschte Format gesägt und zum
Reifen gelagert. Die Dekorfolien bzw. das Dekorpapier wird im Regelfall als Bogen einge
setzt.
Die Dekorfolien bzw. -papiere werden zu Bogen geschnitten, die dann paßgenau auf die
Platten gelegt werden. Das Arbeiten von der Rolle - d. h. das Abziehen der jeweils benö
tigten Länge pro Takt der Kurztaktpresse - ist wegen der Brüchigkeit insbesondere der
Melaminharz-Dekorpapiere schwierig und unseres Wissens bisher nicht realisiert.
Um mit einer Kurztaktpresse von der Rolle zu arbeiten, müßten die Rollen im Takt be
schleunigt und abgebremst werden, da Bewegung allein durch Zug gegen einen Wider
stand wegen der Brüchigkeit des Materials nicht realisierbar ist.
Das Problem der Kurztaktpresse selbst liegt in der Ausbringung, die wesentlich geringer
ist als die der Doppelbandpresse zur Spanplattenherstellung: Doppelbandpressen zur
Spanplattenherstellung arbeiten mit einer Geschwindigkeit von 8-10 m/min, so daß bei
Kurztaktpressen mit 60 sec Taktzeit 8-10 Meter Reaktionszone vorhanden sein müs
sen, um alle von der Doppelbandpresse laufende Rohspanplatte verarbeiten zu können.
Es sind also mehrere Kurztaktpressen pro Doppelbandpresse notwendig, dazu Vorrich
tungen zum Konfektionieren der Beschichtungsbogen und zum Transport aller eingesetz
ten Materialien. All dies braucht viel Gebäudefläche und -Volumen.
Das in den Ansprüchen 5-7 beschriebene Verfahren dagegen ermöglicht es, alle
Prozesse bis zum Zuschnitt der fertigen Spanplatte kontinuierlich zu führen.
Wenn zur Direktbeschichtung der auf einer Doppelbandpresse hergestellten Spanplatten
ebenfalls eine Doppelbandpresse benutzt wird, können die beiden Pressen miteinander
synchronisiert werden, sie haben dann die gleiche Ausbringung.
Die Abb. 2 zeigt schematisch eine dem Patent entsprechende Anlage. Die Spanplatten
werden auf einer isochoren Doppelbandpresse 20 hergestellt. Mit den erfin
dungsgemäßen Werkzeugen 21 wird die Oberfläche aufgerauht und vorbereitet. Von
einer Abwickelstation 22, die auch mit einer Vorrichtung zum Wechsel des zugeführten
Beschichtungsmaterials versehen sein kann, werden die Dekorfolien oder -papiere zu
geführt. Eine zweite, isobare Doppelbandpresse 23 verpreßt die Beschichtungsbahnen
mit der Spanplatte.
Diese Anordnung wurde bisher aus mehreren Gründen noch nicht realisiert:
Zum einen existierte kein Werkzeug, das die Oberfläche von noch heißen Spanplatten so
vorbereiten konnte, daß man sie sofort beschichten konnte. Eine Wartezeit zum Abküh
len der Oberfläche war also notwendig. Die unter den Ansprüchen 1-4 genannte Vor
richtung löst dieses Problem.
Zum anderen sind in der holzverarbeitenden Industrie vor allem isochore
Doppelbandpressen bekannt, wie sie auch zur Herstellung der Spanplatten selbst ver
wendet werden. Aufgrund ihrer Konstruktion haben diese Pressen eine definierte geome
trische Form der Reaktionszone, die bei der Herstellung von Spanplatten problemlos
innerhalb der Fertigungstoleranzen liegt.
Bei der Direktbeschichtung stört diese Form allerdings, da sie sich mit der Form der
Spanplatten überlagert und so der Druck auf das Preßpaket aus Spanplatte und Be
schichtungsbahnen nicht gleichmäßig ist. Es können Streifen entstehen, bei denen der
Druck nicht ausreichte, um Beschichtung und Platte zuverlässig zu verbinden.
Isobare Doppelbandpressen, bei denen der Reaktionszonendruck durch ein hinter dem
Preßband anstehendes, fluides Druckkissen erzeugt wird, passen sich der Form des
Preßpakets ideal an. Es kann daher nicht zur Streifenbildung kommen.
Da eine Doppelbandpresse kontinuierlich arbeitet, gibt es keine Probleme bei der Ver
arbeitung der Beschichtungsmaterialien von der Rolle. Das Handling der Dekorfolien und
-papiere am Einlauf einer Doppelbandpresse ist aus der Herstellung von dekorativen
Laminaten bekannt.
Die Kombination von erfindungsgemäßem Schleifwerkzeug, Abwickelstation und isobarer
Doppelbandpresse ermöglicht es, die wirtschaftlichen Vorteile der kontinuierlichen Ferti
gung bis zum endgültiger- Zuschnitt der Spanplatte zu nutzen.
Claims (8)
1. Verfahren zur Vorbereitung der Oberfläche einer Spanplatte zur Direktbeschichtung
mit Dekorfolie oder -papier, oder zur Entfernung der Preßhaut der Oberfläche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Werkzeug aus einem dünnen Edelstahl- oder Bronzeträger, der mit galvanisch
oder chemisch, z. B. in einer Nickelschicht, gebundenen, feinen Diamantkorn oder kubi
schen Bornitrid belegt ist und mit Preßluft an die Spanplattenoberfläche gedrückt wird,
quer zur Vorschubrichtung der Spanplatte schwingend bewegt wird, so daß diese von
den Kornspitzen aufgerauht und eingeebnet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Belegung mit Diamantkorn oder Bornitrid unbezahnte Gassen angeordnet
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß kleine Bohrungen in der Mitte der bezahnten Felder liegen, durch die die hinter dem
Träger anstehende Preßluft durch die Bezahnung und die unbezahnten Gassen entwei
chen kann.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nickelschicht und die Einbettung des Diamant- oder Bornoitridkorns durch einen
Schutzüberzug aus aus der Gasphase mit CVD, PVD oder PECVD abgeschiedenem
Titannitrid oder amorphem Diamant gegen mechanische Schäden wie Abrieb und Aus
brechen geschützt werden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug von einer Haube abgedeckt wird und die Schleifstaub tragende Luft
zwischen Haube, Werkzeug und Spanplatte abgesaugt wird.
6. Verfahren zur direkten Beschichtung von Spanplatten mit Dekorfolien oder Dekorpa
pieren,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der mittels einer isochor oder isobar wirkenden Doppelbandpresse
hergestellten Spanplatte heiß, sofort nach dem Verlassen der Presse mit einer in den
Ansprüchen 1 bis 4 beschriebenen Vorrichtung aufgerauht und eingeebnet und für die
Beschichtung vorbereitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dekorfolien oder -papiere mit Hilfe einer Abwickelstation direkt von der Rolle
verarbeitet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spanplatten und Dekorfolien bzw. -papiere mittels einer isobaren Doppelband
presse durch Druck und Wärmeeinwirkung miteinander verbunden werden.
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