EP0794855B1 - Vorrichtung und verfahren zur behandlung von oberflächen - Google Patents

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EP0794855B1
EP0794855B1 EP95940241A EP95940241A EP0794855B1 EP 0794855 B1 EP0794855 B1 EP 0794855B1 EP 95940241 A EP95940241 A EP 95940241A EP 95940241 A EP95940241 A EP 95940241A EP 0794855 B1 EP0794855 B1 EP 0794855B1
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EP
European Patent Office
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transfer belt
coating material
applicator
application
belt
Prior art date
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Application number
EP95940241A
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EP0794855A1 (de
Inventor
Rainer Hasenkamp
Wigand STÄHLIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0794855A1 publication Critical patent/EP0794855A1/de
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Publication of EP0794855B1 publication Critical patent/EP0794855B1/de
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    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C1/14—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a travelling band
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D5/00—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N7/00—After-treatment, e.g. reducing swelling or shrinkage, surfacing; Protecting the edges of boards against access of humidity
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    • Y10T428/3179—Next to cellulosic

Definitions

  • the invention relates to a method or a device for treating surfaces.
  • Wood materials are not in their original form Leave appearance, but get one finishing surface coating. Usually acts it is a melamine coating. Veneers, decorative laminates or decorative films are also used as coating material.
  • edge banding The coating of side surfaces, edges or generally from narrow areas is often done by a special edge material.
  • a special edge material For example it is a edge band or a so-called Narrow area belt, which by means of a Glue is applied to the narrow surfaces. This process is commonly called edge banding designated.
  • One way to do a surface coating consists of the coating material as edge material to use the top and bottom.
  • the coating material on the top or bottom of a applied to the plate material to be coated This is preferably done using a dispersion adhesive.
  • Edge usually has sufficient material protrusion, the appropriate way, usually through the addition of heat.
  • the surfaces to be coated have often large bumps, blowholes, etc. on. This applies in particular to chipboard.
  • Such a surface condition leads to coating with one of the specified methods to a strikingly restless, "humped", wavy material surface that has the look, for example of the later piece of furniture.
  • the material thickness is also an increase the restoring force of the bent coating material connected. This in turn requires an extended one Pressure path for gluing such stiffer coating material.
  • thicker coating materials in usually more expensive.
  • GB-A-745 057 also describes a method for the treatment of Surfaces known, being a thermoplastic Coating material is applied to the surface and that applied coating material by means of a Surface of the band passing by is then smoothed.
  • the object of the present invention is therefore in being a process, respectively Specify device with or with which eliminates the aforementioned drawbacks and a surface smoothing treatment is possible in a simple manner.
  • the coating material is by means of a transfer belt applied to the surface.
  • This has the advantage that for the Order of the material does not match the profile of the Coating roller adapted to the coating surface necessary is.
  • the transfer belt also used as a smoothing belt, so that on smoothing rollers or on smoothing shoes can be dispensed with. Another savings effect is the consequence.
  • the application of the coating material is preferred on the surface to be treated Press force accomplished.
  • a suitable printing device acts on the tape on the uncoated Side with a force that pushes the coated transfer belt side to the coating surface causes.
  • An improvement in the material order is made through additional heat treatment of the coating material achieved.
  • the coating material immediately before the order on the surface to be coated onto the transfer belt upset.
  • the order is preferably placed via an appropriate applicator roller or Application nozzle that the material to be set in a Material thickness brings on the transfer belt.
  • the material to be set in a Material thickness brings on the transfer belt.
  • the transfer belt is removed from the patient to be treated Surface peeled off, taking the material beforehand penetrated into the pores of the surface to be treated and is solidified, so that this when pulling off of the transfer ribbon does not stick to it.
  • the removed transfer belt back to the application roller returned so that the use of a Endless belt is possible.
  • the present invention is illustrated by way of example several embodiments with reference to a drawing explained in more detail.
  • the shows single figure is a schematic representation of a Transfer coating device, based on which also the method according to the invention is described.
  • the conveyor belt 5 is about appropriate, not in the figure shown drive units driven and transported the chipboard 1 in the arrow indicated direction, in the drawing from from left to right.
  • the conveyor belt 5 there are several at a distance in a pressure zone 7 mutually arranged printing devices 9.
  • pressure and / or sliding shoes 9 This is preferably pressure and / or sliding shoes 9. Pressure rollers or a combination from pressure rollers and sliding shoes 9 can however, can also be used.
  • a transfer belt 11 is unwound, which the Pressure zone 7 between the conveyor belt 5 respectively the chipboard 1 and the printing device 9 passes through and another roll 15 is rewound.
  • the drive device usually acts for the transport of the transfer belt 11 with the other role 15 together.
  • the transport speed of the Transfer bands of the transport speed of the Chipboard 1 corresponds to the drive speed the further role 15 depending on the waked Diameter set.
  • the control mechanism for the further roller 15 can omitted if instead of the unwound from the roll 13 Conveyor belt an endless transfer belt 11, which is shown in broken lines in the figure is used. Instead of the two rollers 13 and 15 are different pulleys in this case 17 necessary after the transfer belt 11 Pass through pressure zone 7 back to the beginning to lead.
  • the endless transfer belt 11 is used by the coating plates 1 with drawn; it can also a separate drive can be provided.
  • an application nozzle or an applicator roller 19 is arranged in the transport direction in front of the pressure zone 7 . Opposite her there is a pressing device 21, wherein the transfer belt 11 between these two elements is passed through. In the figure is not shown that the applicator roller 19th with a coating material is supplied.
  • the application roller 19 has one suitable for the application of flowable material Surface that may have dents, grooves or the like has to the material application thickness across the width of the roller or Change transfer bands. With an application nozzle the nozzle slot is widened accordingly or narrowed to also a variable across the width To achieve material thickness.
  • a fixing roller 23 is provided which the transfer belt 11 in a first adhesive contact with the coating narrow surface 3 brings.
  • the Transfer belt 11 detaches adhering impurities.
  • 5 is at the end of the conveyor belt schematically shows a processing area 27, in which, for example, regrinding the edges or the actual softforming or Postforming process is carried out.
  • the thing to be applied Material is fed over the application roller 19 applied to one side of the transfer belt 11.
  • the conveyor belt 5 are transported, works the application roller 19 preferably at intervals. It starts with the application when the one to be coated Chipboard 1 still a transport route to pass through the fixing roller 23, the transport route the transfer belt 11 to the fixing roller 23 corresponds; thus the beginning of the strikes with material wetted transfer ribbon section with the front Edge of the chipboard on the fixing roller 23 together.
  • the length of the wetted transfer belt section corresponds to the edge length of the Narrow area 3.
  • Such an interval control is very easily via appropriate sensors, for example Photoelectric sensors arranged in suitable places are realizable.
  • the pressure device 21 ensures when applying the Materials that the transfer belt does not give in or evade the pressure of the application roller. she thus serves as an abutment.
  • the fixing roller 23 then brings the coated Transfer belt 11 in contact with the Narrow area 3, so that a first fixation of the Transfer belt 11 takes place on the narrow surface 3.
  • the transfer belt 11 When the chipboard 1 enters the pressure zone 7 is preferably the transfer belt 11 first a certain, adjustable force against the Closest to the pressure or sliding block Section of the narrow surface 3 pressed.
  • the pressing / pressing force must be so great be that the material fits well in the Pores of the narrow surface 3 penetrates.
  • the first Pressure or sliding shoe 9 following another Pressure or sliding shoes are like this positioned that to the end of pressure zone 7 too the other areas of the narrow surface 3 with one Contact pressure are applied.
  • the pressure respectively Sliding shoes are preferred to the Adjusted contour of the narrow surface 3.
  • the length of the pressure zone 7 or Transport speed of the chipboard 1 must be designed so that applied to the narrow surface 3 Material until it leaves the printing zone 7 has hardened to ensure good anchoring of the Material in the narrow surface to reach.
  • the transfer belt 11 is connected to the printing zone 7 removed from the chipboard 1 again.
  • the chipboard 1 with the coated narrow surface 3 is then transported into the processing area 27, in which the actual edge banding in Softforming or postforming processes is carried out. Because the material the originally existing bumps on the Narrow area 3 compensates and a very smooth Surface delivers is a flawless smooth final narrow surface coating with the above known methods possible.
  • the effect of the pressure or sliding shoes 9 in the pressure zone 7 can be caused by additional heat, for example by infrared emitters, High frequency radiator or hot air blower, increased become. Improved by the higher temperature the fluidity of the material, so that this better and deeper in the pores the narrow surface 3 can penetrate. At the same time or even before reaching the fixing roller 23 also the narrow surface 3 of the particle board to be coated 1 heated, for example, by infrared radiation be, which has the effect just mentioned can be strengthened.
  • the material itself has to be procured in this way be that it is at the usual usage temperatures of furniture that is usually between -10 ° to 100 ° C, not softened and maintains its strength.
  • the Softening point chosen so high that with machine Smooth grinding or smooth polishing Frictional heat does not become an undesirable Softening the Leads.
  • the softer material in this case the sanding belts would be relative smear quickly and therefore prematurely unusable do.
  • the im for example subsequent softforming or Hot applied postforming process Hot melt adhesive does not soften to a high degree and thus possibly to an unwanted deformation of the pretreatment of the narrow surfaces lead applied material.
  • hot melt applicators should be able to use it in a temperature range of 150 ° - 250 ° C, preferably 180 ° - 230 ° C sufficient be flowable. Good flowability of the material is important in that it does that Transfer belt can wet better, better on the narrow surface 3 to be coated can be applied and moreover better in the pores of the particle board can penetrate. Too much penetration too is avoided, the one facing away from the narrow side Side of the coating or the conveyor belt cooled, for example by means of a Cold air shower or a cooling roller. It freezes the part of the coating material touching the conveyor belt very quickly, so less in the surface "sagging".
  • the necessary length of stay the chipboard 1 in the pressure zone 7 can be shortened. Otherwise, the transfer belt 11 of better peel off a completely solidified material.
  • the material used is easy to stick, that is, that there is a glue to the adhesive applied in later processes has high affinity.
  • reactive thermoplastics for example isocyanate-terminated PUR prepolymer in addition to 2-component systems based on epoxy / amine or UV-curing systems based on acrylate, Methacrylate or unsaturated polyester for the production of Thermosets can be used.
  • the one that serves as the carrier for the coating material Transfer belt must be flexible enough to by means of the pressure shoes 9 or pressure rollers, easy to conform to the contour of the narrow surface 3 to be.
  • the transfer belt 11 must further be heat stable, so that it is in the high application temperatures of the Material is not permanently deformed. Furthermore it should also be due to a rapid succession of warming and cooling, as is particularly the case with the Use as an endless belt occurs, insensitive his.
  • thermosetting edgebands highlighted on paper. All of these Common to all materials is that they are sufficient low affinity for thermoplastic material have so that the transfer belt easily from the pre-treated chipboard is removable.
  • this material can be used as an adhesive. requirement this is, however, that the narrow surface is complete or at least all critical points for a good adhesive bond Narrow area covered with the material are.
  • the quality of the narrow surface 3 applied material so selected be that a pretreated or coated narrow surface without further finishing can be painted or coated with a hot stamping foil.
  • the applied material solidifies after the Coating like a common thermoplastic, will but then chemically to a thermoset, for example under the influence of heat or moisture.
  • Such reactive hot melt adhesives are based on polyurethane known.
  • the solidified coating composition which has reacted in this way is Heat, water and shockproof as well as chemically resistant.
  • Color pigments can also be added to the coating material mix, so that a ready-to-use Edge with the desired color can be achieved is.
  • the crosslinked coating mass can also be painted, however a paint system must be selected, the solvent the not yet hardened coating mass does not swell or even dissolve.
  • a water-based paint system offers a water-based paint system.
  • the coating composition should be after curing an optically pleasing structure, for example have a wood grain structure, that is still non-crosslinked coating mass with the help of Machining possiblee rollers.
  • the embossing rollers must however, have an adhesive surface so they easily detach from the coating material and do not damage them.
  • the coating process described is particularly for wood-based materials, such as solid wood, chipboard or MDF (Medium Densitive Fiber). It can also be coated with plastic materials or metals With the help of the procedure described.
  • wood-based materials such as solid wood, chipboard or MDF (Medium Densitive Fiber). It can also be coated with plastic materials or metals With the help of the procedure described.
  • MDF Medium Densitive Fiber
  • the coating material also offers Protection against mechanical stress.
  • Metal rails on the edges of concrete formwork boards through a Coating can be replaced with a material that becomes a thermoset hardens.
  • other areas of application are also conceivable.
  • Impregnation resin can e.g. pure melamine resin or melamine / urea resin blends consist.
  • Such impregnated papers will be in the chipboard industry for direct coating of wood-based panels in various presses - multi-day, short-cycle, continuous presses - used. If the same resin-impregnated paper is used both for Coating the top and bottom (wide areas) as well as Laminating the smoothed narrow surface of the wood-based panel used then you get workpieces that all around on all surfaces have the same thermosetting surface material.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen.
Insbesondere in der Möbelindustrie werden solche Oberflächen-Behandlungsverfahren in großem Umfang eingesetzt. Üblicherweise werden die dort verwendeten Holzwerkstoffe nämlich nicht in ihrem ursprünglichen Aussehen belassen, sondern erhalten eine veredelnde Oberflächenbeschichtung. Zumeist handelt es sich dabei um eine Melaminbeschichtung. Furniere, dekorative Schichtstoffe oder Dekorfolien werden daneben als Beschichtungsmaterial benutzt.
Die Beschichtung von Seitenflächen, Kanten oder allgemein von schmalen Flächen erfolgt häufig durch ein spezielles Kantenmaterial. Beispielsweise handelt es sich hierbei um einen Umleimer oder ein sogenanntes Schmalflächenband, das mittels eines Klebstoffes auf die Schmalflächen aufgebracht wird. Dieses Verfahren wird allgemein als Kantenanleimung bezeichnet.
Es besteht jedoch häufig der Wunsch, die schmalen Flachen beziehungsweise Kanten aus ästhetischen Gründen abzurunden beziehungsweise aus funktionellen Gründen profilierte Flächen vorzusehen. Bei der Beschichtung solcher weichen "Konturen" werden neben der zuvor beschriebenen Kantenanleimung, die auch als Softforming-Verfahren bezeichnet wird, weitere Beschichtungsverfahren eingesetzt.
Eine Möglichkeit, eine Flächenbeschichtung durchzuführen, besteht darin, als Kantenmaterial das Beschichtungsmaterial der Ober- und Unterseite zu benutzen. Dabei wird zunächst das Beschichtungsmaterial auf die Ober- beziehungsweise Unterseite eines zu beschichtenden Plattenmaterials aufgebracht. Dies geschieht vorzugsweise mittels eines Dispersionsklebstoffes. Im Bereich der zu beschichtenden Kante verbleibt meist ein ausreichender Materialüberstand, der auf geeignete Weise, üblicherweise durch Wärmezufuhr, flexibilisiert wird. Anschließend wird der flexibilisierte Materialüberstand um die zu beschichtende Kante gebogen und mittels eines Dispersions- oder Schmelzklebstoffes aufgeklebt. Dieses Verfahren wird auch als Postforming-Verfahren bezeichnet.
In einer Abwandlung des zuvor genannten Postforming-Verfahrens wird der Materialüberstand durch Freifräsen erzielt, wobei das unter dem gewünschten Materialüberstand liegende Material abgetragen wird. Dieses Verfahren wird als Direkt-Postforming-Verfahren bezeichnet.
Allen Verfahren ist jedoch gemeinsam, daß ein festes Beschichtungsmaterial eingesetzt wird, das entsprechend schwer handhabbar und darüber hinaus teuer ist, nicht zuletzt durch nicht wiederverwertbare Schnittabfälle.
Darüber hinaus weisen die zu beschichtenden Oberflächen häufig große Unebenheiten, Lunkerstellen, etc. auf. Dies gilt insbesondere für Spanplatten.
Eine derartige Oberflächenbeschaffenheit führt bei der Beschichtung mit einem der angegebenen Verfahren zu einer auffallend unruhigen, "buckeligen", welligen Materialoberfläche, die das Aussehen, beispielsweise des späteren Möbelstückes beeinträchtigt. Um eine Verbesserung herbeizuführen, werden häufig dickere Kanten- beziehungsweise Beschichtungsmaterialien benutzt, die in ausreichendem Maße die Unebenheiten der Oberfläche ausgleichen können und ein Durchscheinen (Telegraphieren) des Untergrunds der Oberfläche vermeiden. Mit dem Anstieg der Materialdicke ist jedoch auch eine Vergrößerung der Ruckstellkraft des gebogenen Beschichtungsmaterials verbunden. Dies erfordert wiederum eine verlängerte Andruckstrecke zur Verklebung eines solchen steiferen Beschichtungsmaterials. Im übrigen sind solche dickeren Beschichtungsmaterialien in der Regel teurer.
Auch bei den beschriebenen Postforming-Verfahren können diese Nachteile nicht ausgeräumt werden.
Aus der GB-A-745 057 ist auch ein Verfahren zur Behandlung von Oberflächen bekannt, wobei ein thermoplastisches Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche aufgetragen wird und das aufgebrachte Beschichtungsmaterial mittels eines an der Oberfläche vorbeilaufenden Bandes anschließend geglättet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren, beziehungsweise eine Vorrichtung anzugeben, mit dem beziehungsweise mit der die zuvor genannten Nachteile beseitigt werden und eine Behandlung zur Glättung von Oberflächen auf einfache Weise möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die in Anspruch 1 genannten Schritte umfaßt, und außerdem durch eine Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruch 14 aufweist.
Dadurch, daß ein formbares, nicht festes Beschichtungsmaterial verwendet wird, läßt sich eine Vereinfachung der Beschichtung im Gegensatz zu den vorgenannten Verfahren, beispielsweise des Umklappens eines Materialüberstandes, erzielen. Die gewünschte Glättung des aufgetragenen Beschichtungsmaterials wird durch ein Glättungsband erzielt, das gegenüber Rollen oder Gleitschuhen einfach verwendbar und daher kostengünstig ist. Die auf diese Weise beschichtete Oberfläche ist nun für eine weitere Beschichtung vorbereitet. Aufgrund der hohen Güte kann sie jedoch auch so belassen werden.
Erfindungsgemäß wird das Beschichtungsmaterial mittels eines Transferbandes auf die Oberfläche aufgebracht. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß für den Auftrag des Materials keine an das Profil der zu beschichtenden Oberfläche angepaßte Auftragswalze notwendig ist. Insbesondere bei der Vielzahl von verschiedenen Kantenprofilen ist die Anfertigung solcher an die Profile angepaßter Auftragswalzen oder auch speziell angepaßter Auftragsdüsen zeitraubend und äußerst kostspielig. Überdies können nicht in kurzer Zeit verschiedene Profile beschichtet werden. Vorzugsweise wird das Transferband auch als Glätteband benutzt, so daß auf Glättungswalzen beziehungsweise auf glättende Gleitschuhe verzichtet werden kann. Ein weiterer Einsparungseffekt ist die Folge.
Vorzugsweise wird der Auftrag des Beschichtungsmaterials auf die zu behandelnde Oberfläche durch Druckkraft bewerkstelligt. Eine geeignete Druckvorrichtung beaufschlagt das Band auf der nicht beschichteten Seite mit einer Kraft, die das Andrükken der beschichteten Transferbandseite an die zu beschichtende Fläche bewirkt.
Eine Verbesserung des Materialauftrags wird durch zusätzliche Wärmebehandlung des Beschichtungsmaterials erzielt. Vorzugsweise werden dafür Infrarotstrahler, Heißluftgebläse, Hochfrequenzstrahler oder ähnliches eingesetzt.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens beziehungsweise der Vorrichtung wird das Beschichtungsmaterial unmittelbar vor dem Auftrag auf die zu beschichtende Oberfläche auf das Transferband aufgebracht. Der Auftrag erfolgt dabei vorzugsweise über eine entsprechende Auftragswalze oder eine Auftragsdüse, die das Material in einer einzustellenden Materialdicke auf das Transferband bringt. Bei der Bestimmung der Materialdicke ist es vorteilhaft, diese im mittleren Bereich des Transferbandes zu erhöhen. Wie bereits beschrieben, sind insbesondere in diesem Bereich der zu beschichtenden Oberfläche die Unebenheiten am größten, so daß dort folglich mehr Material eingesetzt werden muß.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird das Transferband von der zu behandelnden Oberfläche abgezogen, wobei das Material zuvor in die Poren der zu behandelnden Oberfläche eingedrungen und erstarrt ist, so daß dieses beim Abziehen des Transferbands nicht daran kleben bleibt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das abgezogene Transferband wieder zu der Auftragswalze zurückgeführt, so daß die Verwendung eines Endlosbandes möglich ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Transferbeschichtungsvorrichtung, anhand derer auch das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wird.
Eine zu bearbeitende Holzplatte, beziehungsweise eine Spanplatte 1 mit zwei profilierten Schmalflächen 3 liegt auf einem Transportband 5. Das Transportband 5 wird über geeignete, in der Figur nicht gezeigte Antriebseinheiten angetrieben und transportiert die Spanplatte 1 in die durch den Pfeil angedeutete Richtung, in der Zeichnung also von links nach rechts. Entlang des Transportbandes 5 sind in einer Druckzone 7 mehrere in einem Abstand zueinander liegende Druckvorrichtungen 9 angeordnet.
Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Druck und/oder Gleitschuhe 9. Druckwalzen oder eine Kombination aus Druckwalzen und Gleitschuhen 9 können jedoch auch verwendet werden.
Von einer auch als Vorratsrolle bezeichneten Rolle 13 wird ein Transferband 11 abgewickelt, das die Druckzone 7 zwischen dem Transportband 5 beziehungsweise der Spanplatte 1 und der Druckvorrichtung 9 durchläuft und von einer weiteren Rolle 15 wieder aufgewickelt wird. Die Antriebseinrichtung für den Transport des Transferbands 11 wirkt üblicherweise mit der weiteren Rolle 15 zusammen.
Da vorzugsweise die Transportgeschwindigkeit des Transferbands der Transportgeschwindigkeit der Spanplatte 1 entspricht, wird die Antriebsgeschwindigkeit der weiteren Rolle 15 abhängig vom gewikkelten Durchmesser eingestellt.
Der Steuermechanismus für die weitere Rolle 15 kann entfallen, wenn anstelle des von der Rolle 13 abgewickelten Transportbands ein endloses Transferband 11, das in der Figur strichpunktiert dargestellt ist, eingesetzt wird. Statt der beiden Rollen 13 und 15 sind in diesem Fall verschiedene Umlenkrollen 17 notwendig, die das Transferband 11 nach Durchlaufen der Druckzone 7 wieder an den Anfang führen. Das endlose Transferband 11 wird von den zu beschichtenden Platten 1 mit gezogen; es kann auch ein separater Antrieb vorgesehen werden.
In Transportrichtung vor der Druckzone 7 ist am Transportweg des Transferbands 11 eine Auftragsdüse oder eine Auftragswalze 19 angeordnet. Ihr gegenüber befindet sich eine Anpresvorrichtung 21, wobei das Transferband 11 zwischen diesen beiden Elementen hindurchgefuhrt wird. In der Figur ist nicht dargestellt, daß die Auftragswalze 19 mit einem Beschichtungsmaterial versorgt wird. Die Auftragswalze 19 besitzt eine zum Auftrag von fließfähigen Material geeignete Oberfläche, die gegebenenfalls Eindellungen, Rillen oder ähnliches aufweist, um die Materialauftragsdicke über der Breite der Walze beziehungsweise des Transferbands zu verändern. Bei einer Auftragsdüse wird der Düsenschlitz entsprechend aufgeweitet oder verengt, um ebenfalls eine über die Breite variable Materialdicke zu erreichen.
Zwischen der Auftragswalze 19 und der Druckzone 7 ist eine Fixierwalze 23 vorgesehen, die das Transferband 11 in einen ersten Haftkontakt mit der zu beschichtenden Schmalfläche 3 bringt.
Entlang des Transportwegs des Tranferbands 11 ist eine Reinigungsvorrichtung 25 vorgesehen, die am Transferband 11 anhaftende Verunreinigungen ablöst.
Diese könnten unter Umständen einen sauberen Materialauftrag durch die Auftragswalze 19 verhindern.
In der Zeichnung ist am Ende des Transportbands 5 schematisch ein Bearbeitungsbereich 27 dargestellt, in dem beispielsweise ein Nachschleifen der Kanten beziehungsweise das eigentliche Softforming- oder Postforming-Verfahren ausgeführt wird.
Im folgenden wird nun das Verfahren der Transferbeschichtung anhand der zuvor beschriebenen Anordnung näher erläutert:
Das aufzutragende Material wird über die Auftragswalze 19 auf eine Seite des Transferbands 11 aufgebracht. Da die zu beschichtenden Spanplatten 1 stückweise auf dem Transportband 5 transportiert werden, arbeitet die Auftragswalze 19 vorzugsweise intervallweise. Sie beginnt mit dem Auftrag dann, wenn die zu beschichtende Spanplatte 1 noch einen Transportweg zur Fixierwalze 23 durchlaufen muß, der dem Transportweg des Transferbands 11 zur Fixierwalze 23 entspricht; somit trifft der Beginn des mit Material benetzten Transferbandabschnitts mit der vorderen Kante der Spanplatte an der Fixierwalze 23 zusammen. Die Länge des benetzten Transferbandabschnitts entspricht dabei der Kantenlänge der Schmalfläche 3. Eine solche Intervall-Steuerung ist sehr leicht über entsprechende Sensoren, beispielsweise Lichtschranken, die an geeigneten Stellen angeordnet sind, realisierbar.
Die Anpreßvorrichtung 21 sorgt beim Auftrag des Materials dafür, daß das Transferband dem Druck der Auftragswalze nicht nachgibt oder ausweicht. Sie dient also als Widerlager.
Die Fixierwalze 23 bringt anschließend das beschichtete Transferband 11 in Kontakt mit der Schmalfläche 3, so daß eine erste Lagefixierung des Transferbands 11 auf der Schmalfläche 3 erfolgt.
Bei Eintritt der Spanplatte 1 in die Druckzone 7 wird vorzugsweise das Transferband 11 zunächst mit einer bestimmten, einstellbaren Kraft gegen den dem Druck beziehungsweise Gleitschuh am nächsten liegenden Abschnitt der Schmalfläche 3 gedrückt. Die Andruck-/Anpreßkraft muß dabei so groß, gewählt sein, daß das Material gut in die Poren der Schmalfläche 3 eindringt. Die dem ersten Druck- beziehungsweise Gleitschuh 9 folgenden weiteren Druck- beziehungsweise Gleitschuhe sind so positioniert, daß bis zum Ende der Druckzone 7 auch die anderen Bereiche der Schmalfläche 3 mit einer Anpreßkraft beaufschlagt werden. Die Druck beziehungsweise Gleitschuhe sind vorzugsweise an die Kontur der Schmalfläche 3 angepaßt.
In der Zeichnung sind lediglich schematisch Druckbeziehungsweise Gleitschuhe 9 eingezeichnet. Es ist jedoch auch möglich, Anpreßrollen alleine oder in Kombination mit Druck- beziehungsweise Gleitschuhen in der Druckzone zu verwenden. Die genaue Anordnung der einzelnen Druckelemente ist dem Durchschnittsfachmann bekannt; auf eine ausführliche Erläuterung wird deshalb an dieser Stelle verzichtet.
Die Länge der Druckzone 7 beziehungsweise die Transportgeschwindigkeit der Spanplatte 1 muß so ausgelegt sein, daß sich das auf die Schmalfläche 3 aufgebrachte Material bis zum Verlassen der Druckzone 7 verhärtet hat, um eine gute Verankerung des Materials im Schmalflächengrund zu erreichen.
Das Transferband 11 wird im Anschluß an die Druckzone 7 von der Spanplatte 1 wieder abgezogen.
Die Spanplatte 1 mit der beschichteten Schmalfläche 3 wird dann in den Bearbeitungsbereich 27 transportiert, in dem die eigentliche Kantenanleimung im Softforming- beziehungsweise Postforming-Verfahren durchgeführt wird. Da das Material die ursprünglich vorhandenen Unebenheiten auf der Schmalfläche 3 ausgleicht und eine sehr glatte Oberfläche liefert, ist eine einwandfreie glatte endgültige Schmalflächenbeschichtung mit den genannten bekannten Verfahren möglich.
Die Wirkung der Druck- beziehungsweise Gleitschuhe 9 in der Druckzone 7 kann durch zusätzliche Wärmeeinwirkung, beispielsweise durch Infrarotstrahler, Hochfrequenzstrahler oder Heißluftgebläse, gesteigert werden. Durch die höhere Temperatur verbessert sich die Fließfähigkeit des Materials, so daß dieses besser und tiefer in die Poren der Schmalfläche 3 eindringen kann. Gleichzeitig oder auch vor Erreichen der Fixierwalze 23 kann auch die zu beschichtende Schmalfläche 3 der Spanplatte 1 beispielsweise durch Infrarotstrahlung erwärmt werden, wodurch sich der eben genannte Effekt noch verstärken läßt.
Das Material selbst muß so beschaffen sein, daß es bei den üblichen Gebrauchstemperaturen von Möbeln, die üblicherweise zwischen -10° bis 100°C liegen, nicht erweicht und seine Festigkeit beibehält. Vorzugsweise wird der Erweichungspunkt so hoch gewählt, daß die bei maschinellem Glattschleifen oder Glattpolieren entstehende Reibungswärme nicht zu einer unerwünschten Erweichung des Materials führt. Das weichere Material würde in diesem Fall die Schleifbänder relativ schnell verschmieren und damit vorzeitig unbrauchbar machen. Des weiteren darf auch der im beispielsweise anschließenden Softforming- beziehungsweise Postforming-Verfahren aufgebrachte heiße Schmelzklebstoff nicht zu einem hohen Erweichungsgrad und damit eventuell zu einer ungewollten Verformung des bei der Vorbehandlung der Schmalflächen aufgebrachten Materials führen.
Um zum Auftrag des Materials auf das Transferband 11 handelsübliche Hotmelt-Auftragsgeräte verwenden zu können, sollte es in einem Temperaturbereich von 150° - 250°C, vorzugsweise 180° - 230°C ausreichend fließfähig sein. Eine gute Fließfähigkeit des Materials ist insofern wichtig, als es dadurch das Transferband besser benetzen kann, besser auf die zu beschichtende Schmalfläche 3 auftragbar ist und darüber hinaus besser in die Poren der Spanplatte eindringen kann. Um ein zu starkes Eindringen zu vermeiden, wird die der Schmalseite abgewandte Seite der Beschichtung beziehungsweise des Transportbandes gekühlt, beispielsweise mittels einer Kaltluftdusche oder einer Kühlwalze. Damit erstarrt der das Transportband berührende Teil der Beschichtungsmasse sehr rasch, so daß weniger in die Oberfläche "absackt".
Durch die Auswahl eines Material, das relativ schnell erstarrt, kann die notwendige Verweildauer der Spanplatte 1 in der Druckzone 7 verkürzt werden. Im übrigen läßt sich das Transferband 11 von einem vollständig erstarrten Material besser abziehen.
Das verwendete Material ist klebefreudig, das heißt, daß es zu dem in späteren Verfahren aufgebrachten Klebstoff eine hohe Affinität besitzt. Als reaktive Thermoplasten sind beispielsweise Isocyamat-endständiges PUR-Präpolymer neben 2-Komponenten-Systemen auf Epoxid/Amin-Basis oder UV-vernetzenden Systemen auf der Basis von Acrylat, Methacrylat oder ungesättigter Polyester zur Herstellung von Duroplasten einsetzbar.
Das für das Beschichtungsmaterial als Träger dienende Transferband muß genügend flexibel sein, um mittels der Druckschuhe 9, beziehungsweise Druckrollen, gut an die Kontur der Schmalfläche 3 anschmiegbar zu sein. Das Transferband 11 muß des weiteren hitzestabil sein, so daß es sich bei den hohen Auftragstemperaturen des Materials nicht dauerhaft verformt. Im übrigen sollte es auch auf eine schnelle Abfolge von Erwärmung und Abkühlung, wie sie insbesondere bei der Verwendung als Endlosband auftritt, unempfindlich sein.
Als besonders gute Materialien haben sich beispielsweise Polypropylen, Polyester, Silikon, aber auch bestimmte handelsübliche duroplastische Kantenbänder auf Papierbasis herausgestellt. All diesen Materialien ist gemeinsam, daß sie eine genügend geringe Affinität zum thermoplastischen Material besitzen, so daß das Transferband leicht von der fertig vorbehandelten Spanplatte abziehbar ist.
Wie zuvor bereits beschrieben, muß das verwendete Material zu einem in späteren Verfahren aufgebrachten Schmelzklebstoff eine große Affinität besitzen, so daB eine gute Verbindung der beiden Materialien erzielt wird. Eine Verbesserung dieses Klebeverbunds läßt sich dadurch erreichen, daß das auf die Schmalfläche 3 aufgetragene
Material erwärmt wird, beispielsweise durch Infrarotstrahlung oder durch eine Heißluftdusche. Das Erwärmen bewirkt eine Verflüssigung/ Plastifizierunq der zumindest obersten Schicht des Materials, wodurch der Verschmelzungsprozeß seiner obersten Schicht mit dem auf dem Kantenmaterial aufgebrachten Schmelzklebstoff gefördert wird und zu einer besseren Haftung des Kantenmaterials führt. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß sich das Material nicht zu sehr verflüssigt und verformt.
Im Wege der zuvor beschriebenen Erwärmung der zumindest obersten Schicht des aufgetragenen Materials und dessen Verflüssigung, kann dieses Material als Klebstoff herangezogen werden kann. Voraussetzung dafür ist jedoch, daß die Schmalfläche vollständig oder zumindest alle für einen guten Klebverbund kritischen Stellen der Schmalfläche mit dem Material bedeckt sind.
Im übrigen kann die Qualität des auf die Schmalfläche 3 aufgebrachten Materials so gewählt werden, daß eine damit vorbehandelte beziehungsweise beschichtete Schmalfläche ohne weitere Nachbearbeitung bereits lackiert oder mit einer Heißprägefolie beschichtet werden kann.
Das aufgetragene Material erstarrt nach dem Beschichten wie ein üblicher Thermoplast physikalisch, wird dann aber auf chemischem Wege zu einem Duroplasten, zum Beispiel unter Wärme- oder Feuchtigkeitseinwirkung, vernetzt. Solche reaktiven Schmelzklebstoffe auf Polyurethan-Basis sind bekannt. Die derartig ausreagierte erstarrte Beschichtungsmasse ist wärme-, wasser- und stoßfest sowie chemisch resistent.
Dem Beschichtungsmaterial lassen sich auch Farbpigmente zumischen, so daß auf diese Weise eine gebrauchsfertige Kante mit gewünschter Farbe erzielbar ist. Selbstverständlich kann die vernetzte Beschichtungsmasse auch lackiert werden, wobei jedoch ein Lacksystem gewählt werden muß, dessen Lösemittel die noch nicht ausgehärtete Beschichtungsmasse nicht aufquellen läßt oder sogar auflöst. Hier bietet sich ein Lacksystem auf Wasserbasis an.
Soll die Beschichtungsmasse nach der Aushärtung eine optisch gefällige Struktur, beispielsweise eine Holzmaserstruktur, aufweisen, so ist die noch nicht vernetzte Beschichtungsmasse mit Hilfe von Pragewalzen zu bearbeiten. Die Prägewalzen müssen jedoch eine abhäsive Oberfläche besitzen, damit sie sich leicht von der Beschichtungsmasse ablösen und diese nicht beschädigen.
Neben dem zuvor beschriebenen Beschichtungsverfahren ist es auch möglich, das Beschichtungsmaterial direkt auf die Oberfläche mittels geeigneter Auftragsvorrichtungen, wie beispielsweise einer Auftragswalze oder einer Auftragsdüse, aufzutragen und erst anschließend mit Hilfe eines umlaufenden Glättungsbandes zu glätten. Soll darüberhinaus besonders viel Material aufgetragen werden, so lassen sich beide Verfahren auch kombinieren, wobei zunächst eine Auftragsvorrichtung eine erste Materialmenge aufträgt und das zuvor beschriebene Transferband die zweite Materialmenge. Die Glättung erfolgt dabei wiederum durch das Transferband.
Das beschriebene Beschichtungsverfahren ist insbesondere für Holzwerkstoffe, wie Massivholz, Spanplatten oder MDF (Medium Densitive Fiber) einsetzbar. Es kann jedoch auch bei Kunststoffmaterialien oder Metallen eine Beschichtung mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens vorgenommen werden.
Neben der Glättung von Oberflächen bietet das Beschichtungsmaterial auch Schutz vor mechanischer Beanspruchung. So können beispielsweise Metallschienen an den Kanten von Betonschalungsbrettern durch eine Beschichtung mit einem Material ersetzt werden, das zu einem Duroplasten aushärtet. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungsgebiete denkbar.
So kann auf die geglättete Schmalfläche einer Holzwerkstoffplatte, speziell einer Spanplatte, ein Streifen eines farbigen, dekorativen Harz-imprägnierten Papieres kaschiert werden, und zwar unter Druck und Wärme in der Weise, daß das Harz zerfließt und zu einem irreversiblen Duroplasten aushärtet. Das Imprägnierharz kann aus z.B. reinem Melaminharz oder Melamin/Harnstoffharz-Verschnitten bestehen. Solche imprägnierten Papiere werden in der Spanplattenindustrie zum Direktbeschichten von Holzwerkstoffplatten in verschiedenen Pressen - Mehretagen-, Kurztakt-, Kontipressen - eingesetzt. Wenn das gleiche Harz-imprägnierte Papier sowohl zum Beschichten der Ober- und Unterseite (Breitflächen) wie auch zum Kaschieren der geglätteten Schmalfläche der Holzwerkstoffplatte verwendet wird, dann erhält man Werkstücke, die rundherum an allen Flächen das gleiche duroplastische Oberflächenmaterial aufweisen.

Claims (27)

  1. Verfahren zur Behandlung von Oberflächen (3), insbesondere schmalen Oberflächen (3), wobei ein thermoplastisch formbares Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche (3) aufgebracht wird und das aufgebrachte Beschichtungsmaterial mittels eines an der Oberfläche (3) vorbeilaufenden Bandes (11) anschließend geglättet und/oder geprägt und/oder modelliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß statt einem thermoplastischen Material ein reaktiver Schmelzklebstoff auf Polyurethan-Basis verwendet wird, der zunächst nach dem Beschichten physikalisch erstarrt und dann auf chemischen Wege zu einem Duroplasten vernetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial mittels eines Transferbandes (11) auf die Oberfläche (3) aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial mittels einer Auftragswalze und/oder einer Auftragsdüse (19) aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transferband (11) zusätzlich als Glätteband verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Transferband (11) einseitig mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet wird, und beim Behandeln der Oberflächen (3) eine Druckkraft auf die nicht mit dem Beschichtungsmaterial versehene Seite des Transferbands (11) aufgebracht wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial unter Wärmeeinwirkung auf das Transferband (11) und/oder die Oberfläche (3) aufgebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial unmittelbar vor der Vorbehandlung der Oberfläche (3), vorzugsweise mittels einer Auftragsdüse oder -walze (19), auf das Transferband (11) aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Oberfläche (3) abgewandte Seite des Transferbandes (11) gekühlt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Transferband (11) nach der Behandlung der Oberfläche (3) von dieser abgezogen wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transferband (11) ein Endlosband verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transferband (11) ein hitzebeständiges Band mit hoher Flexibilität benutzt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Seite des Transferbands (11) mit dem Beschichtungsmaterial gut benetzbar ist.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Transferband Polypropylen, Silikon und/oder duroplastische Kantenbänder verwendet werden.
  14. Hotmelt-Auftragsgerät zur Vorbehandlung von Oberflächen, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine Transfervorrichtung, die ein Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche (3) aufbringt und eine Glättungsvorrichtung, die das aufgebrachte Beschichtungsmaterial glättet.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfervorrichtung ein das Beschichtungsmaterial aufnehmendes Transferband (11) aufweist, das das Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche (3) überträgt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfervorrichtung Auftragwalzen und/oder Auftragsdüsen (19) zum Auftrag des Beschichtungsmaterials aufweist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsvorrichtung ein Glätteband und/oder Gleitschuhe (9) umfaßt.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Glätteband das Transferband (11) ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung (9) Druckrollen, Druck- und/oder Gleitschuhe (9) aufweist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung eine Wärmequelle aufweist, die das Transferband (11) und das Beschichtungsmaterial vor und/oder während der Druckbeaufschlagung erwärmt.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, gekennzeichnet, durch eine Auftragsvorrichtung (19), die - in Transportrichtung - vor der Druckvorrichtung (9) angeordnet ist und das thermoplastische Material auf das Transferband (11) aufbringt.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung zumindest eine Auftragswalze (19) und/oder eine Auftragsdüse aufweist, die den reaktiven Schmelzklebstoff auf Polyurethan-Basis auf das an der Auftragswalze (19) und/oder -düse entlanggeführte Transferband (11) aufträgt.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (19) derart ausgestaltet ist, daß sich eine über die Breite des Transferbandes (11) unterschiedliche Auftragsdicke des thermoplastischen Materials ergibt.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (19) zur Erzielung einer größeren Auftragsdicke auf dem Transferband (11) entsprechende Vertiefungen auf der Walzenoberfläche aufweist und/oder daß die Auftragsdüse an den entsprechenden Stellen des Düsenschlitzes Aufweitungen aufweist.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, gekennzeichnet durch eine Abziehvorrichtung die das Transferband (11) nach der Vorbehandlung von der Oberfläche abzieht.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, gekennzeichnet durch eine Transportvorrichtung, die das Transferband (11) durch die Druckzone (7) transportiert, in der die Oberfläche (3) vorbehandelt wird.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung so ausgebildet ist, daß ein endloses Transferband (11) verwendbar ist.
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