DE69228753T2 - Verfahren zum abstreifen eines plastischen materials und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verspachteln und Abstreifen von überschüssigem Material als ein kontinuierlicher Prozeß während des Zuführens von langen Streifen und/oder flachen, flächenförmigen Werkstücken, von denen jedes mit zumindest einem darauf aufgetragenen Beschichtungsfilm eines in einem plastischen Zustand befindlichen Materials ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
• Die Herstellung von qualitativ hochwertigen Holzprodukten, die z. B. einen Teil der Oberflächenabdeckung von Fußböden und Inneneinbaukomponenten bilden, schließt das Eliminieren einer großen Anzahl von Oberflächenfehlern ein, die durch Klebeverbindungen, Knoten, Astlöcher und ähnliches verursacht werden. Es kann angenommen werden, daß in Verbindung mit der Produktion von Fertigungsperioden von sogenanntem Laminatholz, wie Laminatparkettplatten, ein Anteil der Produktion eine Art von Mängelbehebungsart erfordern kann.
• Ein üblicher Vorgang zum Eliminieren der oben erwähnten Oberflächenunregelmäßigkeiten schließt das manuelle Auftragen einer Art von Spachtelmasse ein. Die Spachtelmasse wird oft mit Holzmehl und/oder Farbpigmenten gemischt, um ein Endergebnis zu ermöglichen, das sich so wenig wie möglich von einer tadellosen unbehandelten Oberfläche unterscheidet. Ein spatenähnliches Werkzeug, das aus Stahl, Holz, Gummi oder ähnlichem besteht, wird normalerweise bei dem Spachtelvorgang verwendet, um das Gemisch zu verstreichen. Das Spachteln muß häufig in einer Anzahl von Richtungen ausgeführt werden, um ein gutes Endergebnis zu erhalten.
• Die EP-A-0 368 199 offenbart ein Verfahren und ein Werkzeug zur Durchführung eines manuellen spachtelähnlichen Betriebs. Die Dicke einer durch dieses Werkzeug aufzutragenden Beschichtung kann durch Steigern oder Abmindern des Druckes der Werkzeugklinge gegen die Oberfläche gesteuert werden, so daß ein mehr oder weniger deutlicher Quetscheffekt zwischen der Werkzeugklinge, die mehr oder weniger gebogen wird, und der zu beschichtenden Oberfläche erreicht wird. Der manuelle Spachtelbetrieb ist sehr arbeitsintensiv und benötigt eine spezielle Behandlung der Werkstücke, die Oberflächenungenauigkeiten aufweisen. An der manuellen Spachtelarbeit beteiligte Personen erleiden leicht Abnutzungsverletzungen.
• Die Spachtelarbeit kann auch mechanisiert werden und die Mischung kann z. B. mit Hilfe von einer Rolle aufgebracht werden. In diesem Fall ist es jedoch allgemein schwierig, überschüssige Spachtelmasse wieder zu nutzen.
• Die SU-A-0 856 580 offenbart eine Vorrichtung, die zum sanften Lackieren von Material und Abstreifen von überschüssigen Mengen davon angepaßt ist. Diese Vorrichtung schließt eine Anordnung zum Fortbewegen von Gegenständen ein, die eine Oberfläche haben, die mit Lack versehen werden soll, und eine "Möbius"-artige Endloswandanordnung, von der ein Abschnitt so angeordnet ist, um um die Oberfläche zu laufen, um mit der Lackbeschichtung versehen zu werden. Beim Entlangfahren über die Oberfläche greift eine Kante des Bandes mit der Oberfläche zum Glätten des Lackmaterials und seitlichen Abstreifen von Überschuß davon ein.
• Eine andere Anordnung ist in der SE 442 832 gezeigt. Das zu behandelnde Produkt wird entlang einer Bahn unter einer Lackgießanlage bewegt. Ein Überschußbetrag eines schmelzbaren Pulvers wird auf die Oberfläche zur Behandlung aufgebracht, während das überschüssige aufgebrachte Pulver mit Hilfe einer Abstreifvorrichtung entfernt wird. Das übrigbleibende Pulver in den Unregelmäßigkeiten wird einer zeitweiligen Temperatursteigerung durch Strahlung oder thermische Leitung ausgesetzt, bis der Schmelzpunkt erreicht ist. Das geschmolzene Material wird dann ausgehärtet. Ein Nachteil des Prozesses ist, daß eine Vibration der Oberfläche häufig notwendig ist, um das Pulver in Risse und Unregelmäßigkeiten eindringen zu lassen. Das Pulver kann noch einmal ausgestoßen werden, falls die Frequenz der Schwingung nicht richtig eingestellt ist. Der Pulveraufbringvorgang muß, falls notwendig, wiederholt werden, um die Löcher vollständig zu füllen.
• Die vorliegende Erfindung schlägt eine Lösung für die oben beschriebenen Probleme vor. Die Erfindung umfaßt ein Verfahren und eine Anordnung zum Verspachteln und Abstreifen von überschüssigem Material, verbunden mit einem Verspachtelvorgang.
• Das zu lösende Problem schließt nicht nur die Nachteile der alten Verfahren und bekannten Vorrichtungen ein, d. h. die anstrengende manuelle Arbeit, die mit dem herkömmlichen Verspachteln verbunden ist, und Maschinen, die keine zufriedenstellenden Produkte, nämlich Produkte einer Qualität, vergleichbar mit der durch einen erfahrenen Handwerker unter Verwendung eines manuellen Werkzeugs erreichten Qualität herstellen konnten.
• Die Hauptaufgabe war es, ein Verfahren herauszufinden und eine Maschine zu konstruieren, mittels der es möglich ist - sozusagen - die Arbeit und Funktion des manuell betriebenen spatenähnlichen Werkzeugs zu simulieren. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde es als notwendig erachtet, die Funktion der durch die Hand gehaltenen und für sowohl das Verspachteln als auch das Abstreifen von überschüssigem Material verwendeten flexiblen Werkzeugklinge zu imitieren.
• Um die Aufgabe zu lösen, war es notwendig, ein Verfahren zum Erzeugen eines steuerbaren, sich sukzessive steigernden Aufbauens von Druck, gerichtet im wesentlichen senkrecht zu der zu verspachtelnden Oberfläche zu finden. Dies wurde erreicht, indem ein Spachtelmaterialhalteraum vergleichbar mit einer Rollenspitze erzeugt wird, angrenzend an einen nicht unterstützten Kantenabschnitt des schräg angeordneten Bandes, das über das Werkstück läuft. In diesem Raum mit einer abnehmenden Höhe steigert sich der Druck mit abnehmender Höhe, so daß das Spachtelmaterial nach unten in Vertiefungen und Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Werkstücks gedrückt wird.
• Die kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung können von den folgenden Patentansprüchen beurteilt werden.
• Das Verfahren wird detaillierter in Verbindung mit einer erläuternden Ausführungsform der Erfindung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Liste der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, gesehen von vorne.
• Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
• Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Halteranordnung, die riemenartige Einrichtung und das Werkstück während des Abstreifens.
• Auf einem Rahmen A sind Zuführbänder B und Lagerklammern C für die Bandhalter angeordnet. Ein Werkstück 1, z. B. in der Form einer Laminatparkettplatte, wird entlang einer Zuführstrecke 2 nach innen in Richtung der Ebene des Papiers in Fig. 1 (von rechts nach links in Fig. 2) fortbewegt. Auf diese Weise wird das Werkstück dazu gebracht, sich unterhalb einer Aufbringrolle 3 zum Aufbringen des Spachtelmaterials in einer vorher offenbarten Weise zu bewegen. Die Aufbringrolle kann mit Nuten versehen sein, um eine Anzahl von parallelen stabilen Streifen von Spachtelmasse auf dem Werkstück abzulegen. Nachdem das gesamte Werkstück durch die Aufbringrolle geführt wurde, wird es mechanisch und automatisch von der Zuführbahn 2 zu der Zuführbahn 4 befördert. Das Werkstück wird dann entlang der Zuführbahn 4 in einer Richtung von der Ebene des Papiers in Fig. 1 weg (von links nach rechts in Fig. 2) bewegt. Dadurch wird das Werkstück dazu gebracht, eine riemenartige Einrichtung 5 zu passieren, die durch zwei Rollen 6, die an jeder Seite der beiden Zuführbahnen 2 und 4 in den Lagerungen C befestigt sind, angetrieben und gesteuert wird. Die riemenartige Einrichtung wird in einer Richtung quer zu der Vorschubrichtung des Werkstücks angetrieben. Die riemenartige Einrichtung 5 bildet zu großen Teilen einen Winkel mit der Oberfläche des Werkstücks; siehe Fig. 2. Dieser Winkel ist nicht in Fig. 1 gezeigt. Um einen guten Spachteleffekt zu erzielen, ist der Angriffswinkel zwischen der riemenartigen Einrichtung und dem Werkstück 2,5-60º, und vorzugsweise 5- 30º. Das Riemenmaterial, die Riemendicke, die Riemengeschwindigkeit, die Art des Spachtelmaterials und die Vorschubrate des Werkstücks sind so angepaßt, daß Überschuß an plastischem Spachtelmaterial dem Riemen um die Rolle 6 folgt, die am nächsten an der Spachtelvorrichtung angeordnet ist und bis zu einer Abstreifervorrichtung 7 nach vorne, die das überschüssige Material in einen Aufbewahrungsbehälter 8 für die Rollauftragevorrichtung über eine Führungsanordnung 9 zurückführt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird überschüssiges plastisches Spachtelmaterial stattdessen zu einer weiteren riemenartigen Vorrichtung (nicht gezeigt) gefördert und begleitet diese, die das überschüssige Spachtelmaterial zu einer Abstreifervorrichtung bringt, die das überschüssige Material zu einem Lagerbehälter zurückführt.
• Es ist möglich, die Erscheinung der Niederhaltevorrichtung 10 von Fig. 3 zu beurteilen, die die riemenartige Einrichtung während des Abstreifens gegen das Werkstück hält. Die Niederhalteanordnung 10 besteht aus einer Riemenhaltevorrichtung 11, einem Druckzylinder 12 und der damit verbundenen Kolbenstange 13, die mit der Riemenniederhaltevorrichtung verbunden ist. Der Druckzylinder 12 ist in einem kastenförmigen Halter 14 untergebracht, von dem sich zwei Führungen 15 zur Gleitkontrolle der Haltevorrichtung 11 erstrecken. Der Halter 14 wird steif mit einem Lagerbalken 16 verbunden. Der Lagerbalken 16 ist zwischen den Lagerklammern C befestigt.
• Die Werkstücke bestehen allgemein aus Holz, hauptsächlich aus Eiche und/oder Buche. Das Holz ist vor dem Spachtelvorgang rauh, während dem es poliert wird. Der Staub auf der Oberfläche wird abgeblasen, abgebürstet und/oder abgesaugt. Die Werkstücke werden bei einer Geschwindigkeit von 6-70 m/- Min., vorzugsweise 25-30 m/Min. fortbewegt.
• Die Viskosität des plastischen Materials ist vorzugsweise 300.000-900.000 cP. Das plastische Material ist für gewöhnlich auf Kunststoffbasis und vorzugsweise UV-härtend. Das Härten wird am schnellsten ausgeführt, indem die verspachtelten Werkstücke UV-Licht von einer Strahlungsquelle in einem separaten späteren Vorgang (nicht gezeigt in den Figuren) unterzogen werden. Die Aushärterate und die Tiefe des Härtens können durch die gleiche Lichtquelle, z. B. durch den Grad der Pigmentation in dem Kunststoffmaterial reguliert werden.
• Der Teil der riemenartigen Einrichtung, der nicht einen Winkel mit der Oberfläche des Werkstücks bildet, ist mit dem Werkstück in Berührung. Das wird durch die riemenartige Einrichtung möglich gemacht, die aus einem Metall, wie Stahl, Glasfasermaterial, keramischem Material oder ähnlichem in einer Dicke von 0,25-4,5 mm, und vorzugsweise 0,8 mm, hergestellt wird und elastisch nachgiebig ist. Die Vorschubrate des Riemens, d. h. die Abstreifrate des Materials, ist 3-90 m/Min., und vorzugsweise 20-25 m/Min.
• Das effektive Ausfüllen von Aushöhlungen wird dadurch erreicht, daß die Materialwelle in Form von Spachtelmasse, die durch den Riemen 5 nach oben gezwängt ist, abgesehen von der Verschiebung in der Longitudinalrichtung des Werkstücks, auch eine ihr verliehene seitliche Bewegung in Form von der Spachtelbewegung quer zu der Richtung des Vorschubs des Werkstücks aufweist. Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt entsprechend, daß überschüssiges plastisches Material in einer eleganten Weise gemäß der Erfindung von kontinuierlichen und/oder flachen, flächenförmigen Werkstücken abgestreift wird, von denen jedes Werkstück mit zumindest einer aufgebrachten Lage von plastischem Material versehen ist. Der Vorgang findet automatisch statt und als ein kontinuierlicher Prozeß, der sicherstellt, daß ein Werkstück, das einmal über die riemenartige Vorrichtung 5 hinaus bewegt wurde und dabei von jeglichem überschüssigen plastischen Material befreit wurde, sich nicht ein zweites Mal über die Anordnung bewegen muß, um die Löcher in ihrer vollen Tiefe auszufüllen, oder alternativ, um einen Überschuß an plastischem Material ferner zu entfernen. Eine manuelle Nachbearbeitung des Spachtelns kann vermieden werden, überschüssiges plastisches Spachtelmaterial kann zu dem Prozeß zurückgeführt werden, und die komplizierte Schätzung der Vibrationsfrequenzen wird vermieden, die zum Schütteln der Werkstücke erforderlich ist. Weil das Verspachteln effizient verwendet wird und in der richtigen Menge, kann auch relativ teure Spachtelmasse verwendet werden.
• Die Erfindung ist nicht auf das vorher beschriebene Vorgehen beschränkt und die hier dargestellte Ausführungsform, sondern kann innerhalb des Rahmens der folgenden Patentansprüche variiert werden. Zum Beispiel können die Aufbringrolle 3 und die riemenartige Einrichtung 5 auf der gleichen Zuführbahn installiert werden. Es ist auch möglich, zwei riemenartige Einrichtungen zu kombinieren, wobei eine davon vorzugsweise zum optimalen Füllen bei einem bestimmten Winkel zu dem Werkstück ausgebildet ist, und die andere zum optimalen Abstreifen bei einem anderen, größeren Winkel zu dem Werkstück. Die riemenartige Einrichtung kann auch so angeordnet sein, daß die Vorschubrichtung des Werkstücks und der Bewegungspfad der riemenartigen Einrichtung 5 einen anderen Winkel als den 90º-Winkel, der in dem Beispiel gezeigt ist, bilden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Abstreifen von überschüssigem Material und Verspachteln von Werkstücken (1, 1') als ein kontinuierlicher Prozeß während des Zuführens von langen Streifen und/oder flachen, flächenförmigen Werkstücken (1, 1'), von denen jedes mit zumindest einem darauf aufgetragenen Beschichtungsfilm eines in einem plastischen Zustand befindlichen Materials ausgestattet ist, wobei das Material in eine Richtung quer zu der Vorschubrichtung des Werkstücks (1, 1') abgestreift wird, mit einer Verdichtung des Materials in eine zu der vorher erwähnten Vorschubrichtung entgegengesetzten Richtung, in Verbindung mit der das Verdichten des Materials durch einen Effekt des Spitzzulaufens und des Drucks erreicht wird, während das Material in der Vorschubrichtung gegen den Effekt einer der Vorschubrichtung entgegengesetzt angeordneten Fläche transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche für den größten Teil einen spitzen Winkel mit der Fläche des Werkstücks (1, 1') bildet, um den Effekt des Spitzzulaufens zu erreichen, und für den kleineren Teil keinen Winkel mit der Oberfläche des Werkstücks (1, 1') bildet, um dadurch mit dem Werkstück (1, 1') in Berührung zu sein, um den Druckeffekt zu erreichen.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (1, 1') mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 25-30 m/min vorwärtsbewegt werden.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit einer Geschwindigkeit von 20-25 m/min abgestreift wird.

4. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in Verbindung mit dem die Werkstücke (1, 1') zum Vorwärtsbewegen angeordnet sind, und ein plastisches Material dazu vorgesehen ist, in einem kontinuierlichen Prozeß aufgebracht zu werden, worin oberhalb der Oberfläche des Werkstücks (1, 1') mit abzustreifendem plastischen Material eine riemenartige Einrichtung (5) mit einer Oberfläche angeordnet ist, die zu dem Abstreifen bestimmt ist, und die in eine Richtung quer zu der Richtung des Vorschubs des Werkstücks (1, 1') angetrieben wird, und worin die riemenartige Einrichtung (5) durch eine Riemenhalteeinrichtung (11), die sich zumindest über die gesamte Breite des Werkstücks (1, 1') erstreckt, gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die riemenartige Einrichtung (5) zu großen Teilen einen spitzen Winkel mit der Oberfläche des Werkstücks (1, 1') bildet, und daß die gleiche riemenartige Einrichtung (5) elastisch nachgiebig ist und durch die Riemenhalteeinrichtung (11) in solcher Weise gehalten wird, daß ein Streifen der riemenartigen Einrichtung (5), der dem Werkstück (1, 1') am nächsten ist und sich zumindest über die gesamte Breite des Werkstücks (1, 1') erstreckt, vollständig frei ist, um sich um die Oberfläche des Werkstücks (1, 1') zu biegen und daran anzupassen, wobei der Teil der riemenartigen Einrichtung (5), der nicht einen spitzen Winkel mit der Oberfläche des Werkstücks (1, 1') bildet, mit dem Werkstück (1, 1') aufgrund der Tatsache, daß die Riemenhalteeinrichtung (11) ein Druckzylinder (12) und eine Kolbenstange (13) zusammen die riemenartige Einrichtung (5) gegen das Werkstück (1, 1') drücken, in Berührung ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der riemenartigen Einrichtung (5) und der Oberfläche des Werkstücks (1,1') 5-30º beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und/oder 5, gekennzeichnet durch zwei Walzen (6), die an jeweils einer Seite von zumindest einer Bahn (2) zum Vorwärtsbewegen des Werkstücks (1, 1') zum Antreiben und Führen der riemenartigen Einrichtung (5) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die riemenartige Einrichtung (5) aus einem Metall, wie Stahl, einem Glasfasermaterial, einem keramischen Material oder ähnlichem herstellt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die riemenartige Einrichtung (5) 0,8 mm dick ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, gekennzeichnet durch eine Abstreifervorrichtung (7), die die riemenartige Einrichtung (5) von dem abgestreiften überflüssigen plastischen Material befreit, das sie mit sich führt, und die das Material zu einer Aufbringvorrichtung oder ähnlichem zurückführt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrichtung des Werkstücks (1, 1') und der Bewegungspfad der riemenartigen Einrichtung (5) einen von 90º verschiedenen Winkel bilden.