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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Auftragen von Lack auf Kanten von Platten und Leisten von vorzugsweise
poröser
Art, die in der Möbelindustrie
benutzt werden, unter Benutzung einer Einheit zum Auftragen von
Lack, die eine Einheit zur Lackdosierung und eine Walze zum Auftragen
von Lack enthält.
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Die Erfindung betrifft ebenso ein
System zum Auftragen von Lack auf die Kanten von Platten und Leisten
vorzugsweise von poröser
Art, die in der Möbelindustrie
benutzt werden, wobei das System eine oder mehrere Einheiten zum
Auftragen enthält,
von denen jede Einheit zum Auftragen von Lack eine Einheit zur Lackdosierung
und eine eine ringförmige
Nut aufweisende Walze zum Auftragen von Lack enthält.
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Die bekannte
Technik
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Bei bekannten Systemen dieser Art
sind immer wieder Probleme bei der Dosierung von Lack auf Kanten
von porösen
Materialien, wie beispielsweise MDF-Platten (MDF = Faserplatte mittlerer
Dichte – Medium
Density Fiberboard) oder möglicherweise auch
Spanplatten aufgetreten. Das größte Problem ist
es, eine Lackschicht mit gleicher Dicke und mit gleichmäßiger Trocknung
zu erhalten. Beim Auftragen von Lack auf Spanplatten wird der Lack
tiefer in den Kern der Platte eindringen, insofern als die Struktur
an diesem Punkt weitaus poröser
als in den restlichen Teilen der Platte ist. Diese Ansammlung von Lack
in der Mitte der Platte ist sehr unzweckmäßig, weil der Lack praktisch
nicht aushärtet
und somit über
einen langen Zeitraum Dämpfe
von in dem Lack existierenden Lösungsmitteln
emittiert. Dies ist nicht besonders glücklich, besonders wenn die lackierten Platten
für Möbel für beispielsweise
eine Küche
oder ein Kinderzimmer verwendet werden.
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Es ist bereits seit langem ein Problem
gewesen, Kanten verschiedener Gegenstände über einen kurzen Zeitraum zu
lackieren. Eines der früher
als eine Lösung
benutzten Verfahren ist das Sprühen von
Lack auf die Gegenstände
in einem Stoß.
Dies ist ohne die Lackansammlung in Verläufen oder Tropfen schwierig
zu bewerkstelligen, wenn die Kante des Gegenstandes keine homogene
Struktur aufweist und deshalb wird keine gleichmäßige Absorption des Lackes
erreicht. Beim Sicherstellen, dass der Gegenstand die notwendige
Menge von Lack über
die gesamte Kante erhalten hat, werden einige Stellen stets zu viel
bekommen, was zu den unerwünschten
Ansammlungen von Lack führt,
die nachfolgend beispielsweise durch Schleifen bearbeitet werden
müssen.
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In vielen Fällen muss dieser Vorgang mehrere
Male wiederholt werden, was den Lackiervorgang nicht nur teurer
macht sondern auch die Bearbeitungszeit verlängert.
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Ein anderer Ausweg zur Lösung des
Problemes kann wie in dem US-Patent Nr. 4,070,987, das eine Vorrichtung
beschreibt, die die Kanten mittels eines endlosen Bandes lackiert,
beschrieben, ein sog. Kantenband sein. Dieses Verfahren weist u.
a. die Nachteile auf, dass das eigentliche Auftragen des Lackes
nicht besonders genau ist und dass ein genaues Auftragen auf verschiedene
Konturen nicht ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann, insoweit
als das Verfahren nur zum Auftragen einer letzten Lackschicht auf
vorbehandelte Gegenstände
bestimmt ist.
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Es ist ebenso bekannt, Lack auf Kantenprofile
mit einem Walzen benutzenden System aufzutragen, wobei Kantenprofile
mittels zweier entsprechender Walzen, einer Dosierungswalze und
einer Walze zum Auftragen lackiert werden können. Hier besteht das Problem,
dass es ziemlich teuer ist, die Kontur der Einheit zum Auftragen ändern zu
müssen,
insoweit als die Herstellungskosten eines Satzes von entsprechenden
Walzen für
das Auftragen von Lack sehr hoch sind. Außerdem sind diese Walzen schwer,
was bedeutet, dass es ein langsamer und häufig ein beschwerlicher Vorgang
ist, diese durch einen Satz von Walzen mit einer anderen Kontur
zu ersetzen.
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Die neue Technik
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Diese Probleme werden unter Benutzung des
Verfahrens gemäß der Erfindung
gelöst,
wo die aufgetragene Menge/Dicke des Lackes im Grunde genommen über die
Auftragungsoberfläche
eines Werkstückes
der Aufnahmekapazität
des Werkstückes
durch Änderung
oder Ersetzung einer Kontur der Einheit zur Lackdosierung und/oder
der Walze zum Auftragen von Lack derart angepasst wird, dass eine
Lackschicht zwischen der Kontur der Dosierungseinheit und der Kontur
der Walze zum Auftragen gebildet wird, die im Wesentlichen der zu
absorbierenden Lackmenge für
die Kontur des einzelnen Werkstücks
entspricht.
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Das Verfahren wird benutzt, um Lack
auf Kanten von Platten und Leisten durch ein System gemäß der Erfindung
aufzutragen, wo die Einheit zur Lackdosierung vollständig oder
teilweise in die ringförmige
Nut der Walze zum Auftragen von Lack ausgedehnt ist, um eine Lackschicht
zwischen der Einheit zur Lackdosierung und der Walze zum Auftragen von
Lack zu bilden, wobei die Lackschicht im Wesentlichen in Form und/oder
Dicke dem Unterschied zwischen den Konturen der Walze zum Auftragen von
Lack und der Einheit zum Auftragen von Lack, die der Kontur des
einzelnen Werkstückes
angepasst sind, entspricht.
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Nach einer Vorbehandlung der Kante,
die ein Fräsen
und Schleifen einschließen
kann, wird eine Schicht von Lack, vorzugsweise ein hochviskoser Acryllack
auf die Kante mittels des Systems gemäß der Erfindung zum Auftragen
von Lack auf Kantenkonturen aufgetragen. Der Lack wird dann unter
Benutzung von bekannten Aushärtungsmethoden,
beispielsweise mittels ultravioletten Lichtes ausgehärtet, wonach
der Lack Untergrund ist und der Gegenstand/die Kante nun für die obere
Beschichtung oder das Auftragen von Folie über thermisches Impräg nieren
fertig ist. Bei der oberen Beschichtung wird von einem Lack mit
einer geringen Viskosität
Gebrauch gemacht, mit dem das System auch betrieben werden kann,
insofern als es möglich
ist, die Walze zur Lackbeförderung
gemäß der Viskosität des benutzten
Lackes einzustellen, sofern dies notwendig ist.
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Der am meisten ausschlaggebende Faktor beim
Auftragen von Lack ist die tatsächliche
Dosierung von Lack an der zu lackierenden Kantenkontur. Mit dem
System gemäß der Erfindung
wird eine sehr genaue Dosierung erreicht, so dass der Lack mit Hinsicht
auf die sich unterscheidende Aufnahmekapazität der Oberflächenstruktur
des Werkstücks
aufgetragen werden kann. Zur gleichen Zeit ermöglicht es die Erfindung, dass
die Kontur der Walze zum Auftragen und die Einheit zur Dosierung
leicht, schnell und auf kostengünstige
Art geändert
werden können.
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Die Dosierungseinheit selbst besteht
aus einer relativ dünnen
Platte, die an dem einen Ende dem Kantenprofil an dem zu lackierenden
Gegenstand annähernd
gleich geformt ist. Die Kontur der Einheit zur Lackdosierung oder
ein CAD-Referenz-Profil
ist in einigen Fällen
mit dem CAD-Referenz-Profil der Walze zum Auftragen identisch. Die Lack-Druckkammer,
die – wenn
das System in Betrieb ist – zu
jeder Zeit der Einheit zur Lackdosierung Lack mit einem ausreichenden
Druck zuführt,
hat es gemeinsam mit einem horizontalen Verstellystem möglich gemacht,
die Kante mit einer sehr genauen Dosierung von Lack zu versehen.
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Um denjenigen Situationen entgegenzuwirken,
wo beispielsweise ein Kantenprofil ein geneigtes Profil sein kann
und hiermit eine große
entfaltete Oberfläche
in der Kernschicht aufweist, die mehr Lack als eine Außenschicht
absorbieren wird, kann die Einheit zur Lackdosierung selber mit
sich verändernden
CAD-Referenz-Abmessungen
hergestellt werden, wobei in Betracht gezogen wird, dass in den oben
erwähnten
Situationen und mit größerer Gegenstandsdicke
mehr Lack auf die Kernschicht aufgetragen werden kann. Dies wird
der Fall für
ungefähr
50% der MDF- und Spanplatten-Kantenprofile sein, die auf dem gegenwärtigen Markt
bekannt sind.
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Zusätzlich ist es ebenfalls möglich, das CAD-Referenz-Profil
in der Walze zum Auftragen zu verändern oder in einigen Fällen sogar
sowohl die Kontur an der Walze zum Auftragen und an der Einheit
zur Lackdosierung zu verändern,
um eine sich entlang der Kontur des Gegenstandes unterscheidende
Lackdosierung zu erreichen, beispielsweise in der Kernschicht von
Gegenständen
einer größeren Dicke
mehr Lack aufzutragen und wo beispielsweise eine Kantenkontur einen
Gradienten von ungefähr 30–45° in Bezug
auf die Vertikale haben könnte
und hiermit eine große
ausgebreitete Oberfläche
in der Kernschicht mit nachfolgend größerer lokaler Aufnahme haben
könnte.
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Eine Bedingung dafür, dass
diese genaue Dosierung erfolgen kann, ist es, dass dort eine Einheit,
die die notwendige Menge von Lack und den notwendigen Druck liefern
kann, vorhanden ist. Dafür wird
Sorge durch eine Lacktransportwalze getragen. Diese Lacktransportwalze
ist aus einer Vielzahl von Druckkammern gemacht, die sicherstellen,
dass der notwendige Druck vorherrscht.
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Das System kann zu der Lackierung
von aus beispielsweise MDF, HDF (Faserplatte hoher Dichte – High Density
Fibreboard), aus einer Holzfaserplatte, aus einer Spanplatte usw.
hergestellten Kantenprofile benutzt werden. Diese Arten sind nicht
als Begrenzungen erwähnt,
sondern weil sie die Arten von Kanten enthalten, die äußerst schwierig
mit einer korrekten Kantenlackierung zu versehen sind. Das System
wird eine Benutzung zu der Lackierung von allen normalen Arten von
Materialien, die für
Kantenprofile benutzt werden, ermöglichen.
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Für
Gegenstände,
wo die äußere Schicht und
die Kernschicht mehr oder weniger die gleiche Aufnahmekapazität aufweisen,
ist die Kontur der Kantendosierungskontur identisch mit der Kantenkontur-Nut
in der Walze zum Lackauftragen. Die Einheit zur Lackdosierung ist über Muffen
zur Einstellung in der horizontalen und vertikalen Richtung montiert.
Das trägt
dazu bei, sicherzustellen, dass eine einheitliche und konstante
Lackmenge über
der Kante des Gegenstandes aufgebracht wird.
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Ein anderer Vorteil des Systems dieser
Art ist es, dass es sehr wenig Raum zur Montage benötigt.
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In dem Fall eines möglichen
Stillstands der Materialzufuhrleitung bewegt sich die Einheit zum Auftragen
von Lack automatisch von der Kante des Gegenstandes weg, so dass
Lack nicht auf der Oberfläche
des Gegenstandes verschwendet wird, und die Einheit wird automatisch
wieder angekoppelt, wenn die Materialzufuhrleitung wieder gestartet
wird.
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Bei dem Aufbau des Systems ist eine
einfache Reinigung der Einheit zum Auftragen von Lack insofern beachtet
worden, als eine begrenzte Reinigung einer Sicherstellung, dass
der Teil zum Lackauftragen zum Schutz gegen Licht bedeckt ist, entspricht.
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Die Erfindung wird im Detail im Folgenden mit
Bezug auf die Zeichnung erklärt,
wobei
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1 das
System zum Auftragen von Lack von außen gesehen zeigt,
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2 das
System zum Auftragen von Lack ohne Antriebseinheit und Lackbehälter von
dem Gegenstand aus gesehen zeigt,
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3 das
System zum Auftragen von Lack ohne Antriebseinheit und Lackbehälter von
oben gesehen zeigt,
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4 eine
Rolle zum Auftragen zusammen mit einem Gegenstand und einer Kontur-Dosierungseinheit
von Lack,
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5 eine
Walze zum Auftragen mit einer geschnittenen Profilnut und einem
Gegenstand und
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6 eine
Ausführungsform,
wo Gebrauch von mehreren Einheiten gemacht wird, von denen eine
in entgegengesetzter Richtung umläuft.
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Ein System zum Auftragen von Lack
auf Kanten von Platten gemäß der Erfindung
ist aus einer Antriebseinheit 1 aufgebaut, die eine Motoreinheit sein
kann, die Frequenz-gesteuert oder in einer anderen Art gesteuert
ist, und die ihre Antriebsleistung mittels einer Übertragungs-Einheit überträgt. Ein Lackreservoir 3 enthält den auf
die Gegenstände
18 aufzutragenden Lack, wobei der Lack durch einen Lack-Zufuhr-Kanal 4 zu
einer Reibungs-Transportwalze 5 für Lack geleitet wird, die den
innersten Teil einer untersten Reibungskammer 6 für Lack bildet, die
in einem Abstand zwischen der Transportwalze 5 und einer äußeren Wand
in der Reibungskammer einen Transport von Lack, vorzugsweise eines
hochviskosen Acryllackes erlaubt, wobei der Abstand von der Viskosität des für den entsprechenden
Gegenstand 18 benutzten Lackes abhängig ist, über einen im Wesentlichen nach
oben gewundenen Zuführkanal,
der durch Vorbearbeitung in der äußeren Wand der
Reibungskammer 6 bis zu einer obersten Druckkammer 7,
der Haupt-Druckkammer für
den Lack, gebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Transportwalze mit geringer Reibung aus Stahl und mit einer
glatten Oberfläche
gestaltet. Zuoberst in der Haupt-Druckkammer 7 für den Lack
befindet sich ein Überdruck-Kanal 8 für den Lack,
der sicherstellt, dass der Lack einen einheitlichen Druck in der Hauptdruck-Kammer
hat und dass überschüssiger Lack
in das Lackreservoir 3 zurückläuft. Eine Walze 9 zum
Auftragen von Lack ist an derselben Achse wie die Transportwalze 5 angeordnet.
Die zylindrische Oberfläche
dieser Walze 9 zum Auftragen von Lack entspricht in der
Kontur 10 der Kante, auf die der Lack aufzubringen ist,
so dass die Kontur 10 in der Walze dem CAD-Referenz-Profil
der behandelten Kante des Gegenstands 18 angepasst ist.
Zur Übertragung
von Lack auf die Walze 9 zum Aufbringen von Lack ist eine
Kantenkontur-Dosierungseinheit für Lack
gebildet, wobei im idealen Fall die CAD-Referenz dieser Dosierungskontur 11 identisch
mit der Kantenkontur-Nut 10 in
der Walze 9 zum Auftragen von Lack ist. In Fällen, die
nicht als ideal betrachtet werden können, wird eine Kompensation
durch eine Veränderung
des CAD-Referenz-Profils der Walze, der Dosierungseinheit oder der
beiden durchge führt. Solche
Fälle sind,
z. B. wenn Lack auf eine poröse Platte 18,
beispielsweise die Kante einer Spanplatte aufgebracht werden soll.
Da ein Teil des Lackes in der Kernschicht absorbiert werden wird,
wird die Oberfläche
nicht gleichmäßig bedeckt.
Daher ist es notwendig, die sich über den Querschnitt der Kontur gesehen
unterscheidende Auftragungsmenge auszugleichen. Mit dem Verfahren
gemäß der Erfindung ist
die Lösung
dazu, die Abmessung der CAD-Referenz der Einheit zur Lackdosierung
derart zu verändern,
dass die Lackschicht, die auf die Kernschicht des Gegenstandes 18 aufgetragen
wird, mit abnehmender Dicke zu der horizontalen Oberfläche des Gegenstandes
hin dicker wird. Die Lackkontur-Dosierungseinheit
wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das leicht vorbearbeitet
werden kann, das in einigen Fällen
ein spezielles Messing ist, in anderen Fällen aber beispielsweise Kunststoff,
Nylon, Stahl oder Ähnliches
sein kann.
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Die Walze 9 zum Auftragen
von Lack kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein und die
Walze kann ebenso eine unterschiedliche Oberflächenrauigkeit abhängig von
der Art von auf den Gegenständen 18 gewünschtem
Abschluss. Die Größe der Walze
kann abhängig
von der Form des Gegenstandes 18 variieren und nachfolgend
die notwendige Tiefe und Höhe
der Nut 10 in der Walze.
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Um die bestmögliche Dosierung von Lack zu erhalten,
sind Mittel zur Einstellung der vertikalen und der horizontalen
Richtung 12, 13 in Verbindung mit einer Befestigung
der Dosierungseinheit 11 an dem System vorgesehen. Lager 14 sind
an einem Ende der Haupt-Druckkammer 7 und an entgegengesetzten
Enden der untersten Druckkammer 6 oder den Lack-Reibungskammern
vorgesehen. Die tatsächliche
Dosierung von Lack findet an einem Übergangspunkt 15 statt,
wo der Lack von der Haupt-Druckkammer 7 über die
Kontur-Dosierungseinheit 11 zu der Kontur-Nut 10 in
der Walze zum Auftragen 9 übertragen wird.
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Um das Auseinandernehmen und Montieren der
Haupt-Druckkammer 7, wenn möglicherweise die Walze 9 zum
Auftragen ersetzt wird, zu erleichtern, kann zwischen den Einheiten,
welche die Lack-Transport-Walze 5 bzw. die profilierte Walze 9 zum
Auftragen von Lack enthalten, eine gewisse Form von Führung 16 vorgesehen
sein. Außerdem
ist die oberste der Einheiten enthaltend die Druckkammer 7,
die Walze zum Auftragen 9 und die Dosierungseinheit 11 mit
einer Anzahl von Befestigungselementen 17 für eine schnelle
Demontage und Montage versehen.
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Das ganze System kann möglicherweise
auf einer Maschinensäule
mit vertikal und horizontal schwebender Bewegung befestigt sein. Überdies kann
das ganze System in anderen Winkeln als in der horizontalen Position
arbeiten, insofern als es als geschlossenes System arbeitet.
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Das System zum Auftragen von Lack
kann selbst auch aus mehreren Abschnitten zum Auftragen von Lack
aufgebaut sein, die in der gleichen oder entgegengesetzten Richtungen
oder mit individuell variablen Geschwindigkeiten laufen.
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In einer besonderen Ausführungsform,
wie in 6 gezeigt, kann
das Lack-Auftragen
von einer besonderen Kalibrierung des Lackes gefolgt werden, d.
h. eine geglättete
profilierte Walze kann benutzt werden, um einen Teil des Lackes,
der aufgetragen worden ist, zu entfernen und hierbei dem Gegenstand
eine besonders wohl definierte Lackdicke zu geben. Der Überschusslack
wird über
die Kontur-Dosierungseinheit für
den Lack, die in diesem Fall zusammen mit der profilierten Walze
in unterschiedlicher Richtung läuft,
in einen Sammelkessel oder zurück
zu dem Lackreservoir 3 geleitet.
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In der Beschreibung des Systems ist
Gebrauch von Ausdrücken
wie Lack und Farbe gemacht worden, aber es ist beabsichtigt, dass
es in einem größeren Ausmaß in Verbindung
mit dem Aufbringen von flüssigen
Materialien auf Kanten, z. B. dem Aufbringen von Klebstoff oder
dergleichen auf Kantenoberflächen
benutzt werden kann.
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Das System wird besonders zum Auftragen von
Lack auf Kanten von Platten und Leisten benutzt, wobei Leisten als
geglättete
oder profilierte Leisten verstanden werden, die möglicherweise
eine Lackierung an allen Seiten und/oder Kanten benötigen.