WO2024068230A1 - Presswerkzeug zum verpressen von werkstoffplatten in heizpressen - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pressing tool designed for pressing material panels in heating presses, the pressing tool having a basic structure and at least one bar arranged on the basic structure with a pressing surface, the basic structure having a pressing surface on which a surface structure is arranged, which has elevations and depressions has, in particular in order to produce a structure on the surface when pressing material panels, which is modeled on a natural material such as wood.
- Material boards such as wood-based panels, are required for the furniture industry and for interior design, for example for laminate flooring.
- the material boards have a core made of MDF (medium-density fiberboard) or HDF (high-density fiberboard), onto which various material layers are placed on at least one side, for example an (optical) decorative layer and a protective layer (overlay layer).
- MDF medium-density fiberboard
- HDF high-density fiberboard
- such material panels are usually provided with the same number of material layers on both sides; in order to connect the individual layers of the material panels (core, material layers, etc.) to one another, they are pressed together in a press using special pressing tools, in particular press plates or endless belts.
- the surface of the material panels is also embossed in the process.
- Hot presses or heating presses are usually used to connect the various material layers made of thermosetting resins, for example melamine resin, to the surface of the core under the influence of heat by fusing the plastic materials.
- the decorative layers determine the pattern and color design of the material panels; a desired surface structure, however, can be achieved by using suitable pressing tools.
- a wood or tile decor can be printed on the decorative layer (decorative paper), or decorative layers with patterns and color designs are used that are artistically designed according to the intended use.
- Overlay layers can also be used that are printed on the top or bottom.
- the pressing tools are provided with a surface structure that conforms to the decorative layer and forms a negative image of the desired surface structure.
- the pressing tools therefore have a 3D profile (depth structuring) that is modeled on the wood veins of a wooden surface, for example, in order to give the decorative layer of the material panel the appearance of such a wooden surface.
- the pressing plates or endless belts are used as upper and lower tools in short-cycle presses, which are covered with pressing plates, or in double-belt presses for endless belts, whereby the embossing and heating of the material plates takes place at the same time, so that the thermosetting resins of the decorative and/or overlay layers of the material plates are first melted, the surface structure corresponding to the surface structuring of the pressing tools is introduced into the external material layers, and the structured material layers are bonded to the core of the material plate by subsequent hardening.
- digitized image data of a decorative template can be used to apply an etching resist for structuring the press plates or endless belts.
- an etching resist is applied to the press plates or endless belts, for example using a digital printer, in order to then carry out an etching process.
- the press tool can be further treated, preferably at
- several etching processes can be carried out in succession. To do this, an etching resist is applied to the already etched press sheet or endless belt and etching is carried out again until the desired deep structure has been created.
- the individual etching processes can be used to coarsely or finely structure the surface structure, depending on which surface structure is to be given to the material plate.
- material-applying processes can also be used to produce the surface structuring (in layers) on the surface of the pressing tools. Most of these processes use masks to protect the surface of the pressing tool from subsequent material application or removal. By repeatedly applying appropriate masks and then applying or removing material, surface structures of a wide variety of designs can be produced.
- a surface structure is ultimately created on the pressing tool, which represents the negative of the surface structure to be impressed into the material plate. Elevations in the surface structuring correspond to the depressions to be impressed in the surface structure of the material plate or depressions in the surface structuring correspond to the elevations that the surface structure of the material plate should have.
- pressing tools are used that also have different levels of gloss.
- a specific level of gloss in a selected surface area of the pressing tool, it is possible to create any reflections or shades in the material plate, which, for example, reinforce the impression of a natural wood, tile or natural stone surface for a viewer.
- thin chrome layers with different degrees of gloss are used, with the entire surface of the pressing tool being chrome-plated first and then a further chrome layer being applied, which either only covers raised or only deeper areas of the surface structure (EP 3 010 704 B1).
- EP 1 629 943 A2 discloses an alternative method for producing a cutting or embossing roller by means of laser deposition welding
- an etching resist is applied to the sheets in order to reproduce the raised surface structures through the covered areas of the etching resist, while the gaps undergo surface etching.
- the etched areas form the profile valleys of the desired structure, which is created as a negative form.
- the surface is cleaned, if necessary a new mask is applied so that further etchings can follow or the surface can be subjected to a further refining process, for example hard chrome plating, gloss level adjustment, etc. through further work processes.
- EP 2 060 658 A2 discloses such a method for producing a press sheet with a structured surface which is produced by applying a mask and etching.
- large-format pressing tools are used in the form of pressing sheets or endless belts, which have at least an edge length of more than one meter.
- the production of the press plates or endless belts can be carried out using newer processes according to EP3010704B1 using a 3D layer structure.
- digitized data of a 3D topography are used to to produce digitized data of individual 2D layers using 3D topography.
- the number of 2D layers depends on the desired structure depth, i.e. from the highest to the lowest point of the structure to be created. As a rule, a depth of 80 pm is achieved to produce a surface structure on pressed sheets or endless belts using the classic etching technique. In individual cases, however, this structure can extend to a depth of 400 pm.
- the situation is similar when producing pressed sheets or endless belts using a 3D layer structure. The greater the subsequent penetration depth of the pressing tools, the greater the difference between the deepest and highest point must be selected, so that in individual cases a large number of individual 2D layers must be produced using a processing head, which leads to a considerable processing time and high machine usage.
- a strip in the sense of the invention is to be understood as an elongated structure which can be essentially straight, but does not have to be.
- This structure can have straight lines, serpentine lines, arc shapes, curves, jumps, interruptions, thickenings and/or tapers when viewed from above the pressing surface of the pressing tool.
- a bar can have different cross-sections and cross-sectional shapes over its longitudinal extent, such as rectangular, square, triangular, bell-shaped, arcuate, circular segment-shaped or misshapen.
- the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to create a pressing tool for producing a workpiece, in particular a material plate, whose surface structuring has different structures, for example coarse and fine structures as well as a deep surface structuring, which is achieved by a high Penetration depth into the material plate is made possible during pressing. Furthermore, the object of the invention was to enable greater precision in the production of the surface structure of the pressing tool with less processing time. This task is solved by a device and a method according to the claims.
- the pressing tool according to the invention is designed for pressing material plates in heating presses, wherein the pressing tool has a basic structure and at least one bar arranged on the basic structure with a pressing surface, wherein the basic structure has a pressing surface on which a surface structure is arranged which has elevations and depressions, in particular in order to produce a structure on the surface of material plates when pressing them, which is modeled on a natural material such as wood, wherein the at least one bar is arranged in a receiving area of the basic structure, wherein the receiving area is geometrically adapted to the bar and the surface structure directly borders on the receiving area.
- etching processes In order to produce a structured surface of a steel sheet, etching processes, additive manufacturing processes or cutting processes may be used. However, depending on the processing method used, the etching of structures is limited to a certain depth starting from the untreated surface of the supporting structure. Likewise, machining or additive processes are, on the one hand, very complex to implement and, on the other hand, cost- and machine-intensive.
- the advantage of the present invention is that a complex surface structure with a high penetration depth can be created in a pressing tool according to the invention due to the multi-part structure consisting of the basic structure and the strip. The difference, i.e.
- the maximum penetration depth of the pressing tool between the lowest point of the entire available pressing surface and the highest point of the pressing surface on the bar can be several millimeters, preferably more than 1 mm or even a few centimeters, preferably up to 3 cm. So significantly more than with classic pressed sheets, which can typically provide a maximum penetration depth of 400 pm. However, strips with a thickness of only a few pm, for example 50 pm to 1000 pm, can also be applied to the base structure.
- the material panels to be pressed can be shaped in advance Pressing process in a material plate press must be adapted and preformed to this penetration depth.
- the receiving area of the basic structure viewed in the pressing direction, is recessed relative to the pressing surface of the basic structure.
- This makes it possible, for example, to arrange the strip in a positive connection in the basic structure and to additionally fasten it there, for example by welding, soldering, gluing, screwing or clamping.
- the receiving area of the base structure viewed in the pressing direction, to be raised in relation to the pressing surface of the base structure.
- This raised surface can be obtained by masking during an etching or surface processing step. This makes it possible, for example, to arrange the strip on a flat surface on the base structure and to attach it there, for example by welding, soldering, gluing, screwing or clamping.
- the receiving area of the base structure has a different surface structure compared to the pressing surface of the base structure, which surface structure is designed to receive the strip.
- a corrugation or another interlocking surface structure can be provided.
- a surface structure is arranged on the pressing surface of the strip, which has elevations and depressions, in particular in order to produce a structure on the surface when pressing material panels, which is modeled on a natural material such as wood .
- joints can be formed on a material panel, which also have a surface structure that can be modeled on a natural material such as wood.
- Such cracks, joints or gaps in natural materials or between individual panels also have a natural and often rustic-looking structure on their sides and other bases.
- the pressing tool according to the invention not only cracks and gaps, but also joints between individual natural wooden panels or floorboards can be modeled and molded onto material panels, laminate or floor panels.
- the pressing surface of the strip and/or the pressing surface of the base structure each have at least two different degrees of gloss. This serves to create a true-to-life replica, especially with wood decors, tile decors or natural stone surfaces. By setting a certain level of gloss, it is also possible to create any reflections or shades that give the viewer the impression of a natural wooden surface or other materials.
- At least two strips are arranged on the basic structure, which are arranged parallel or at right angles to each other. This means that crossing joints, intersecting cracks, gaps and scratches can also be simulated with such a pressing tool.
- strips are arranged on the basic structure, which form a frame and enclose part of the pressing surface of the basic structure. These strips can form a circumferential joint around a floor panel or a plate. These strips can be mitered and attached abutting one another, welded, glued, soldered or mechanically connected.
- the frame encloses the structured pressing surface arranged on the basic structure.
- the depressions and elevations of the pressing surface of the basic structure are typically arranged much lower than the pressing surface of the strips.
- a side wall of the strip is arranged at an inclined angle relative to the pressing surface of the base structure, the angle preferably measuring between 30° and 85°.
- Planks or panels made from natural materials often have chamfers or edges that are not square.
- this advantageous design allows these structures to be modeled, but an inclined arrangement also supports the shaping during the pressing process.
- strips which have curves or bends are arranged on the basic structure. Since floorboards or panels made of natural materials typically do not have any straight-line cracks, joints and gaps, it is advantageous to manufacture and apply the strips in such a way that they can be designed to follow the natural course of a structure.
- a strip structure may be arranged on the base structure, which strip structure is formed in one piece from a sheet metal and has recesses within the strip structure in order to accommodate areas of the pressing surface of the base structure.
- a strip structure can be produced in particular by punching, milling, cutting, laser cutting, water jet cutting, erosion or other common separation processes from cut out of a sheet or assembled from individual sheet metal strips by welding, laser welding or soldering
- strips are arranged on the basic structure, which have different cross-sections and/or cross-sectional shapes in regions of their longitudinal extent. Cracks or gaps in natural materials can have a significant depth in relation to the thickness of a panel or plank. Such gaps or cracks have different cross-sections and/or cross-sectional shapes in areas of their longitudinal extent; this should advantageously be able to be modeled here.
- the strip it is possible for the strip to consist of a different, more wear-resistant material than the material of the basic structure.
- Wear-resistant materials can be higher quality steel, ceramic coatings, tool steels or high-strength alloys. This can prevent wear and tear. It is particularly advantageous that the strips are arranged at those points on the pressing tool with the highest wear, namely at those points with the highest penetration depth, and therefore the pressing surface of the basic structure can be made of a less wear-resistant and therefore cheaper material, such as stainless steel .
- the strip is made of a material that has a smaller modulus of elasticity than the material of the base structure.
- Materials that have a smaller modulus of elasticity than the material of the base structure can be plastic, rubber, aluminum, nickel, for example.
- the advantage here is that scratches and abrasion often occur at those points on the pressing tool that penetrate very deeply into the material plate during pressing; this is reduced with more elastic materials.
- the strip is made of a material that has a greater modulus of elasticity than the material of the basic structure. This would make it possible, for example, to produce very precise and fine embossings with the pressing tool on the material plate surface.
- the strip viewed in the pressing direction, has a height extension which is at least twice the height extension of the basic structure. Thanks to the two-part structure consisting of the basic structure and the bar, very deep structures can be created on the pressing tool and thus in the pressing on the material plate. It is even possible to form an edge of a material plate which is typically more than 6 mm, preferably 24 mm, using the pressing tool.
- the strip is applied to the basic structure using additive manufacturing processes.
- the strips can be applied by applying material or layer material in solid, liquid, pasty, gaseous or powdery form. Possible processes for this would be, for example, deposition welding, 3D printing, 3D sintering, lithography, casting or injection molding.
- the pressing tool has at least one coating or surface treatment on the strip and the base structure, which is applied after the strip has been arranged on the base structure.
- Coatings of the base structure, the strip as well as a coating applied after the base structure has been assembled with the strip can be produced using a classic chemical deposition process.
- At least one of the coatings covers the surface of the pressing tool only in a partial area and the surface of the pressing tool is provided with different degrees of gloss, mattness and surface structures in different areas.
- the surface of the pressing tool is provided with different degrees of gloss, mattness and surface structures in different areas.
- Press tool according to one of the preceding claims; wherein the elevations and depressions of the pressing surfaces are matched to a decoration to be pressed and the elevations and depressions have different degrees of gloss.
- a deep structure can be achieved which, for example, corresponds to the wood veins of a wood surface visible from the decorative layer.
- the coatings are metallic, ceramic or plastic. This means that the pressing tools can be manufactured with a special surface appearance and quality.
- At least one of the coatings can be a chromium layer or a nickel-plated or nickel-containing coating.
- Chrome plating or nickel plating of pressed surfaces serves to increase wear resistance but also to produce intermediate layers for easier application of further functional layers such as ceramic layers.
- areas of the side wall of the strip are treated by laser processing, matt etching, sandblasting, electrochemical etching, masking and etching or chemical treatment.
- Such a treatment can also produce a surface on the structures to be formed, such as joints, joints, cracks or gaps, which leaves a natural impression and, for example, imitates a wooden surface.
- areas of the side wall of the strip form a pressing surface, thus also enabling surface structuring of the material plate with the pressing tool in the areas to be deeply formed, for example the flanks of the joints, joints, gaps or cracks.
- the invention relates to a method for producing a pressing tool, wherein the pressing tool has a basic structure and is designed for pressing material plates in heating presses, wherein the method comprises: - Providing a basic structure which has a surface structure with elevations and depressions on at least one pressing surface in pressing areas
- the bar is placed in the receiving area in such a way that the surface structure directly adjoins a side wall of the bar.
- the invention further relates to a method for producing a material plate with a structured surface by pressing, wherein a pressing tool according to the invention is used to press the material plate.
- a pressing tool according to the invention is used to press the material plate.
- the method for producing a material plate additionally has the following steps:
- the pressing tool according to the invention it is possible, for example, to make very deep press-ins in the edges, joints or joint area of a material plate such as a panel or plate, which can also be made, for example by material displacement, over the entire thickness of the material plate with a depth of up to several centimeters , preferably in a range between 1 mm and 30 mm.
- the edge being formed on an intermediate product of the material board at an angle, preferably between 30° and 85°, particularly preferably 45°
- core material is removed to enable the edge to be bent together with the cover layer, preferably made of melamine resin with the surface structure provided thereon and a remaining layer of core material.
- the resulting folding tab is longer than the thickness of the plate due to the angle of the edge to the plate surface.
- the folding flag is made so thin, preferably between 0.5 mm and 3 mm, so that it can be bent over to an angle of approx. 90° to the plate surface without cracks.
- the shape of the folding channel can also influence the shape of the transition area, for example ensuring a rounded or chamfered shape.
- adhesive in particular glue
- glue is introduced into the folding channel, in particular onto the fastening surface of the folding channel, in order to fold over the folding flag along a formed fold line in the head area of the folding channel, attach it to the fastening surface at a right angle to the material panel surface.
- the protrusion of the folding flag must be removed in order to produce a panel with an edge that has a height that corresponds to the panel thickness.
- the edge can then be easily demolded and have a surface structure that can correspond exactly to that on the panel surface.
- other structures such as end grain, to be formed in the area of the edges.
- Fig. 1 is a schematic representation of a pressing tool with a surface structure and strips arranged thereon;
- FIG. 2 Sectional view of a pressing tool
- Fig. 3 is a schematic representation of a strip structure
- Fig. 4 is a schematic representation of a basic structure with a
- FIG. 5 sectional views of an intermediate product and the material plate in different processing states.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a pressing tool 1 for pressing material panels in heating presses.
- the pressing tool has a basic structure 2 and at least one strip 3 arranged on the basic structure 2 with a pressing surface 4.
- the basic structure can be produced in a classic manufacturing process known from the prior art, for example as a stainless steel press plate, and structured using masking and etching steps.
- a pressing surface 5 arranged on the base structure 2 serves to give a workpiece, in particular a material plate, a certain surface structure in order to reinforce or create the impression of a natural wood, tile or natural stone surface for a viewer of the workpiece, for example.
- the surface structure 6 of the base structure 2 is selected according to a certain template, for example according to a natural wood surface.
- the basic structure 2 has a pressing surface 5 on which a surface structure 6 is arranged, which has elevations 7 and depressions 8, in particular in order to produce a structure on the surface of material plates when they are pressed, which is modeled on a natural material such as wood.
- the strip 3 also has a pressing surface 4.
- this pressing surface can also have elevations 7 and depressions 8, but can also have a substantially flat pressing surface.
- the strip can be made of the same or a similar material as the basic structure, for example stainless steel. The strip can be manufactured independently of the basic structure in separate processing steps and structured if necessary.
- the at least one bar 3 is arranged in a receiving area 9 of the basic structure 2.
- An attachment of the bar 3 to the base structure 2 can be provided in a form-fitting connection with the base structure 2; in addition, the receiving area 9 is geometrically, at least in the plan view of the pressing surface 5 of the base structure 2, to the shape of the bar is adapted and the surface structure borders directly on the receiving area 9 in the top view of the pressing surface 5 of the basic structure 2.
- Fig. 2 shows a sectional view of a pressing tool (1) in a further embodiment with several strips 3.
- Fig. 2 also shows several different arrangement variants of the strips 3 in a receiving area 9.
- the receiving area 9 of the basic structure 2 is in the first of these
- Arrangement variants viewed in the pressing direction 10 are recessed relative to the pressing surface 5 of the basic structure 2.
- Such a depression can be produced using a mechanical, electrochemical etching process, or laser processing process.
- the receiving area 9 of the basic structure 2 is formed in a raised manner relative to the pressing surface 5 of the basic structure 2 when viewed in the pressing direction 10.
- a raised area can be produced, for example, by means of a mask during the structuring of the areas 17 of the pressing surface 5 of the basic structure 2.
- the receiving area 9 of the basic structure 2 has a different surface structure 11 compared to the pressing surface 5 of the basic structure 2 when viewed in the pressing direction 10.
- This surface structure 11 is designed to receive the strip 3.
- a ribbing or another interlocking surface structure can be provided.
- a surface structure 12 may be arranged, which has elevations 7 and depressions 8, in particular in order to produce a structure on the surface when pressing material panels, which is modeled on a natural material such as wood.
- This surface structure 12 can be produced independently of the structuring of the basic structure.
- the following structuring methods can be used for this: Structuring processes known from technology, such as masking and etching, are used.
- the height extent 18 of the bar 2 or thickness of the bar 2 can, in a preferred embodiment, be greater than the height extent 19 or thickness of the base structure 2, each viewed in the section of FIG. 2 in the pressing direction.
- the strips can have an angle 14 with respect to the pressing surface 5, which is preferably between 30° and 85°, particularly preferably 45°.
- Fig. 3 shows a schematic representation of a strip structure 15.
- this strip structure 15 is formed in one piece from a sheet metal and has recesses 16 within the strip structure 15 in order to accommodate areas 17 of the pressing surface 5 of the basic structure.
- the strip structure 15 can have a pressing surface 4 which has elevations 7 and depressions 8, in particular in order to produce a structure on the surface of material plates when they are pressed, which is modeled on a natural material such as wood.
- This pressing surface 4 can be produced independently of the structuring of the basic structure 2.
- the structuring methods known in the prior art, such as masking and etching, can be used for this purpose.
- the strip structure shown in Fig. 3 is intended for arrangement on the basic structure 2 shown in Fig. 4.
- the strip structure 15 can be separated from a sheet metal in particular by punching, milling, cutting, laser cutting, water jet cutting, eroding or other common separation processes or can be assembled from individual sheet metal strips by welding, laser welding or soldering
- Fig. 4 shows a schematic representation of a basic structure 2 with a surface structuring in areas 17 and receiving areas 9 for the arrangement of a strip 3 or a strip structure 15.
- the structuring methods known in the prior art, such as masking and etching, can be used as structuring methods for the areas 17. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the previous Fig. 2.
- Fig. 5 a shows an intermediate product 22 of the material plate 20, which has a surface structure that extends over the material plate surface 21 to the edge arranged at an angle 23 which is preferably 30° to 85°, preferably 45°.
- a milling in the material plate 20 from the side facing away from the material plate surface along the edge 24 is already visible in this Fig. 5 a) and a folding channel 25 with a fastening surface 26 formed at right angles to the material plate surface 21 and a folding flag 27 of the edge 24 is formed.
- Adhesive 31, in particular glue, is introduced into the folding channel 25, in particular onto the fastening surface 26 of the folding channel 2, around the folding tab as can be seen in FIG to fix.
- the total thickness of the material plate 20 can be up to several centimeters, preferably in a range between 1 mm and 30 mm.
- the core 29 of the material plate 20 can consist of, for example, MDF, fiberboard, chipboard, composite materials or wood.
- the folding tab 27 of the intermediate product 22 is longer than the material plate 20 is thick.
- the folding tab 27 is made so thin, preferably between 0.5 mm and 3 mm, that it can be bent over to an angle of approximately 90° to the plate surface without cracks.
- the shape of the folding channel 25 can be chosen so that it influence the shape of the transition area between edge 24 and material plate surface 21, for example to form a rounded or chamfered shape.
- the material plate 20 is shown as a finished product.
- the separation of the overhang 28 of the folding tab 27 has already taken place.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug (1) und ein Verfahren zur Herstellung eines Presswerkzeugs (1) wobei das Presswerkzeug (1), zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen ausgebildet ist: Das Presswerkzeug (1) weist eine Grundstruktur (2) und zumindest eine auf der Grundstruktur (2) angeordneten Leiste (3) mit einer Pressoberfläche (4) auf. Die Grundstruktur (2) weist eine Pressoberfläche (5) auf an der eine Oberflächenstruktur (6) angeordnet ist, welche Erhebungen (7) und Vertiefungen (8) aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist. Die zumindest eine Leiste (3) ist in einem Aufnahmebereich (9) der Grundstruktur (2) angeordnet, wobei der Aufnahmebereich (9) geometrisch an die Leiste angepasst ist und die Oberflächenstruktur (6) direkt an den Aufnahmebereich (9) angrenzt.
Description
Presswerkzeuq zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Presswerkzeug, zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen ausgebildet, wobei das Presswerkzeug eine Grundstruktur und zumindest eine auf der Grundstruktur angeordneten Leiste mit einer Pressoberfläche aufweist, wobei die Grundstruktur eine Pressoberfläche aufweist an der eine Oberflächenstruktur angeordnet ist, welche Erhebungen und Vertiefungen aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist.
Werkstoffplatten, beispielsweise Holzwerkstoffplatten, werden für die Möbelindustrie und für den Innenausbau, beispielsweise für Laminatfußböden benötigt. Die Werkstoffplatten weisen einen Kem aus MDF (mitteldichte Faserplatte) oder HDF (hochdichte Faserplatte) auf, auf welchen Kern zumindest einseitig verschiedene Matenalauflagen aufgelegt werden, beispielsweise eine (optische) Dekorschicht und eine Schutzschicht (Overlay-Schicht).
Um bei den hergestellten Werkstoffplatten einen Verzug zu vermeiden, werden solche Werkstoffplatten in der Regel beidseitig mit derselben Anzahl von Matenalauflagen versehen; um die die einzelnen Lagen der Werkstoffplatten (Kem, Matenalauflagen, etc.) miteinander zu verbinden, werden diese in einer Presse unter Verwendung spezieller Presswerkzeuge, insbesondere Pressbleche oder Endlosbänder, miteinander verpresst. Dabei erfolgt auch eine Oberflächenprägung der Werkstoffplatten. Üblicherweise kommen dabei Heißpressen bzw. Heizpressen zum Einsatz, um die verschiedenen Matenalauflagen aus Duroplastharzen, beispielsweise Melaminharz, unter Wärmeeinwirkung durch eine Verschmelzung der Kunststoffmaterialien mit der Oberfläche des Kems zu verbinden.
Die Dekorschichten bestimmen dabei das Muster und die Farbgestaltung der Werkstoffplatten; eine gewünschte Oberflächenstruktur hingegen kann durch Verwendung passender Presswerkzeuge erreicht werden. Beispielsweise kann ein Holz- oder Fliesendekor auf der Dekorschicht (Dekorpapier) aufgedruckt sein, oder es werden Dekorschichten mit Mustern und Farbgestaltungen verwendet, die
entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck künstlerisch gestaltet sind. Hierbei können auch Overlay-Schichten verwendet werden, die auf der Ober- oder Unterseite bedruckt sind.
Zur Verbesserung einer naturgetreuen Nachbildung, insbesondere bei Werkstoffplatten mit Holz-, Fliesen- oder Natursteindekor, werden die Presswerkzeuge mit einer Oberflächenstrukturierung versehen, die deckungskonform zu der Dekorschicht ausgebildet ist und eine Negativabbildung der gewünschten Oberflächenstruktur ausbildet. Deshalb weisen die Presswerkzeuge ein 3D-Profil (Tiefenstrukturierung) auf, welches beispielsweise den Holznerven einer Holzoberfläche nachempfunden ist, um der Dekorschicht der Werkstoffplatte das Erscheinungsbild einer solchen Holzoberfläche zu verleihen.
Zur Erzielung der deckungskonformen Prägung der Werkstoffplatten - also der erforderlichen Passgenauigkeit von Dekorschicht(en) und Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte - wird für die Produktion der Presswerkzeuge ein hoher Qualitätsstandard gefordert. Insbesondere werden die Pressbleche oder Endlosbänder hierbei als Ober- und Unterwerkzeug in Kurztaktpressen, welche mit Pressblechen belegt sind, oder in Doppelbandpressen bei Endlosbändern eingesetzt, wobei gleichzeitig die Prägung und die Erwärmung der Werkstoffplatten erfolgt, sodass die Duroplastharze der Dekor- und/oder Overlay-Schichten der Werkstoffplatten zunächst aufgeschmolzen werden, die der Oberflächenstrukturierung der Presswerkzeuge entsprechende Oberflächenstruktur in die außenliegenden Matenalauflagen eingebracht wird, und die strukturierten Matenalauflagen durch anschließendes Aushärten mit dem Kem der Werkstoffplatte verbunden werden.
Um die gewünschte Oberflächenstrukturierung in bzw. auf den Presswerkzeugen herzustellen, können etwa digitalisierte Bilddaten einer Dekorvorlage verwendet werden, um ein Ätzresist für die Strukturierung der Pressbleche oder Endlosbänder aufzubringen. Zu diesem Zweck wird, beispielsweise mithilfe eines Digitaldruckers, ein Ätzresist auf die Pressbleche oder Endlosbänder aufgetragen, um anschließend einen Ätzprozess vorzunehmen. Nach Entfernen des Ätzresists kann eine weitere Behandlung des Presswerkzeugs erfolgen, wobei vorzugsweise bei
Oberflächenstrukturierungen mit besonders tiefen/hohen Strukturen mehrere Ätzvorgänge hintereinander vorgenommen werden können. Hierzu wird auf das bereits geätzte Pressblech oder Endlosband wiederum ein Ätzresist aufgetragen und eine erneute Ätzung durchgeführt, bis die gewünschte Tiefenstruktur hergestellt wurde. Bei den einzelnen Ätzprozessen kann darüber hinaus eine Grob- oder Feinstrukturierung der Oberflächenstrukturierung vorgenommen werden, je nachdem welche Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte verliehen werden soll.
Alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Ätzverfahren oder anderen materialabtragenden Verfahren können auch materialauftragende Verfahren zur (schichtweisen) Herstellung der Oberflächenstrukturierung auf der Oberfläche der Presswerkzeuge verwendet werden. Bei den meisten dieser Verfahren kommen Masken (Maskierungen) zum Einsatz, durch welche die Oberfläche des Presswerkzeugs vor einem nachfolgenden Materialauftrag oder -abtrag geschützt werden soll. Durch wiederholtes Aufbringen entsprechender Masken und anschließenden Materialauftrag oder -abtrag lassen sich Oberflächenstrukturierungen verschiedenster Ausgestaltungen herstellen.
Unabhängig vom jeweils gewählten Verfahren entsteht auf dem Presswerkzeug schlussendlich eine Oberflächenstrukturierung, die das Negativ der in die Werkstoffplatte einzuprägenden Oberflächenstruktur darstellt. Dabei entsprechen Erhebungen in der Oberflächenstrukturierung den einzuprägenden Vertiefungen in der Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte bzw. entsprechen Vertiefungen in der Oberflächenstrukturierung den Erhebungen, welche die Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte aufweisen soll.
Zur weiteren Verbesserung einer naturgetreuen Nachbildung natürlicher Oberflächen, insbesondere von Holz-, Fliesen- oder Natursteinoberflächen, werden Presswerkzeuge eingesetzt, die zudem über unterschiedliche Glanzgrade verfügen. Durch die Einstellung jeweils eines bestimmten Glanzgrades in einem ausgewählten Oberflächenbereich des Presswerkzeugs wird die Möglichkeit geschaffen, in der Werkstoffplatte etwaige Reflektionen oder Schattierungen zu erzeugen, die für einen Betrachter beispielsweise den Eindruck einer natürlichen Holz-, Fliesen- oder Natursteinoberfläche verstärken. Hierzu werden im Stand der Technik beispielsweise
dünne Chromschichten mit unterschiedlichen Glanzgraden verwendet, wobei zunächst eine vollflächige Verchromung der Oberfläche des Presswerkzeugs erfolgt und im Anschluss daran eine weitere Chromschicht aufgebracht wird, die entweder nur erhabene oder nur tieferliegende Bereiche der Oberflächenstrukturierung bedeckt (EP 3 010 704 B1 ).
Die EP 1 629 943 A2 offenbart ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer Schneid- oder Prägewalze mittels Laserauftragsschweißen
Sowohl nach den neuen als auch den älteren Herstellungsverfahren werden auf die Bleche ein Ätzresist aufgetragen, um durch die abgedeckten Bereiche des Ätzresists die erhabenen Oberflächenstrukturen nachzubilden, während die Zwischenräume eine Oberflächenätzung erfahren. Die geätzten Bereiche bilden hierbei die Profiltäler der gewünschten Struktur, welche als Negativform entsteht. Nach jeder Ätzung wird die Oberfläche gereinigt gegebenenfalls eine neue Maske aufgetragen, sodass weitere Ätzungen folgen können oder durch weitere Arbeitsvorgänge die Oberfläche einem weiteren Vergütungsprozess, beispielsweise einer Hartverchromung, Glanzgradeinstellung etc. unterzogen werden kann.
Die Auftragung des Ätzresists mithilfe eines Siebdruckverfahrens oder der digitalen Drucktechnik mit anschließender Ätzung ist relativ zeitaufwändig, sodass die Herstellung der Pressbleche mit hohen Kosten verbunden ist.
Die EP 2 060 658 A2 offenbart ein solches Verfahren zum Herstellen eines Pressblechs mit einer strukturierten Oberfläche, die durch Aufträgen einer Maske und Ätzen hergestellt wird.
Soweit insbesondere Werkstoffplatten verpresst werden sollen, werden großformatige Presswerkzeuge in Form von Pressblechen oder Endlosbändern eingesetzt, welche zumindest eine Kantenlänge von mehr als einem Meter aufweisen.
Die Herstellung der Pressbleche oder Endlosbänder kann nach neueren Verfahren gemäß EP3010704B1 mithilfe eines 3D-Schichtaufbaus erfolgen. Zu diesem Zweck werden bereitgestellte digitalisierte Daten einer 3D-Topografie herangezogen, um
mithilfe der 3D-Topografie digitalisierte Daten einzelner 2D-Schichten herzustellen. Die Anzahl der 2D-Schichten hängt hierbei von der gewünschten Strukturtiefe, das heißt vom höchsten bis zum tiefst gelegenen Punkt der zu erzeugenden Struktur ab. In der Regel werden zur Herstellung einer Oberflächenstrukturierung bei Pressblechen oder Endlosbändern mithilfe der klassischen Ätztechnik eine Tiefenstrukturierung von 80 pm erzielt. In einzelnen Fällen kann sich diese Struktur aber bis zu einer Tiefe von 400 pm erstrecken. Ähnlich verhält es sich bei der Herstellung von Pressblechen oder Endlosbändern mithilfe eines 3D-Schichtaufbaus. Je höher die spätere Eindringtiefe der Presswerkzeuge erfolgen soll, umso höher muss die Differenz zwischen dem tiefsten und dem höchsten Punkt gewählt werden, sodass im Einzelfall eine Vielzahl von einzelnen 2D-Schichten mithilfe eines Bearbeitungskopfes hergestellt werden müssen, was zu einer erheblichen Bearbeitungszeit und eines hohen Maschineneinsatz führt.
Als Leiste im Sinne der Erfindung ist eine längliche Struktur zu verstehen welche im Wesentlichen gerade verlaufen kann aber nicht muss. Diese Struktur kann von oben auf die die Pressfläche des Presswerkzeuges gesehen Geraden, Schlangenlinien, Bogenformen, Kurven, Sprünge, Unterbrechungen, Verdickungen und/oder Verjüngungen aufweisen. Über ihre Längserstreckung kann eine Leiste unterschiedliche Querschnitte und Querschnittsformen aufweisen, wie beispielsweise rechteckig, quadratisch, dreieckig, glockenförmig, bogenförmig, kreissegmentförmig oder unförmig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Presswerkzeug zur Herstellung eines Werkstücks, insbesondere einer Werkstoffplatte, geschaffen werden, dessen Oberflächenstrukturierung unterschiedliche Strukturen, beispielsweise Grob- und Feinstrukturen sowie eine tiefe Oberflächenstrukturierung aufweist, die durch eine hohe Eindringtiefe in die Werkstoffplatte bei der Verpressung ermöglicht wird. Weiters war es die Aufgabe der Erfindung bei geringerer Bearbeitungszeit eine höhere Präzision in der Herstellung der Oberflächenstruktur des Presswerkzeuges zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Presswerkzeug ist zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen ausgebildet, wobei das Presswerkzeug eine Grundstruktur und zumindest eine auf der Grundstruktur angeordneten Leiste mit einer Pressoberfläche aufweist, wobei die Grundstruktur eine Pressoberfläche aufweist an der eine Oberflächenstruktur angeordnet ist, welche Erhebungen und Vertiefungen aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist, wobei die zumindest eine Leiste in einem Aufnahmebereich der Grundstruktur angeordnet ist, wobei der Aufnahmebereich geometrisch an die Leiste angepasst ist und die Oberflächenstruktur direkt an den Aufnahmebereich angrenzt.
Üblicherweise werden gattungsgemäße Presswerkzeuge aus Stahlblech hergestellt. Um eine strukturierte Oberfläche eines Stahlbleches herstellen zu könne, werden gegebenenfalls Ätzverfahren, additive Fertigungsverfahren oder Spanabhebende Verfahren verwendet. Das Ätzen von Strukturen ist jedoch, je nach angewandtem Bearbeitungsverfahren, auf eine bestimmte Tiefe ausgehend von der unbehandelten Oberfläche der Tragstruktur limitiert. Ebenso sind spanabhebende oder additive Verfahren einerseits sehr aufwändig in der Umsetzung sowie andererseits kosten- und maschinenintensiv. Vorteilhaft ist bei gegenständlicher Erfindung, dass bei einem erfindungsgemäßen Presswerkzeug auf Grund des mehrteiligen Aufbaues aus Grundstruktur und Leiste eine komplexe Oberflächenstruktur mit einer hohen Eindringtiefe geschaffen werden kann. Die Differenz also die maximale Eindringtiefe des Presswerkzeuges zwischen dem tiefsten Punkt der gesamten zur Verfügung stehenden Pressfläche zum höchsten Punkt der Pressfläche auf der Leiste kann mehrere Millimeter bevorzugt mehr als 1 mm oder sogar einige Zentimeter, bevorzugt bis zu 3 cm betragen. Also wesentlich mehr als bei klassischen Pressblechen, welche typischerweise maximal 400 pm Eindringtiefe zur Verfügung stellen können. Es können jedoch auch Leisten mit einer Dicke von nur wenigen pm, zum Beispiel 50 pm bis 1000 pm auf der Grundstruktur aufgebracht werden. Die zu verpressenden Werkstoffplatten können dabei in ihrer Formgebung schon vor dem
Pressvorgang in einer Werkstoffplattenpresse an diese Eindringtiefe angepasst und vorgeformt sein.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass komplexe Strukturen auf einfache Weise mit herkömmlichen Oberflächen-Behandlungsverfahren auf das Presswerkzeug aufgebracht werden können. Die Herstellung bestimmter rustikaler Oberflächenstrukturen, wie beispielhaft eine Altholz-Imitat-Struktur für Laminat oder Werkstoffplatten mit großen, breiten und tiefen Spalten und Fugen ist daher möglich. Aber es lassen sich auch konstruktive Elemente oder Funktionsflächen an den Werkstoffplatten dadurch einfacher realisieren. Die Oberflächenstruktur der Grundstruktur ist dabei so vorgesehen, dass diese direkt an die Leiste beziehungsweise deren Seitenrand heranreichen kann.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn der Aufnahmebereich der Grundstruktur in Pressrichtung betrachtet gegenüber der Pressoberfläche der Grundstruktur vertieft ausgeformt ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich die Leiste in einer formschlüssigen Verbindung in der Grundstruktur anzuordnen und dort zusätzlich zu befestigen, beispielsweise zu verschweißen, zu verlöten, zu kleben, zu verschrauben oder zu klemmen.
Vorteilhaft kann es sein, dass der Aufnahmebereich der Grundstruktur in Pressrichtung betrachtet gegenüber der Pressoberfläche der Grundstruktur erhaben ausgeformt ist. Diese erhabene Fläche kann dabei durch eine Maskierung während eines Ätz- oder Oberflächenbearbeitungsschrittes erhalten werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich die Leiste auf einer ebenen Fläche an der Grundstruktur anzuordnen und dort zu befestigen, beispielsweise zu verschweißen, zu verlöten, zu kleben, zu verschrauben oder zu klemmen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmebereich der Grundstruktur gegenüber der Pressoberfläche der Grundstruktur eine andere Oberflächenstruktur aufweist, welche Oberflächenstruktur zur Aufnahme der Leiste ausgebildet ist. Hierbei kann zum Beispiel eine Riffelung oder eine andere verzahnbare Oberflächenstruktur vorgesehen sein. Alternativ wäre es auch möglich die Oberflächenstruktur der Leiste an ihrer Unterseite an als Positiv an die im Aufnahmebereich vorgesehene eine Oberflächenstruktur als Negativ, die einem
natürlichen Material wie Holz nachempfunden anzupassen. Dadurch ist es beispielsweise möglich die Leiste in einer kraft- und oder formschlüssigen Verbindung an der Grundstruktur anzuordnen und dort zusätzlich zu befestigen, beispielsweise zu verschweißen, zu verlöten, zu kleben, zu verschrauben oder zu klemmen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass an der Pressoberfläche der Leiste eine Oberflächenstruktur angeordnet ist, welche Erhebungen und Vertiefungen aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist. Dadurch können beispielsweise auch Fugen an einer Werkstoffplatte ausgebildet werden, welchen ebenso eine Oberflächenstruktur aufweisen, die einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden sein können. Solche Risse, Fugen oder Spalten in natürlichen Werkstoffen oder zwischen einzelnen Paneelen weisen an ihren Flanken und anderen Grund ebenso eine natürliche und oft rustikal wirkende Struktur auf. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Presswerkzeug nicht nur Risse und Spalten, sondern auch zwischen einzelnen natürlichen Holzpaneelen oder Dielen liegende Fugen nachempfunden werden und an Werkstoffplatten, Laminat oder Fußbodenpanelen angeformt werden.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Pressoberfläche der Leiste und /oder die Pressoberfläche der Grundstruktur zumindest jeweils zwei unterschiedliche Glanzgrade aufweisen. Dies dient einer naturgetreuen Nachbildung, insbesondere bei Holzdekoren, Fliesendekoren oder Natursteinoberflächen. Durch die Einstellung eines bestimmten Glanzgrades wird zudem die Möglichkeit geschaffen, eventuelle Reflektionen oder Schattierungen zu erzeugen, die für einen Betrachter den Eindruck einer natürlichen Holzoberfläche oder anderer Materialien vermitteln.
Ferner kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass an der Grundstruktur zumindest zwei Leisten angeordnet sind, welche parallel oder im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Dadurch lassen sich mit einem derartigen Presswerkzeug zum Beispiel auch kreuzende Fugen, sich schneidende Risse, Spalten und Kratzen nachempfinden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass an der Grundstruktur Leisten angeordnet sind, welche einen Rahmen bilden und einen Teil der Pressoberfläche der Grundstruktur umschließen. Diese Leisten können eine umlaufende Fuge rund um ein Fußbodenpanel oder eine Platte ausbilden. Diese Leisten können auf Gehrung geschnitten aneinanderstoßend angebracht, verschweißt, verklebt, verlötet oder mechanisch verbunden sein. Der Rahmen umschließt dabei die auf der Grundstruktur angeordnete strukturierte Pressoberfläche. Die Vertiefungen und Erhöhungen der Pressoberfläche der Grundstruktur sind dabei typischerweise viel niedriger als die Pressoberfläche der Leisten angeordnet. Die Pressoberfläche der Grundstruktur bildet beim Einsatz eines Presswerkzeuges auf der Werkstoffplatte daher die im Wesentlichen flächig erscheinende Oberfläche eines Paneels aus während die Leisten zum Beispiel Fugen zwischen den Paneelen ausformen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass eine Seitenwandwand der Leiste in einem ersten Winkel geneigt gegenüber der Pressoberfläche der Grundstruktur angeordnet ist, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 30° und 85° misst. Dielen oder Paneele aus natürlichen Werkstoffen weisen oft Fasen oder nicht rechtwinkelige Kanten auf. Durch diese vorteilhafte Ausführung können einerseits diese Strukturen nachempfunden werden, eine geneigte Anordnung unterstützt jedoch auch die Ausformung im Pressvorgang.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn an der Grundstruktur Leisten angeordnet welche Kurven oder Biegungen aufweisen. Nachdem Dielen oder Paneele aus natürlichen Werkstoffen typischerweise keine geradlinigen Risse, Fugen und Spalten aufweisen ist es vorteilhaft die Leisten auch so herzustellen und aufzubringen, dass diese einem natürlichen Verlauf einer Struktur folgend ausgebildet sein können.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass an der Grundstruktur eine Leistenstruktur angeordnet ist, welche Leistenstruktur einstückig aus einem Blech geformt ist und Ausnehmungen innerhalb der Leistenstruktur aufweist, um Bereiche der Pressoberfläche der Grundstruktur aufzunehmen. Eine Leistenstruktur kann dabei insbesondere durch Stanzen, Fräsen, Schneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Erodieren oder sonstigen gängigen Trennverfahren aus
einem Blech herausgetrennt oder aus einzelnen Blechstreifen durch Verschweißen, Laserschweißen oder Löten zusammengesetzt sein
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass an der Grundstruktur Leisten angeordnet sind, welche an Bereichen ihrer Längserstreckung unterschiedliche Querschnitte und/oder Querschnittsformen aufweisen. Risse oder Spalten können in natürlichen Werkstoffen eine erhebliche Tiefe im Verhältnis zur Dicke eines Paneels oder einer Diele aufweisen. Solche Spalten oder Risse haben an Bereichen ihrer Längserstreckung unterschiedliche Querschnitte und/oder Querschnittsformen, dies soll hier vorteilhafterweise nachempfunden werden können.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Leiste aus einem anderen verschleißfesteren Material als das Material der Grundstruktur besteht. Verschleißfester Materialen können dabei Stahl mit höherer Güte, keramische Beschichtungen, Werkzeugstähle oder hochfeste Legierungen sein. Dadurch kann Verschleiß verhindert werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass an jenen Stellen am Presswerkzeug mit dem höchsten Verschleiß, nämlich an jenen Stellen mit der höchsten Eindringtiefe die Leisten angeordnet sind und daher die Pressfläche der Grundstruktur aus einem weniger verschleißfesten und damit günstigeren Werkstoff, wie Edelstahl, hergestellt sein kann.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die Leiste aus einem Material besteht, welches einen kleineren Elastizitätsmodul aufweist als das Material der Grundstruktur. Materialien welche einen kleineren Elastizitätsmodul als das Material der Grundstruktur aufweisen können, wie zum Beispiel Kunststoff, Gummi, Kautschuk, Aluminium, Nickel sein. Vorteilhaft dabei ist, dass an jenen Stellen der Presswerkzeuges die beim verpressen sehr tief in die Werkstoffplatte eindringen oft Kratzer und Abrieb entstehen, bei elastischeren Materialien ist dies vermindert.
Vorteilhaft kann auch sein, wenn die Leiste aus einem Material besteht, welches einen größeren Elastizitätsmodul aufweist als das Material der Grundstruktur. Hierdurch wäre es beispielsweise möglich sehr präzise und feine Prägungen mit dem Presswerkzeug an der Werkstoffplattenoberfläche herzustellen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Leiste in Pressrichtung betrachtet eine Höhenerstreckung aufweist, welche zumindest das doppelte einer Höhenerstreckung der Grundstruktur aufweist. Durch den zweiteiligen Aufbau aus Grundstruktur und Leiste können sehr tiefe Strukturen am Presswerkzeug und damit in der Verpressung an der Werkstoffplatte realisiert werden. Es ist sogar möglich eine Kante einer Werkstoffplatte welche typischerweise mehr als 6 mm, bevorzugt 24 mm aufweist ebenfalls mit dem Presswerkzeug auszuformen.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn die Leiste mittels additiven Fertigungsverfahren auf die Grundstruktur aufgebracht ist. Wobei das Aufbringen der Leisten durch Aufbringen von Material oder Schichtmaterial in fester, flüssiger, pastöser, gasförmiger oder pulverförmiger Form bewirkt werden kann. Mögliche Verfahren dafür wären zum Beispiel Auftragsschweißen, 3-D Druck, 3-D Sintern, Lithographie, Guss oder Spritzguss.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn das Presswerkzeug auf der Leiste und der Grundstruktur mindestens eine Beschichtung oder Oberflächenbearbeitung aufweist, die nach dem Anordnen der Leiste an der Grundstruktur aufgebracht sind. Diese Weiterbildung der Erfindung ermöglicht die Herstellung einer kohärenten Oberfläche welche auch Lücken oder Fehlstellen zwischen der Grundstruktur und der Leiste kaschieren kann.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn mindestens eine der Beschichtungen durch chemisches Abscheiden aufgebracht ist. Sowohl Beschichtungen der Grundstruktur, der Leiste wie auch eine nach dem Zusammensetzen der Grundstruktur mit der Leiste aufgebrachte Beschichtung kann mit einem klassischen chemischen Abscheideverfahren hergestellt sein.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass mindestens eine der Beschichtungen die Oberfläche des Presswerkzeuges nur in einem teilflächigen Bereich abdeckt und die Oberfläche des Presswerkzeuges in verschiedenen Bereichen mit verschiedenen Glanzgraden Mattigkeiten, Oberflächenstrukturen versehen ist. Durch die Einstellung eines bestimmten Glanzgrades wird zudem die Möglichkeit geschaffen, eventuelle Reflektionen oder Schattierungen zu erzeugen,
die für einen Betrachter den Eindruck einer natürlichen Holzoberfläche oder anderer Materialien vermitteln.
Presswerkzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; wobei die Erhebungen und Vertiefungen der Pressoberflächen auf ein zu verpressendes Dekor abgestimmt sind und die Erhebungen und Vertiefungen unterschiedliche Glanzgrade aufweisen. So kann eine Tiefenstrukturierung erzielt werden, die beispielsweise den Holznerven einer aus der Dekorschicht ersichtlichen Holzoberfläche entsprechen.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Beschichtungen metallisch, keramisch oder kunststoffhaltig sind. Dadurch können die Presswerkzeuge in besonderer Oberflächenoptik und -güte hergestellt sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann mindestens eine der Beschichtungen eine Chromschicht oder eine vernickelte oder nickelhaltige Beschichtung sein. Das Verchromen oder Vernickeln von Pressoberflächen dient der Erhöhung der Verschleißbeständigkeit aber auch der Herstellung von Zwischenschichten zum leichteren Auftrag von weiteren funktionalen Schichten wie Keramikschichten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ist es, dass Bereiche der Seitenwand der Leiste durch Laserbearbeitung, Mattätzen, Sandstrahlen, elektrochemisches Ätzen, Maskieren und Ätzen oder chemische Behandlung behandelt sind. Durch eine derartige Behandlung kann an den auszubildenden Strukturen, wie Stößen, Fugen, Rissen oder Spalten ebenfalls eine Oberfläche hergestellt werden, die einen natürlichen Eindruck hinterlässt und beispielsweise eine Holzoberfläche imitiert.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass Bereiche der Seitenwand der Leiste eine Pressoberfläche bilden und so auch eine Oberflächenstrukturierung der Werkstoffplatte mit dem Presswerkzeug im Bereich tief einzuformenden Bereiche zum Beispiel der Flanken der Stöße, Fugen, Spalten oder Risse ermöglich wird.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Presswerkzeuges, wobei das Presswerkzeug eine Grundstruktur aufweist und zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen einer Grundstruktur welche zumindest an einer Pressoberfläche in Pressbereichen eine Oberflächenstruktur mit Erhebungen und Vertiefungen aufweist
- Bereitstellen zumindest einer Leiste mit einer Pressoberfläche zur Anordnung an der Grundstruktur, wobei die Leiste in einem Aufnahmebereich angeordnet wird und
- wobei die Leiste so im Aufnahmebereich platziert wird, dass die Oberflächenstruktur direkt an eine Seitenwand der Leiste angrenzt.
Insgesamt lässt sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Pressplatte realisieren, die auf Grund der Zweiteiligkeit aus Grundstruktur und Leiste große Höhenunterschiede zwischen einer Vertiefung an der Grundstruktur und einer Pressoberfläche an der Leiste ermöglicht und dies bei einer einfacheren und kostengünstigeren Fertigung. Insbesondere kann auch die Strukturierung mit bekannten Verfahren und Vertiefungen in einem bevorzugten Bereich von 40 pm bis maximal 400 pm auf der Pressfläche der Grundstruktur und damit auf einem Großteil der gesamten Pressflächen des Presswerkzeuges erfolgen und die Leiste gesondert davon hergestellt werden.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Werkstoffplatte mit einer strukturierten Oberfläche durch Verpressen, wobei zum Verpressen der Werkstoffplatte ein erfindungsgemäßes Presswerkzeug eingesetzt wird. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass komplexe Strukturen auf einfache Weise mit herkömmlichen Oberflächen-Behandlungsverfahren auf das Presswerkzeug aufgebracht werden können. Die Herstellung bestimmter rustikaler Oberflächenstrukturen, wie beispielhaft eine Altholz-Imitat-Struktur für Laminat oder Werkstoffplatten mit großen, breiten und tiefen Spalten und Fugen ist daher möglich. Aber es lassen sich auch konstruktive Elemente oder Funktionsflächen an den Werkstoffplatten dadurch einfacher realisieren.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn das Verfahren zum Herstellen einer Werkstoffplatte zusätzlich folgende Schritte aufweist:
- Herstellen eines Zwischenproduktes der Werkstoffplatte, welches eine Oberflächenstruktur aufweist die sich über die Werkstoffplattenoberfläche auf die in einem Winkel, bevorzugt 45°, angeordneten Kante erstreckt,
- Fräsung in die Werkstoffplatte von der der Werkstoffplattenoberfläche abgewandten Seite her entlang der Kante um einen Faltkanal mit einer rechtwinkelig zur Werkstoffplattenoberfläche ausgebildeten Befestigungsfläche und eine Faltfahne der Kante auszubilden,
- Einbringung von Klebstoff insbesondere Leim in den Faltkanal insbesondere auf die Befestigungsfläche des Faltkanals,
- Umklappen der Faltfahne um die Kante in einem rechten Winkel zur Werkstoffplattenoberfläche gegen die Befestigungsfläche zu befestigen,
- Abtrennen des Überstandes der Faltfahne.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Presswerkzeuges ist es möglich zum Beispiel im Kanten, Fugen oder Stoßbereich einer Werkstoffplatte wie eines Paneels oder einer Platte sehr tiefe Einpressungen vorzunehmen, welche zum Beispiel durch Matenalverdrängung auch über die gesamte Dicke der Werkstoffplatte mit einer Tiefe von bis zu mehreren Zentimeter, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 mm und 30 mm. Gepaart mit der Möglichkeit, dass an einem Zwischenprodukt der Werkstoffplatte die Kante in einem Winkel, bevorzugt zwischen 30° und 85°, besonders bevorzugt 45°angeformt werden ist es möglich über eine Fräsung in die Platte insbesondere in den Kem zum Beispiel aus MDF, Faserholz, Spanplatte, Verbundstoffe oder Holz von der der Werkstoffplattenoberfläche abgewandten Seite her entlang der Kante um einen Faltkanal mit einer rechtwinkelig zur Werkstoffplattenoberfläche ausgebildeten Befestigungsfläche und eine Faltfahne der Kante auszubilden. In diesem Faltkanal wird Material des Kems entfernt um ein Umbiegen der Kante mitsamt der Deckschicht, bevorzugt aus Melaminharz mit der darauf vorgesehenen Oberflächenstruktur und einer verbleibenden Schicht an Material des Kems zu ermöglichen. Die so entstehende Faltfahne ist auf Grund des Winkels der Kante zur Plattenoberfläche länger als die Platte dick ist. Die Faltfahne wird so dünn, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm hergestellt sodass ein rissfreies Umbiegen in einen Winkel von ca. 90° zur Plattenoberfläche zu ermöglichen. Die Ausformung des Faltkanals kann auch die Form des Übergangsbereiches beeinflussen zum Beispiel eine verrundete oder gefaste Form gewährleisten.
Weiters wird Klebstoff insbesondere Leim in den Faltkanal insbesondere auf die Befestigungsfläche des Faltkanals eingebracht, um durch Umklappen der Faltfahne
entlang einer ausgeformtes Faltlinie im Kopfbereich des Faltkanals diese in einem rechten Winkel zur Werkstoffplattenoberfläche gegen die Befestigungsfläche zu befestigen. Abschließen ist noch der Überstandes der Faltfahne zu entfernen, um eine Platte mit einer Kante herzustellen, welche eine Höhe aufweist die der Plattendicke entspricht. Die Kante kann so vorteilhafterweise leicht entformt werden und eine Oberflächenstruktur tragen, welche genau jener auf der Plattenoberfläche entsprechen kann. Es ist aber auch möglich, dass im Bereich der Kanten andere Strukturen, wie Hirnholzmaserungen angeformt werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Presswerkzeugs mit einer Oberflächenstrukturierung und darauf angeordneten Leisten;
Fig. 2 Schnittansicht eines Presswerkzeuges;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Leistenstruktur;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Grundstruktur mit einer
Oberflächenstrukturierung in Bereichen;
Fig. 5 Schnittansichten eines Zwischenproduktes und der Werkstoffplatte in unterschiedlichen Bearbeitungszuständen.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Presswerkzeug 1 , zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen. Das Presswerkzeug weist eine Grundstruktur 2 und zumindest eine auf der Grundstruktur 2 angeordneten Leiste 3 mit einer Pressoberfläche 4 auf. Die Grundstruktur kann dabei in einem klassischen aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren zum Beispiel als Edelstahl Pressplatte hergestellt und mittels Maskier- und Ätzschritten strukturiert sein.
Wenn das Presswerkzeug 1 bestimmungsgemäß zur Herstellung bzw. zum Verpressen von Werkstücken verwendet wird, dient eine auf der Grundstruktur 2 angeordnete Pressoberfläche 5 dazu, einem Werkstück, insbesondere einer Werkstoffplatte, eine bestimmte Oberflächenstruktur zu verleihen, um für einen Betrachter des Werkstücks beispielsweise den Eindruck einer natürlichen Holz-, Fliesen- oder Natursteinoberfläche zu verstärken bzw. hervorzurufen. Zu diesem Zweck ist die Oberflächenstruktur 6 der Grundstruktur 2 entsprechend einer bestimmten Vorlage, etwa entsprechend einer natürlichen Holzoberfläche, gewählt.
Die Grundstruktur 2 weist eine Pressoberfläche 5 auf an der eine Oberflächenstruktur 6 angeordnet ist, welche Erhebungen 7 und Vertiefungen 8 aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist.
Die Leiste 3 weist ebenso eine Pressoberfläche 4 auf. Diese Pressoberfläche kann in einer weiteren Ausführungsform auch Erhebungen 7 und Vertiefungen 8 aufweisen aber auch eine im wesentlichen flache Pressoberfläche haben. Die Leiste kann aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material wie die Grundstruktur zum Beispiel Edelstahl bestehen. Die Leiste kann dabei unabhängig in gesonderten Bearbeitungsschritten von der Grundstruktur hergestellt und gegebenenfalls strukturiert werden.
Die zumindest eine Leiste 3 ist in einem Aufnahmebereich 9 der Grundstruktur 2 angeordnet ist. Eine Befestigung der Leiste 3 an der Grundstruktur 2 kann dabei in einer formschlüssigen Verbindung mit der Grundstruktur 2 vorgesehen sein, zusätzlich kann die Der Aufnahmebereich 9 ist geometrisch jedenfalls in der Draufsicht auf die Pressoberfläche 5 der Grundstruktur 2 an die Form der Leiste
angepasst ist und die Oberflächenstruktur grenzt in der Draufsicht auf die Pressoberfläche 5 der Grundstruktur 2 direkt an den Aufnahmebereich 9 an.
Fig. 2 zeigt Schnittansicht eines Presswerkzeuges (1 ) in einer weiteren Ausführungsform mit mehreren Leisten 3. Fig. 2 zeigt weiters mehrere unterschiedlichen Anordnungsvarianten der Leisten 3 in einem Aufnahmebereich 9.
Der Aufnahmebereich 9 der Grundstruktur 2 ist in der ersten dieser
Anordnungsvananten in Pressrichtung 10 betrachtet gegenüber der Pressoberfläche 5 der Grundstruktur 2 vertieft ausgeformt ist. Eine solche Vertiefung kann über ein mechanisches, elektrochemisches Ätzverfahren, oder Laserbearbeitungsverfahren hergestellt sein.
Der Aufnahmebereich 9 der Grundstruktur 2 ist in der zweiten dieser Anordnungsvananten in Pressrichtung 10 betrachtet gegenüber der Pressoberfläche 5 der Grundstruktur 2 erhaben ausgeformt ist. Ein solcher erhabener Bereich kann dabei zum Beispiel über eine Maskierung während der Strukturierung der Bereiche 17 der Pressoberfläche 5 der Grundstruktur 2 hergestellt sein.
Der Aufnahmebereich 9 der Grundstruktur 2 weist in der dritten dieser Anordnungsvananten in Pressrichtung 10 betrachtet gegenüber der Pressoberfläche 5 der Grundstruktur 2 eine andere Oberflächenstruktur 11 auf, welche Oberflächenstruktur 11 zur Aufnahme der Leiste 3 ausgebildet ist. Hierbei kann zum Beispiel eine Riffelung oder eine andere verzahnbare Oberflächenstruktur vorgesehen sein. Alternativ wäre es auch möglich die Oberflächenstruktur der Leiste an ihrer Unterseite an als Positiv an die im Aufnahmebereich vorgesehene eine Oberflächenstruktur als Negativ, die einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden anzupassen.
An der Pressoberfläche 4 der Leiste 3 eine Oberflächenstruktur 12 angeordnet sein, welche Erhebungen 7 und Vertiefungen 8 aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist. Die Herstellung dieser Oberflächenstruktur 12 kann unabhängig von der Strukturierung der Grundstruktur erfolgen. Als Strukturierungsverfahren können dafür die im Stand der
Technik bekannten Strukturierungsverfahren, wie zum Beispiel Maskieren und Ätzen zum Einsatz kommen.
Die Höhenerstreckung 18 der Leiste 2 oder Dicke der Leiste 2, kann in einer bevorzugten Ausführungsform größer sein als die Höhenerstreckung 19 oder Dicke der Grundstruktur 2, jeweils im Schnitt der Fig. 2 in Pressrichtung betrachtet.
Die Leisten können in einer weiteren Ausführungsform einen Winkel 14 gegenüber der Pressoberfläche 5 aufweisen, wobei dieser bevorzugt zwischen 30° und 85°, besonders bevorzugt 45° aufweist.
In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Leistenstruktur 15 dargestellt. In einer weiteren Ausführungsform ist diese Leistenstruktur 15 einstückig aus einem Blech geformt ist und Ausnehmungen 16 innerhalb der Leistenstruktur 15 aufweist, um Bereiche 17 der Pressoberfläche 5 der Grundstruktur aufzunehmen. Die Leistenstruktur 15 kann Pressoberfläche 4 haben welche Erhebungen 7 und Vertiefungen 8 aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist. Die Herstellung dieser Pressoberfläche 4 kann unabhängig von der Strukturierung der Grundstruktur 2 erfolgen. Als Strukturierungsverfahren können dafür die im Stand der Technik bekannten Strukturierungsverfahren, wie zum Beispiel Maskieren und Ätzen zum Einsatz kommen. Die in Fig. 3 dargestellte Leistenstruktur ist für die Anordnung auf der in Fig. 4 dargestellten Grundstruktur 2 vorgesehen.
Die Leistenstruktur 15 kann dabei insbesondere durch Stanzen, Fräsen, Schneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Erodieren oder sonstigen gängigen Trennverfahren aus einem Blech herausgetrennt oder aus einzelnen Blechstreifen durch Verschweißen, Laserschweißen oder Löten zusammengesetzt sein
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Grundstruktur 2 mit einer Oberflächenstrukturierung in Bereichen 17 und Aufnahmebereiche 9 zur Anordnung einer Leiste 3 oder einer Leistenstruktur 15. Als Strukturierungsverfahren für die Bereichen 17 können dafür die im Stand der Technik bekannten Strukturierungsverfahren, wie zum Beispiel Maskieren und Ätzen zum Einsatz
kommen. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
In Fig. 5 a) bis c) sind Schnittansichten eines Zwischenproduktes 22 und der Werkstoffplatte 20 in unterschiedlichen Bearbeitungszuständen gezeigt. In dieser weiteren und gegebenenfalls eigenständigen Ausführungsform wird eine Werkstoffplatte 20 beschrieben
Fig. 5 a) zeigt ein Zwischenprodukt 22 der Werkstoffplatte20, welches eine Oberflächenstruktur aufweist, die sich über die Werkstoffplattenoberfläche 21 auf die in einem Winkel 23 welcher bevorzugt 30° bis 85°, bevorzugt 45°, angeordneten Kante erstreckt.
Eine Fräsung in die Werkstoffplatte 20 von der der Werkstoffplattenoberfläche abgewandten Seite her entlang der Kante 24 ist in dieser Fig. 5 a) bereits ersichtlich und ein Faltkanal 25 mit einer rechtwinkelig zur Werkstoffplattenoberfläche 21 ausgebildeten Befestigungsfläche 26 und eine Faltfahne 27 der Kante 24 ist ausgebildet.
Klebstoff 31 insbesondere Leim ist in den Faltkanal 25 insbesondere auf die Befestigungsfläche 26 des Faltkanals 2 eingebracht um die Faltfahne wie in Fig. 5 b) ersichtlich durch Umklappen der Faltfahne 27, um die Kante 24 in einem rechten Winkel zur Werkstoffplattenoberfläche 21 gegen die Befestigungsfläche 26 zu befestigen.
Die gesamte Dicke der Werkstoffplatte 20 kann bis zu mehreren Zentimeter, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 mm und 30 mm aufweisen. Der Kem 29 der Werkstoffplatte 20 kann zum Beispiel aus MDF, Faserholz, Spanplatte, Verbundstoffe oder Holz bestehen.
Die Faltfahne 27 des Zwischenproduktes 22ist auf Grund des Winkels 23 der Kante 24 zur Werkstoffplattenoberfläche 21 länger als Werkstoffplatte 20 dick ist. Die Faltfahne 27 ist so dünn, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 3 mm hergestellt sodass ein rissfreies Umbiegen in einen Winkel von ca. 90° zur Plattenoberfläche zu ermöglichen. Die Ausformung des Faltkanals 25 kann so gewählt sein, dass diese
die Form des Übergangsbereiches zwischen Kante 24 und Werkstoffplattenoberfläche 21 beeinflussen, um zum Beispiel eine verrundete oder gefaste Form auszuformen.
In Fig. 5 c) ist die Werkstoffplatte 20 als fertiges Produkt gezeigt. Das Abtrennen des Überstandes 28 der Faltfahne 27 ist dabei schon erfolgt.
Bezugszeichenaufstellung
Presswerkzeug
Grundstruktur
Leiste
Pressoberfläche
Pressoberfläche
Oberflächenstruktur
Erhebung
Vertiefung
Aufnahmebereich
Pressrichtung
Oberflächenstruktur
Oberflächenstruktur
Seitenwand
Winkel
Leistenstruktur
Ausnehmungen
Bereich
Höhenerstreckung
Höhenerstreckung
Werkstoffplatte
Werkstoffplattenoberfläche
Zwischenprodukt
Winkel
Kante
Faltkanal
Befestigungsfläche
Faltfahne
Überstand
Kern
Deckschicht
Klebstoff
Claims
P a t e n t a n s p r ü c h e Presswerkzeug (1 ), zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen ausgebildet, wobei das Presswerkzeug eine Grundstruktur (2) und zumindest eine auf der Grundstruktur
(2) angeordneten Leiste
(3) mit einer Pressoberfläche
(4) aufweist, wobei die Grundstruktur (2) eine Pressoberfläche
(5) aufweist an der eine Oberflächenstruktur
(6) angeordnet ist, welche Erhebungen
(7) und Vertiefungen
(8) aufweist, insbesondere um beim Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Leiste (3) in einem Aufnahmebereich (9) der Grundstruktur (2) angeordnet ist, wobei der Aufnahmebereich (9) geometrisch an die Leiste angepasst ist und die Oberflächenstruktur (6) direkt an den Aufnahmebereich (9) angrenzt. Presswerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Aufnahmebereich (9) der Grundstruktur (2) in Pressrichtung (10) betrachtet gegenüber der Pressoberfläche (5) der Grundstruktur vertieft ausgeformt ist. Presswerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Aufnahmebereich
(9) der Grundstruktur in Pressrichtung
(10) betrachtet gegenüber der Pressoberfläche (5) der Grundstruktur (2) erhaben ausgeformt ist. Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufnahmebereich der Grundstruktur (9) gegenüber der Pressoberfläche (5) der Grundstruktur (2) eine andere Oberflächenstruktur (11 ) aufweist, welche Oberflächenstruktur
(11 ) zur Aufnahme der Leiste (3) ausgebildet ist. Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Pressoberfläche (4) der Leiste (3) eine Oberflächenstruktur
(12) angeordnet ist, welche Erhebungen (7) und Vertiefungen (8) aufweist, insbesondere um beim
Verpressen von Werkstoffplatten auf deren Oberfläche eine Struktur herzustellen, welche einem natürlichen Material wie Holz nachempfunden ist. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pressoberfläche (4) der Leiste (3) und /oder die Pressoberfläche (5) der Grundstruktur (2) zumindest jeweils zwei unterschiedliche Glanzgrade aufweisen. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Grundstruktur (2) zumindest zwei Leisten (3) angeordnet sind welche parallel oder im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Grundstruktur (2) Leisten (3) angeordnet sind, welche einen Rahmen bilden und einen Bereich (17) der Pressoberfläche (5) der Grundstruktur (2) umschließen. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Seitenwand
(13) der Leiste (3) in einem Winkel (14) geneigt gegenüber der Pressoberfläche der Grundstruktur angeordnet ist, wobei der Winkel
(14) bevorzugt zwischen 30° und 85° misst. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Grundstruktur (2) Leisten (3) angeordnet welche Kurven oder Biegungen aufweisen. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Grundstruktur (2) eine Leistenstruktur angeordnet ist welche Leistenstruktur
(15) einstückig aus einem Blech geformt ist und Ausnehmungen
(16) innerhalb der Leistenstruktur (15) aufweist um Bereiche
(17) der Pressoberfläche (5) der Grundstruktur (2) aufzunehmen. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Grundstruktur (2) Leisten (3) angeordnet sind, welche an Bereichen ihrer
Längserstreckung unterschiedliche Querschnitte und/oder Querschnittsformen aufweisen. Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiste (3) aus einem anderen verschleißfesteren Material als das Material der Grundstruktur (2) besteht. Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiste (3) aus einem Material besteht, welches einen kleineren Elastizitätsmodul aufweist als das Material der Grundstruktur (2). Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiste (3) aus einem Material besteht, welches einen größeren Elastizitätsmodul aufweist als das Material der Grundstruktur (2). Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiste (3) in Pressrichtung (10) betrachtet eine Höhenerstreckung
(18) aufweist, welche zumindest das doppelte einer Höhenerstreckung
(19) der Grundstruktur (2) aufweist. Presswerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiste (3) mittels additiven Fertigungsverfahren auf die Grundstruktur (2) aufgebracht ist. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Presswerkzeug (1 ) auf der Leiste (3) und der Grundstruktur (2) mindestens eine Beschichtung oder Oberflächenbearbeitung aufweist, die nach dem Anordnen der Leiste an der Grundstruktur aufgebracht sind. Presswerkzeug (1 ) gemäß Anspruch 18, wobei mindestens eine der Beschichtungen durch chemisches Abscheiden aufgebracht ist.
Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der Ansprüchen bis 19, wobei mindestens eine der Beschichtungen die Oberfläche des Presswerkzeuges (1) nur in einem teilflächigen Bereich abdeckt und die Oberfläche des Presswerkzeuges (1) mit verschiedenen Glanzgraden versehen ist. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; wobei die Erhebungen (7) und Vertiefungen (8) der Pressoberflächen (4, 5) auf ein zu verpressendes Dekor abgestimmt sind und die Erhebungen (7) und Vertiefungen (8) unterschiedliche Glanzgrade aufweisen. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungen metallisch, keramisch oder kunststoffhaltig sind. Presswerkzeug (1 ) gemäß Anspruch 22, wobei mindestens eine der Beschichtungen eine Chromschicht oder eine vernickelte oder nickelhaltige Beschichtung ist. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Bereiche der Seitenwand (13) der Leiste (3) durch Laserbearbeitung, Mattätzen, Sandstrahlen, elektrochemisches Ätzen, Maskieren und Ätzen oder chemische Behandlung behandelt sind. Presswerkzeug (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Bereiche der Seitenwand der Leiste eine Pressoberfläche (4) bilden. Verfahren zur Herstellung eines Presswerkzeuges (1), wobei das Presswerkzeug (1 ) eine Grundstruktur (2) aufweist und zum Verpressen von Werkstoffplatten in Heizpressen ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen einer Grundstruktur (2) welche zumindest an einer Pressoberfläche (5) in Bereichen (17) eine Oberflächenstruktur mit Erhebungen und Vertiefungen aufweist
- Bereitstellen zumindest einer Leiste (3) mit einer Pressoberfläche (4) zur
Anordnung an der Grundstruktur (2), wobei die Leiste (3) in einem Aufnahmebereich (9) angeordnet wird und
- wobei die Leiste (3) so im Aufnahmebereich (9) platziert wird, dass die
Oberflächenstruktur direkt an eine Seitenwand (13) der Leiste (3) angrenzt. Verfahren zum Herstellen einer Werkstoffplatte (20) mit einer strukturierten Werkstoffplattenoberfläche (21) durch Verpressen, wobei zum Verpressen der Werkstoffplatte (20) ein Presswerkzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 25 eingesetzt wird. Verfahren zum Herstellen einer Werkstoffplatte (20) gemäß Anspruch 27, zusätzlich aufweisend folgende Schritte:
- Herstellen eines Zwischenproduktes (22) der Werkstoffplatte (20), welches eine Oberflächenstruktur aufweist die sich über die Werkstoffplattenoberfläche (21) auf die in einem Winkel (23), bevorzugt 45°, angeordneten Kante (24) erstreckt,
- Fräsung in die Werkstoffplatte
(20) von der der Werkstoffplattenoberfläche
(21 ) abgewandten Seite her entlang der Kante (24) um einen Faltkanal (25) mit einer rechtwinkelig zur Werkstoffplattenoberfläche (21 ) ausgebildeten Befestigungsfläche (26) und eine Faltfahne (27) der Kante (24) auszubilden,
- Einbringung von Klebstoff insbesondere Leim in den Faltkanal (25) insbesondere auf die Befestigungsfläche (26) des Faltkanals (25),
- Umklappen der Faltfahne (27) um die Kante (24) in einem rechten Winkel zur
Werkstoffplattenoberfläche (21) gegen die Befestigungsfläche (26) zu befestigen,
- Abtrennen des Überstandes (28) der Faltfahne (27)
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- 2023-09-07 WO PCT/EP2023/074651 patent/WO2024068230A1/de unknown
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