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Verfahren zur Herstellung und Beschichtung profilierter Spanpreßteile
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und Beschichtung von
ebenen oder geformten Preßkörpers mit eckigen oder profilierten Rändern, die aus
einem Gemisch von organischen, mit einem wärmehärtbaren Bindemittel versetzten Faserstoffen
verpreßt sind, wobei vorzugsweise eine parallel zu dem Profil oder der Kante verlaufende,
rillenförmige Vertiefung im Heißpreßgang durch einen im Heißpreßwerk befindlichen
Wulst eingepreßt wird, der so angeordnet und ausgebildet ist, daß durch ihn ein
Schwinden des Preßkörpers über annähernd den ganzen Bereich des Teiles weitgehend
verhindert wird und der somit dafür sorgt, daß der für die Beschichtung des Teiles
notwendige Gegendruck in der profilierten Zone erhalten bleibt.
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Zur Beschichtung von ebenen Spanholzplatten mit dünnen Auflagestoffen,
wie Kunstharzfolien, Furnieren, Metallfolien oder ähnlichem, sind seit längerem
verschiedene Verfahren bekannt. Zur Durchführung jeder Art von Beschichtung der
Spanpreßkörper ist es notwendig, daß die Beschichtungsmaterialien unter hohem Druck
aufgebracht werden, um einen vollkommenen Verbund des Beschichtungsmittels mit dem
Spanholzträger zu gewährleisten.
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Dieser von außen ansetzende Druck kann jedoch nur auf den Beschichtungsvorgang
Einfluß nehmen, wenn der entsprechende Gegendruck durch das Werkstück von innen
heraus aufgebracht wird. Bei der Beschichtung von ebenen Teilen wird nun das zu
pressende Werkstück mit den Beschichtungsmaterialien zwischen zwei Preßplatten gelegt
und die aufgebrachte Druckkraft erhält eine entsprechende Reaktionskraft in senkrechter
Richtung. Ein Zusammenpressen oder Schrumpfen des Preßgutes bewirkt keinen Druckabfall.
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Zur Beschichtung von profilierten Teilen kommen jedoch zwei Probleme
hinzu. Einmal tritt an den unter einem beliebigen Winkel (größer oder kleiner als
900) gegenüber dem senkrecht wirkenden Druck verlaufenden Flächen eine in Abhängigkeit
von der Neigung der Profilierung, größere oder geringere Seitendruckkomponente auf,
deren Wirksamkeit nicht durch ein senkrecht auf ihr stehendes Gegendruckmedium herabgemindert
oder ausgeglichen wird.
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Weitere Schwierigkeiten ergeben sich durch das Schrumpfen der Spanpreßteile
im Heißpreßgang, welches durch das Abbinden des heißhärtenden Bindemittels hervorgerufen
wird und das dazu führt, daß der Druck, insbesondere bei großflächigen Teilen, für
eine Beschichtung an den Profilierungen nicht mehr ausreicht.
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Sollen jedoch Spanholzteile auch an den Umlauf-
kanten oder an eventuell
gewünschten Profilierungen beschichtet werden, so sind unterschiedliche, meist komplizierte,
mehrteilige Werkzeuge erforderlich, die mittels segmentweise, getrennt- steuerbarer
Druckbalken den für die Beschichtung notwendigen Druck. an den schräg oder gekrümmt
zur Hauptebene verlaufenden Profilierungen oder Kanten des Teiles erzeugen. Der
Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Kosten für die Werkzeuge sehr hoch sind
und damit die Wirtschaftlichkeit dieser Methode für viele Artikel nicht gegeben
ist. Weiterhin ist mit dieser Methode der Nachteil verbunden, daß an den Stoßstellen
der einzelnen Druckelemente eine Markierung auf der Beschichtung nicht zu vermeiden
und ein allmählicher Übergang der Profilierungen nicht herstellbar ist.
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Eine andere Möglichkeit in einem einfachen, aus Matrize und Patrize
bestehenden Werkzeug, den durch das Schrumpfen des Teiles entstandenen Druckabfall
an Profilen und Kanten auszugleichen und somit die Beschichtung an diesen Stellen
zu sichern, bietet sich dadurch an, daß die Profilierungen oder Kanten so geringe
Neigungen gegen die Hauptebene aufweisen, daß die Druckkomponente, die unter einem
Winkel größer oder kleiner als 900 zur Preßebene auftritt, sehr gering ist. Nachteilig
dabei ist, daß eine ausgeprägte Profilierung oder Kantengestaltung nicht möglich
ist.
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Eine andere Art, die Profile und Kanten von Spanpreßkörpern mit einem
ausreichenden Beschichtungsdruck zu versorgen, wird mit einem einfachen, aus Matrize
und Patrize bestehenden Werkzeug dadurch erreicht, daß man die Dicke der Hauptpreßebene
des Teiles relativ dünn gestaltet und die zu beschichtenden Kanten oder Verformungen
tiefer über diese
Hauptpreßebene herauszieht. Mittels einer von
innen wirkenden, schrägen Anlagefläche wird erreicht, daß durch die Keilwirkung
dieser Fläche ein gegen den vom Werkzeug erzeugten Preßdruck wirkender, ausreichender
Gegendruck von innen heraus aufgebaut wird. Diese Ausführungsform ist jedoch nur
dann anwendbar, wenn man die Unterschiede in den Wandstärken, die durch das Vorziehen
der inneren Anlagekante entstehen, in Kauf nimmt, was allerdings nicht bei allen
Artikeln möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Herstellung
und Beschichtung von profilierten Spanpreßkörpern mit gerundeten oder eckigen Rändern
aufzuzeigen, wobei vorausgesetzt wird, daß der Prozeß in einem einfachen, aus Matrize
und Patrize bestehenden Werkzeug durchzuführen ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
soll weiterhin eine Beschichtung der Profilierung des Teiles in der Hauptpreßebene
als auch an den Rändern zu erzielen sein, ohne daß der Preßschwund sich auf die
Durchführung der Beschichtung in Form einer Druckverminderung auswirkt. Weiterhin
ist es Aufgabe der Erfindung, daß Teile herstellbar sind, die trotz der Profilierung
in ihrer Dicke einheitlich sind.
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Die Gegendruck erzeugenden Maßnahmen sollen an dem fertigen Werkstück
an verdeckten Stellen nicht sofort sichtbar sein und unauffällig wirken.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß vorzugsweise
parallel zur Profilierung oder Kante in den Spanpreßkörper im Heißpreßgang durch
einen im Preßwerkzeug befindlichen Wulst eine rillenförmige Vertiefung eingepreßt
wird, die so angeordnet und ausgebildet ist, daß durch sie ein Schrumpfen des Preßkörpers
über annähernd den ganzen Bereich des Teiles hinweg weitgehend verhindert und somit
der für die Beschichtung des Teiles in der profilierten Zone notwendige Gegendruck
erhalten bleibt.
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Die Entfernung dieser rillenförmigen Vertiefung wird dabei vorteilhafterweise
so gering gewählt, daß ein möglichst kleines Schwundmaß zwischen Rille und der zu
beschichtenden Kante oder Profilierung wirksam werden kann. Die Tiefe der rillenförmigen
Einpressung soll zwischen 15 bis 30 °/o der Wandungsdicke an der profilierten Stelle
betragen. Eine tiefere Einpressung bringt die Gefahr mit sich, daß durch die stärkere
Verdichtung entlang der Rille eine Markierung auf der Sichtseite des Teiles erkennbar
würde.
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Die Querschnittsform des Wulstes ist vorzugsweise entsprechend dem
Winkel der gegen die senkrecht wirkende Druckkraft entstehenden Druckkomponente
auszubilden, und zwar derart, daß die, den inneren Gegendruck des Preßteiles unterstützende
Kante des Wulstes senkrecht zu der von außen wirksamen Druckkomponente steht, also
üblicherweise parallel zu der Profilierung oder Kante. Die vom Profil abgewendete
Wulstkante kann unter einem beliebigen, flacheren Winkel (auslaufend) ausgebildet
sein.
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Eine Ausbildung der rillenförmigen Vertiefungen, in Form von in sich
unterbrochenen Einprägungen, ist ebenso denkbar, solange die Unterbrechungen so
schmal gehalten sind, daß der Druck überbrückt wird.
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Die rillenförmige Vertiefung kann in Abhängigkeit von der Gestalt
und Anordnung der Profilierung oder Kante sowohl auf der Sichtseite des Teiles als
auch auf der Unterseite angeordnet sein.
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Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf nachfolgend
erklärten Vorgängen:
Die Herstellung und Beschichtung von Spanholzpreßteilen läuft
üblicherweise in zwei Stufen ab.
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Zunächst werden in einer unbeheizten Vorpresse die in eine Form geschütteten
Späne zu einem »Vorpreßling« mit geringer Festigkeit verdichtet. Im anschließenden
Heißpreßgang findet eine weitere Verdichtung des Spankörpers und das Auskondensieren
des Bindemittels, sowie die Verpressung der Beschichtungsmaterialien statt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun vor, daß durch die Vorpressung
näherungsweise die Endform des Teiles erreicht wird. Die rillenförmige Vertiefung
bleibt jedoch im Vorpreßwerkzeug unberücksichtigt.
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Durch das Einpressen des Wulstes im Heißpreßgang wird erreicht, daß
sich im Bereich dieses Wulstes eine höhere Verdichtung des Preßgutes einstellt,
woraus auch eine Erhöhung der Druckfestigkeit dieser Zone resultiert. Die unter
einem Winkel zur Preßebene angreifende Druckkomponente wirkt somit auf den durch
die Nachverdichtung erhöhten Innendruck des Profilbereichs und die Gefahr der Druckverminderung
wird wirksam aufgehoben. Zum anderen bewirkt der eingepreßte Wulst, daß das Preßteil
nicht durch die bei der Auskondensation des Bindemittels auftretende Schrumpfung
von den Profilen oder Kanten zurückweicht, sondern festgehalten wird und somit auch
dem Beschichtungsdruck von außen den entsprechenden notwendigen inneren Gegendruck
entgegensetzt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß bei einer
separat durchgeführten Oberflächenbeschichtung das Teil für diesen Preß gang wieder
in derselben Position fixiert wird, wie in der vorhergehenden Pressung.
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Die Zeichnung zeigt verschiedene Querschnittsformen von Teilen, die
unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden sind, Fig. 1
zeigt eine ebene Platte, die allseitig be schichtet ist und deren Ränder mit einem
Rundprofil versehen sind.
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1 Werkzeugoberteil - Patrize, 2 Werkzeugunterteil - Matrize, 3 Spankörper,
4 Oberseitenbeschichtung, 5 Unterseitenbeschichtung, 6 rillenförmige Einpressung.
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F i g. 2 stellt ein Preßteil mit profilierter Kanten-und Flächenausbildung
dar. Für jede Profilierung wird eine entsprechende Anlagerille eingepreßt.
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F i g. 3 zeigt im Schnitt ein Teil, bei dem die rillenförmige Einpressung
in Abhängigkeit von der Profilgestaltung auf der Oberseite (Sichtseite) angeordnet
ist.