EP0265632B1

EP0265632B1 - Verfahren zum Herstellen eines Furnierwerkstückes mit Ausschnitt sowie Pressstanzwerkzeug zu seiner Durchführung

Info

Publication number: EP0265632B1
Application number: EP19870112760
Authority: EP
Inventors: Peter Pelz
Original assignee: Empe-Werke Ernst Pelz GmbH and Co KG
Current assignee: Empe-Werke Ernst Pelz GmbH and Co KG
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2007-09-02
Also published as: DE3636587C2; CA1289442C; EP0265632A2; MX160133A; DE3636587A1; ES2048728T3; DE3788775D1; EP0265632A3; US4793393A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Furnierwerkstückes in Form einer flachen Platte oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Preßstanzwerkzeug, mit dessen Hilfe das Verfahren durchgeführt werden kann.
Das Herstellen von Möbel- oder anderen Holzteilen mit Ausschnitten, deren Kanten mit dem Material des Deckfurniers des betreffenden Furnierwerkstückes versehen sind, erfolgt bislang in folgender Weise: Das Werkstück wird mit dem Deckfurnier der entsprechenden Holzart furniert, der Ausschnitt wird ausgefräst, und die Kanten des Ausschnittes werden mit Deckfurnierstreifen, die in der Breite etwas größer sind als die Dicke des Werkstückes, beleimt. Die Seitenkanten der aufgeleimten, die Umfangswandung des betreffenden Ausschnittes bekleidenden Deckfurnierstreifen stehen nach dem Aufleimen an beiden Seiten über die Fläche des Werkstückes hinaus und müssen in einem besonderen Arbeitsvorgang weggeschnitten werden, woraufhin die Ausschnittkanten verputzt werden müssen. Dabei sind also die nachstehenden Arbeitsvorgänge erforderlich: Herstellen des Werkstückes durch Verleimen aus Deckfurnier und den entsprechenden Basis- oder Mittellagenfurnieren, Fräsen des Ausschnittes, scharfes Ausfeilen der Ausschnittecken, da Fräsecken stets Rundungen, je nach Fräserdurchmesser, mit mehr oder weniger großem Krümmungsradius aufweisen, Zuschneiden der Deckfurnierstreifen unter Ablängen auf genaues Maß, Aufleimen der Deckfurnierstreifen auf die Umfangswandung der Ausschnitte, Entgraten der über die Seitenflächen hinausstehenden Kanten der Deckfurnierstreifen, und schließlich Verputzen bzw. Verschleifen der Leimfugen. In Folge der vorstehend beschriebenen Schritte ist das bekannte Verfahren der gattungsgemäßen Art sehr arbeitsaufwendig, wobei auch die ästhetische Wirkung der auf diese Weise hergestellten und mit Deckfurniermaterial in ihrer Umfangswandung verkleideten Ausschnitte zu wünschen übrig läßt.
Aus der US-A 1,876,330 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Furnierwerkstückes bekannt, bei dem das Deckfurnier unter Einwirkung von Druck und Wärme in einem Preßstanzwerkzeug auf das Basisfurnier aufgebracht wird. Allerdings besteht auch hier nach wie vor das Problem, Ausschnitte bzw. deren Kantenbereiche in einwandfreier Optik herzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Preßstanzwerkzeug der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei denen der Arbeitsaufwand wesentlich geringer ist als bisher, die Vorgehensweise kostengünstig und das ästhetische Aussehen des hergestellten Furnierwerkstückes einwandfrei ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie mit Hilfe eines Preßstanzwerkzeugs gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens bzw. des Werkzeuges sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.
Im Gegensatz zum Stand der Technik lassen sich nach der Erfindung Furnierverkstücke mit Ausschnitten, deren Umfangswandung furniert ist, herstellen, bei denen das Verleimen des Werkstückes aus einzelnen Schichten und das Schneiden des Ausschnittes mit den nachfolgenden Furnieren der Umfangswandung des Ausschnittes in einem einzigen Preßstanzvorgang erfolgt. Statt der sieben Arbeitsvorgänge, die bei der bisherigen Vorgehensweise notwendig waren, ist lediglich ein einziger Preßstanzvorgang erforderlich. Die Erfindung bietet mannigfache Vorteile: Das Verfahren nach der Erfindung ist einfach auszuführen, indem nur ein einziger Arbeitsvorgang benötigt wird; die Durchlaufzeit durch die Fertigung ist hierdurch sehr kurz; in einem einzigen Arbeitsvorgang wird ein sauber gefertigtes Furnierwerkstück geliefert, welches keine Nacharbeit benötigt; die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist materialsparend,
da keine Deckfurnierstreifen als Kantenfurniere und auch kein zum Aufkleben derselben benötigter Leim erforderlich sind; das erfindungsgemäße Verfahren ist außerordentlich arbeitssparend, indem es die bei dem Stand der Technik notwendigen sieben Arbeitsvorgänge durch einen einzigen kombinierten Preßstanzarbeitsgang, wie bereits ausgeführt, ersetzt; das Furnierverkstück nach der Erfindung ist kostengünstig herzustellen, da der Aufwand für Lohn- und Lohnnebenkosten gering ist; das erfindungsgemäße Verfahren ist investitions- und platzsparend, indem es nur einen Arbeitsplatz mit einer hydraulischen Presse für das Preßstanzwerkzeug in Anspruch nimmt; und schließlich kann in den Preßstanzarbeitsvorgang das Einsetzen von Befestigungsteilen integriert werden, z.B. auf der dem Gegenwerkzeug zugewandten flachen Rückseite des Furnierwerkstückes, etwa nach der Lehre der DE-GM 78 23 688.
Bei Werkstücken begrenzter Dicke, etwa bis zu einer Stärke von fünf mm, wie sie z.B. als Einfassung von Skalen an der Frontseite von Geräten vorkommen, kann mit einem erfindungsgemäßen Preßstanzvorgang beim Herstellen des Furnierwerkstückes aus seinen Schichtungen gleichzeitig mit dem Pressen und Stanzen des Ausschnittes das Deckfurnier der Ansichtfläche in die Tiefe des Ausschnittes bis zur Begrenzungskante mit der rückwärtigen Fläche hinuntergezogen werden, wie bereits erläutert, so daß die Umfangswandung des Ausschnittes mit Deckfurnier bekleidet ist und dieses durch das Verdrängen der Furnierlagen im unteren Teil der Ausschnittkante eine scharf ausgebildete Ausschnittkante erhält. Alle ansonsten erforderlichen Putzarbeiten an dieser Stelle entfallen hierdurch. Es erübrigen sich auch alle Arbeiten mit den beim Stand der Technik notwendigen Deckfurnierstreifen sowie diese selbst, einschließlich des zum Aufleimen notwendigen Klebers, wodurch sich die Vorgehensweise nach der Erfindung als sehr wenig arbeitsaufwendig und auch als materialsparend erweist.
Bei bombierten Teilen ist die Unterseite des herzustellenden Furnierwerkstückes durch das Aufpressen auf die Fläche des Unterwerkzeuges stets eben, so daß sich das Furnierwerkstück ohne weitere Vorarbeit, etwa Fräsen einer Auflagefläche, aufkleben läßt. Beim Planfräsen, wie es bislang notwendig ist, können sich außerdem die Furnierwerkstücke leicht verziehen, weil dabei die Gegenfurniere teilweise zerstört werden und einseitige Zugkräfte auftreten können.
Das Preßstanzen nach der Erfindung und das Einziehen des Deckfurnieres bis auf die Ausschnittkanten gelingt umso leichter, je größer der Krümmungsradius der Umfangswandung des Ausschnittes ist, da die Dehnungsfähigkeit des Holzes, aus dem das Deckfurnier besteht, sowohl längs als auch quer zur Faserrichtung des Holzes verhältnismäßig gering ist. Nach der Erfindung kann aber dem Erfordernis, möglichst scharfe Ausschnittkanten zu erzielen, weil runde Ausschnittkanten Teile etwaiger einzurahmender Tabellen, Skalen etc. abdecken können, weitstegehend nachgekommen werden, da das erfindungsgemäße Verfahren die technisch einwandfreie Herstellung auch scharfer Ausschnittkanten sehr wirtschaftlich ermöglicht, wodurch die ästhetischen Ansprüche an Ausschnitte in Flächen in weit stärkerem Maße erfüllt werden können, als dies beim Stand der Technik der Fall ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1: ein Stanzwerkzeug einer Vorrichtung nach der Erfindung, als Oberwerkzeug ausgebildet, im Schnitt senkrecht zur Ebene des herzustellenden Furnierwerkstückes;
Fig. 2: im Schnitt entsprechend Fig. 1 ein als Unterwerkzeug ausgebildetes Gegenwerkzeug einer Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 3: in vergrößertem Maßstab Stanz- und Gegenwerkzeug im Schnitt entsprechend Fig. 1 und 2 mit Detaildarstellung der Formungs- und Schneidstellen; und
Fig. 4: in vergrößerter Schnittdarstellung, entsprechend Fig. 1 bis 3, den Schneid- und Verdrängungsvorgang bei der Verwendung des Stanzwerkzeuges gemäß Fig. 1 - Fig. 3.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, weist ein dort gezeigtes Stanzwerkzeug 12, als Oberwerkzeug des die erfindungsgemäße Vorrichtung bildenden Preßstanzwerkzeuges ausgebildet, an seiner in Fig. 1 unten liegenden, einem in Fig. 2 gezeigten, als Unterwerkzeug ausgebildeten Gegenwerkzeug 14 zugewandten Unterfläche eine kegelmantelförmige Verdrängungsfläche 16 auf, die an ihrer dem Gegenwerkzeug 14 zugewandten Seite in eine bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kreisförmige Schneidkante 18 ausläuft. Von der Schneidkante 18 steigt eine gekrümmte Formfläche 20, vierteilkreisförmiggebogen, zu einer Preßfläche 22 an, die im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Gengenwerkzeuges 14 verläuft. Innerhalb des von der Schneidkante 18 umgebenen Bereiches des im herzustellenden Furnierwerkstück zu erzeugenden Ausschnittes ist eine gegenüber der Preßfläche 22 zurückgesetzte Ausweichfläche 24 zu erkennen. Fig. 2 zeigt darüber hinaus noch, daß die dem Stanzwerkzeug 12 zugewandte Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 eben ausgebildet ist. Schließlich läßt Fig. 1 nahe dem linken Rand des Stanzwerkzeuges 12 noch eine Formkante 28 mit gerundeten Flächen erkennen, die beim Zusammenfahren von Stanzwerkzeug 12 und Gegenwerkzeug 14 an der Oberfläche 26 des Stanzwerkzeuges 14 nicht zur Anlage kommt, so daß das Einziehen von Furniermaterial in Richtung auf den herzustellenden Ausschnitt nicht behindert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 weist das Stanzwerkzeug 12 zur Herstellung mehrerer Ausschnitte eine Reihe von Schneidkanten 18 etc. auf. Ferner läßt Fig. 3 erkennen, daß das Stanzwerkzeug 12 mit einer Distanzfläche 30 versehen ist, die beim Zusammenfahren von Stanzwerkzeug 12 und Gegenwerkzeug 14 an der Oberfläche 26 des Stanzwerkzeuges 14 zur Anlage kommt und verhindert, daß die Schneidkanten 18 des Stanzwerkzeuges 12 mit der Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 in Kontakt kommen und hierdurch beschädigt werden könnten, wobei der Abstand zwischen den Schneidkanten 18 und der Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 beim Anliegen der Distanzfläche 30 an der Oberfläche 26 lediglich wenige hundertstel Millimeter beträgt.
Fig. 4 schließlich läßt erkennen, in welcher Weise Basis-Furnierlagen 32 und eine gestrichelt gezeichnete Deckfurnierlage 34 des Furnierwerkzeuges beim Zusammenfahren von Stanzwerkzeug 12 und Gegenwerkzeug 14 verformt werden, wobei die Deckfurnierlage 34 die gesamte Umfangswandung des hergestellten Ausschnittes abdeckt und sich bis zu der dem Gengenwerkzeug 14 zugewandten ebenen Rückfläche des herzustellenden Furnierwerkstückes erstreckt.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zur Herstellung des Furnierwerkstückes nach der Erfindung wie folgt:
Das Oberwerkzeug, also das Stanzwerkzeug 12, dient der Formung und dem Schnitt und besitzt die Schnitt- und Quetschkanten in Form der Schneidekanten 18 für das Austrennen des den Ausschnitt füllenden Abfallstückes und die Verdrängung des Werkstoffes an den Schneidkanten. Ferner weist das Stanzwerkzeug 12 an seinem äußeren Rand in der beschriebenen Weise noch die Formkante 28 aus, mittels welcher gegebenenfalls auch dort eine abgerundete Außenkante angeformt werden kann. Wie bereits ausgeführt wurde, reicht die Formkante 28 jedoch im geschlossenen Zustand des Preßstanzwerkzeuges nicht bis auf die Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 und hat auch an seiner der Oberfläche 26 zugewandten Seite keine scharfen Schnittflächen, vielmehr ist die Formkante 28 abgerundet, damit die Deckfurnierlage 34 des Furnierwerkstückes den beim Formen in Richtung auf die Schnittkanten 18 auftretenden Zugspannungen nicht hinderlich ist.
Dadurch, daß die Distanzfläche 30 zur Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 einen solchen Abstand hat, daß die Schneidkanten 18 des Stanzwerkzeuges 12 bis auf wenige hundertstel Millimeter an die Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 beim Schließen des Preßstanzwerkzeuges herankommen, ist gewährleistet, daß die Schneidkanten 18 das Material der Furnierlagen 32 bzw. 34,welche den Ausschnittabfall bilden, so weit durchtrennen,daß das Abfallstück, das in dem Zustand noch aus losen Furnierblättern besteht, herausfällt und am Innenrand des hergestellten Ausschnittes eine scharfe Begrenzungskante entsteht.
Beide Teile des Preßstanzwerkzeuges, also sowohl das Stanzwerkzeug 12 als auch das Gegenwerkzeug 14, sind beheizt, wobei bei der vorzugsweise vorgesehenen Arbeitsweise mit einem Phenolharz-Leimfilm die Heiztemperatur im Bereich von etwa 140°C beträgt. Bei dieser Temperatur geht das Phenolharz in eine flüssige Phase über, wodurch die beim Formen und Verziehen der Deckfurnierlage 34 und teilweise der Basis-Furnierlagen 32 benötigte Gleitfähigkeit der einzelnen Schichten erreicht wird. Der erforderliche Preßdruck, der für die Verklebung der einzelnen Schichten, den Schnittdruck und die Verdrängungsdrücke, die an der Schnittkante des Ausschnittes benötigt werden, ausreicht, beträgt vorzugsweise ca. 8 bis 10 kp/cm².
Das erfindgungsgemäße Verfahren stellt einen kombinierten Verleim- und Preßstanzvorgang dar. Dabei wird in folgender Weise vorgegangen: Da das Werkstück aus einzelnen Furnierschichten besteht, wird als erstes die Schichtung aus den Basis-Furnierlagen 32 und der Deckfurnierlage 34 zusammengetragen und auf die Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 gelegt. Sodann wird der Preßstanzvorgang eingeleitet, indem das obere Stanzwerkzeug 12 auf das untere Gegenwerkzeug 14 zugeht. Im Heruntergehen löst die Schneidkante 18 das Abfallstück aus dem Ausschnitt heraus und drückt mit den Formflächen 20 und den Verdrängungsflächen 16 die zu formenden Kanten des Werkstückes nach unten. Damit beginnt der Verdrängungsprozeß gegen das Werkstückmaterial an den Schnittkanten des Werkstückes, welcher weiter zunimmt, je weiter die Schneidkanten 18 des Stanzwerkzeuges 12 sich der Oberfläche 16, als Auflagefläche dienend, des unteren Gegenwerkzeuges 14 nähert. Mit dem Verformungs- und dem Verdrängungsdruck auf die Ausschnittkanten geht eine Zugwirkung auf die Holzoberfläche der Deckfurnierlage 34 und teilweise auch die benachbarten Schichten der Basis-Furnierlagen 32 einher und zieht diese, die durch das angelöste Phenolharz im Phenolharzfilm gleitfähig geworden sind, zur unteren Begrenzungskante des Ausschnittes hinab, so daß dort die durch den Verformungsdruck heruntergepreßte Deckfurnierlage 34 an der der Oberfläche 26 des Gegenwerkzeuges 14 zugewandten Fläche eine scharfe, harte Begrenzungskante bildet, die keiner weiteren Bearbeitung, etwa durch Fräsen, bedarf. Die Zugwirkung reicht, wie die Praxis zeigt, aus, um die Deckfurnierlage 34 bis zur der Oberfläche 26 zugewandten unteren Begrenzungskante des Ausschnittes hinunterzuziehen und so die Umfangswand des Ausschnittes einschließlich der Form- oder Begrenzungskante völlig mit dem Deckfurnier zu bekleiden. Da die Zugwirkung, die erzielt werden kann, begrenzt ist, sind dieser Arbeitstechnik im Hinblick auf die Werkstückdicke Grenzen gesetzt, die bei etwa 5 mm Gesamtdicke des herzustellenden Furnierwerkstückes liegen. Kleinere Risse, die selten auftreten, werden durch den Verdrängungsdruck geschlossen. Mit dem fortschreitenden Absenken des Stanzwerkzeuges 12 auf das Gegenwerkzeug 14 beginnt das Schließen der Werkzeuge, wobei der Preßdruck, der auf die Werkstückflächen ausgeübt wird, seinen Endpunkt erreicht und die Schichtung der Furniere im Verein mit der Preßtemperatur mit dem Phenolharz zur Abbindung bringt, wodurch das fest abgebundene Furnierwerkstück hergestellt ist.
Der Größe und Form der herzustellenden Ausschnitte sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Es sind sowohl Ausschnittkanten mit größerem Krümmungsradius als auch mit kleinerem Krümmungsradius möglich. Bei bombierten Teilen kann die Unterseite flach ausgepreßt werden, so daß ein Aufkleben des Furnierwerkstückes ohne besonderen Arbeitsvorgang möglich ist.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Furnierwerkstückes in Form einer flachen Platte oder dergleichen, mit einer Basislage, einem mindestens eine aus Holz bestehende Deckfurnierlage aufweisenden Deckfurnier und mindestens einem die Basislage und das Deckfurnier durchsetzenden Ausschnitt, wobei die Basislage und das Deckfurnier mittels Kunstharzkleber oder dergleichen durch Erhitzen miteinander verleimt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein die Basislage und das Deckfurnier durchsetzender Ausschnitt erzeugt wird;

b) das Verleimen der Basislage mit dem Deckfurnier, das Bilden des Ausschnittes und das Bekleiden der Umfangswandungen des Ausschnittes mit dem Deckfurnier in einem einzigen Preßstanzvorgang erfolgen;

c) wobei die Deckfurnierlage von der Fläche des Furnierwerkstückes aus in den Ausschnitt unter Bekleiden seiner Umfangswandungen bis zur den Übergang der Umfangswandung mit der gegenüberliegenden Fläche des Furnierwerkstückes definierenden Ausschnittkante durchgedrückt wird;

d) der Preßstanzvorgang bei einer Temperatur von etwa 140°C durchgeführt wird, so daß der Kunstharzkleber in eine flüssige Phase übergeht;

e) die Deckfurnierlage beim Preßstanzvorgang auf der Gleitschicht des geschmolzenen Kunstharzklebers relativ zur Basislage zum Ausschnitt hin verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verleimen der Furnierlagen Phenolharzfilm verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verleimen der Furnierlagen Kunstharzleim verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßvorgang mit einem Preßdruck von etwa 10 kp/cm² durchgeführt wird.
Preßstanzwerk aus einem Stanzwerkzeug (12), welches mit mindestens einer Schneidkante (18) mit zugeordneter Verdrängungsfläche (16) und zugeordneter Formfläche (20) zur Ausschnittherstellung versehen ist, und einem im wesentlichen ebenen Gegenwerkzeug (14) in Form einer im wesentlichen ebenen Platte, wobei zumindest das Stanzwerkzeug (12) beheizbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzwerkzeug (12) nahe dem Außenrand des herzustellenden Furnierwerkstückes eine abgerundet ausgebildete Formkante (28) aufweist, wobei der Abstand der Formkante (28) von der Oberfläche (26) des Gegenwerkzeuges (14) im geschlossenen Zustand des Preßstanzwerkzeuges größer ist als der Abstand der Schneidkante(n) (18) von der Oberfläche (26).
Preßstanzwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzwerkzeug (12) und/oder das Gegenwerkzeug (14) beheizbar ausgebildet ist/sind.
Preßstanzwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenwerkzeug (14) als Unterwerkzeug im wesentlichen horizontal stationär angeordnet und das Stanzwerkzeug (12) als Oberwerkzeug relativ hierzu höhenbeweglich ausgebildet ist.
Preßstanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens eine an dem Stanzwerkzeug (12) vorgesehene Distanzfläche (30) zum Verhindern des In-Kontakt-Kommens der Schneidkante(n) (18) des Stanzwerkzeuges (12) mit der Oberfläche (26) des Gegenwerkzeuges (14).