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Title:
DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING FLOOR PANELS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/021366
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a compression device for compressing a stratified material for producing panels, in particular for a floor, comprising two heated plates, gripping and transport elements, with which a 5 to 12 mm thick stratified material for producing floor panels is gripped and transported between the plates of the compression device. Said device also comprises displacement elements which convey the heated plates to the stratified material in order to compress the latter, whereby the position of the heated plates in relation to the position of the gripping elements is chosen in such a way that the gripping elements are located next to the press plates. The displacement elements are controlled in such a way that both heated plates reach the stratified material simultaneously and are withdrawn from said stratified material in the same manner. The device enables particularly wide, high-quality panels to be produced.

Inventors:
MOEBUS MAIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/007579
Publication Date:
March 29, 2001
Filing Date:
August 04, 2000
Export Citation:
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Assignee:
KRONOSPAN TECHNICAL COMPANY (CY)
MOEBUS MAIK (DE)
International Classes:
B27M1/00; B27M1/02; B27M3/00; B27D3/00; B27M3/04; B27N3/20; B32B37/00; E04F15/02; B32B38/00; (IPC1-7): B27K3/15; B27K5/00; B27K5/06
Domestic Patent References:
WO1998024994A11998-06-11
Foreign References:
US5477901A1995-12-26
US5379689A1995-01-10
DE2109539B11972-09-21
EP0122905A21984-10-24
EP0906994A11999-04-07
US5182892A1993-02-02
Other References:
See also references of EP 1131192A1
Attorney, Agent or Firm:
Gille, Hrabal Struck Neidlein Prop Roos (Brucknerstrasse 20 Düsseldorf, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Pressvorrichtung zum Verpressen eines Schichtsystems zur Herstellung von Paneelen insbesondere für einen Fußboden mit zwei beheizten Platten (4), mit Greifund Transportmitteln (2), mit denen ein 5 bis 12 mm dickes Schichtsystem (1) für die Herstellung von Fußbodenpaneelen gegriffen und zwi schen die Platten (4) der Preßvorrichtung transpor tiert werden kann, mit Bewegungsmitteln, um die beheizten Platten (4) an das Schichtsystem (1) heranzufahren und es zu verpressen, wobei die Lage der beheizten Platten relativ zur Position der Greifmittel so gewählt ist, dass sich die Greifmittel (2) neben den Preß platten (4) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Bewegungsmittel (5) so vorgese hen ist, dass beide beheizten Platten (4) zeitgleich zum Schichtsystem (1) gelangen sowie vom Schichtsystem wieder entfernt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die beheizten Platten (4) durch Heizmittel auf eine Temperatur zwischen 150 bis 250 °C aufheizbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Flächeeiner Platte (4), mit der Druck auf ein zu verpressendes Schichtsystem ausgeübt wird, wenig stens 1 Quadratmeter groß ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der Steuermittel vorgesehen sind, mit denen die Platten (4) auf vorgegebene unterschiedliche Temperaturen gebracht werden können.
5. Verfahren zur Herstellung eines Paneels mit den Schritten : ein mit einem schmelzbaren Klebstoff versehenes Schichtsystem wird in einer Preßvorrichtung mit Druck und Temperatur beidseitig derart beauf schlagt, dass das Schichtsystem hierdurch verklebt wird, die beidseitige Beaufschlagung der Temperatur für das Schmelzen des Klebstoffes erfolgt zeitgleich, aus dem Schichtsystem werden Paneelen gefertigt, die wenigstens 300 mm breit, wenigstens 800 mm lang und nicht dicker als 15 mm sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Paneel beim Verpressen auf der Oberseite mit einer anderen Temperatur im Vergleich zur Unterseite beaufschlagt wird, wobei der Temperaturunterschied wenigstens 10°Cbeträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das zu verpressende Schichtsystem eine Trägerplatte umfasst.
8. Paneel, hergestellt durch ein Verfahren nach dem Verfahrensanspruch 4,5 oder 6, das wenigstens 300 mm breit, wenigstens 800 mm lang und nicht dicker als 15 mm ist.
9. Paneel nach Anspruch 8, das an wenigstens einer äußeren Kante sowohl mit einer Nut als auch mit einer Feder versehen ist, die übereinander angeordnet sind.
10. Paneel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass die jeweils tiefer liegende Nut bzw. Feder größer als die höher angeordnete Feder oder Nut ausgebildet ist.
11. Paneel nach Anspruch 8,9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Nuten und Federn im Querschnitt konisch ausgebildet sind.
12. Paneel nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils höher liegende Nut und Feder keilförmig ausgebildet sind.
13. Paneel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Verriegelungsmittel vorgesehen sind, durch die zwei Paneele leimlos verbunden werden können.
14. Paneel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Verriegelungsmittel vorgesehen sind, durch die zwei Paneele leimlos verbunden werden können, wobei als zusätzliches Verriegelungsmittel wenigstens eine Nut an der Unterseite des Paneels und wenigstens eine Nase vorgesehen ist, die in die Nut an der Unterseite im zusammengefügten Zustand zweier Paneele einrastet.
Description:
Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung von Fußbo- denpaneelen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Ver- fahren zum Verpressen eines Schichtsystems für die Her- stellung von Paneelen. Ferner betrifft die Erfindung verfahrensgemäß hergestellte Paneele.

Ein Paneel, zum Beispiel bekannt aus der Druckschrift EP 090 6994 A1, ist eine längliche, dünne Platte, die seitlich zum Beispiel über Nuten und Federn mit weite- ren Paneelen verbunden werden kann. So miteinander ver- bundene Paneele werden insbesondere als Fußbodenbelag eingesetzt.

Paneele werden gemäß dem Stand der Technik durch ein Kurztakt-Pressverfahren wie folgt hergestellt. Auf eine mit Harz getränkte folienartige Schicht, welche"Gegen- zugpapier"genannt wird, wird eine Trägerplatte gelegt.

Hierauf wird eine weitere mit Harz getränkte, folienar- tige, mit einem Dekor versehene Schicht gelegt. Eine solche Schicht ist unter der Bezeichnung"Dekorpapier" bekannt. Eine nächste korund-sowie harzhaltige foli- enartige Schicht wird auf die Dekorschicht gebracht.

Diese Schicht ist unter der Bezeichnung"Overlay"be- kannt. Durch das Overlay wird die gewünschte Härte der Oberfläche eines Paneels erzielt. Das vorgenannte Schichtsystem wird mit Greifmitteln am Rand zusammen gegriffen und in eine Presse transportiert. Die Presse besteht im wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten Platten, die auf ungefähr 200 °C erhitzt sind. Das Schichtsystem wird auf die untere der beiden

Platten aufgelegt. Anschließend wird die obere Platte so abgesenkt, dass das Schichtsystem zusammengepreßt wird. Die Harze schmelzen aufgrund der über die Platten zugeführten Wärme. Anschließend wird die obere Platte angehoben. Greifer mit Saugnäpfen werden über das zu- sammengepreßte Schichtsystem gebracht und abgesenkt.

Die Saugnäpfe werden auf dem Schichtsystem aufgesetzt und saugen sich fest. Mit Hilfe der festgesaugten Saug- näpfe wird das Schichtsystem angehoben und aus der Presse heraustransportiert. Aus diesem Schichtsystem werden mit entsprechenden Vorrichtungen Paneele zuge- schnitten, die üblicherweise circa 1200 bis 1300 mm lang, fünf bis zwölf Millimeter dick und circa 200 mm breit sind. Ferner weisen die Paneele zum Schluss in der Regel Nuten und Federn als Folge eines Fräsvorgangs auf. Über Nut und Feder werden Paneele miteinander verbunden. Sie bilden dann Fußbodenbeläge oder wandver- schalungen.

Die verbundenen Paneele werden beispielsweise zu einem Fußbodenbelag zusammengesetzt, der unter der Bezeich- nung Laminatfußboden bekannt ist.

Nachteilhaft weist ein solcher Fußboden relativ viele Verbindungsstellen bzw. Fugen zwischen den Paneelen auf. Diese Verbindungsstellen sind einerseits aus äs- thetischen Gründen unerwünscht. Andererseits verbleiben oder entstehen im Laufe der Zeit Spalte oder Ritzen, über die Feuchtigkeit und Verunreinigungen eindringen können. Feuchtigkeit schädigt die Paneele. Verunreini- gungen stören das Aussehen sowie die Hygiene.

Die Zahl der Verbindungsstellen könnte erheblich ver- ringert werden, wenn die Paneele eine größere Breite wesentlich oberhalb der 200 mm aufweisen würden. Her- stellungsbedingt können derzeit jedoch keine Paneele gefertigt werden, die über die erforderliche Qualität verfügen.

Problematisch bei der Herstellung ist die Wärmezufuhr zu unterschiedlichen Zeiten. Wird das eingangs genannte Schichtsystem auf die untere heiße Preßplatte aufge- legt, so wird von unten Wärme zugeführt und das benach- barte Harz schmilzt. In dieser Zeit bleibt das Harz auf der Oberseite fest. Ferner wird die Wärmezufuhr nach dem Preßvorgang von oben eher unterbrochen, da das Schichtsystem auf der unteren Platte zunächst noch ver- weilt. Das Harz in oberen Bereichen der Paneele ver- festigt sich entsprechend schneller. Insgesamt führen diese Unterschiede zu leichten Wölbungen, die das Schichtsystem nach Verlassen der Presse aufweist.

Die vorgenannten Wölbungen sind beim Fußboden dann be- sonders stark sichtbar, wenn die Paneele besonders breit ist. Um diese unerwünschte Optik zu vermeiden, werden Paneele üblicherweise entsprechend schmal ge- fertigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zahl der Fugen in einem aus Paneelen zusammengesetzten Fußboden zu vermeiden.

Die Aufgabe wird mit Hilfe einer Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Lösung der Aufgabe umfaßt die Merkmale des Nebenan- spruchs. Das verfahrensgemäß hergestellte Produkt um- faßt die Merkmale des auf das Paneel gerichteten An- spruchs.

Die Vorrichtung umfaßt Greifmittel, um ein Schicht- system der eingangs genannten Art zu greifen und zwi- schen zwei Platten einer Presse zu bringen. Die Pressen sind über Heizmittel auf Betriebstemperatur gebracht.

Ferner sind Bewegungsmittel vorgesehen, um beide Plat- ten zeitgleich an das Schichtsystem heranzufahren und es zu verpressen. Dabei ist die Lage der Preßplatten relativ zur Position der Greifmittel so gewählt, dass die Greifmittel nicht zwischen die Preßplatten gelangen können. Nach hinreichend langem Pressen werden die Preßplatten zeitgleich vom Schichtsystem entfernt. An- schließend wird das nun verpresste Schichtsystem in be- kannter Weise weiter verarbeitet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Wärme zeitgleich zugeführt. Das Aufschmelzen bzw. Verfestigen der Harze zu unterschiedlichen Zeiten entfällt. Damit werden die entsprechenden Verformungen vermieden. Es ist so möglich, Paneele mit sehr guter Qualität zu fertigen, die erheblich breiter sind als herkömmliche Paneele.

Die Maße der Paneele, die nun mit der erforderlichen Qualität gefertigt werden können, liegen bei einer Breite oberhalb von 300 mm. Maße oberhalb von 600 mm weisen zwar noch die gewünschte Qualität auf. Diese

Breiten können jedoch bei den üblichen Längen von bis zu 2000 mm nicht mehr hinreichend einfach gehandhabt werden. Maße oberhalb von 600 mm sind daher nicht mehr sinnvoll, wenn der Durchschnittsverbraucher die Ziel- gruppe darstellt. Zweckmäßig sind Maße von 380 bis 400 mm, da dies der doppelten Breite üblicher Paneelen entspricht.

Das eingangs geschilderte Problem der Wölbungen be- trifft ausschließlich dünne Paneelen. Hierunter sind insbesondere Paneele zu verstehen, die bis zu 12 mm dick sind. Je dicker die Paneelen sind, desto weniger verbiegen sich die Flächen bei einer Herstellung, bei denen die Wärmezufuhr von einer Seite einige Sekunden früher einsetzt als die Zufuhr von der anderen Seite.

Paneele, die dünner sind als 5 mm, sind zu zerbrech- lich. Zweckmäßig ist daher als Untergrenze eine Dicke von wenigstens 5 mm einzuhalten.

Die Temperatur, mit der die Oberseite des Schicht- systems während des Pressen beaufschlagt wird, kann sich von der Temperatur, die von der Unterseite aus be- aufschlagt wird, unterscheiden. Dies ist zur Erzielung guter Ergebnisse stets dann der Fall, wenn unterschiedliche Harze mit unterschiedlichen Schmelzpunkten eingesetzt werden. Die jeweilige Betriebstemperatur, die von unten oder oben be- aufschlagt wird, ist auf den jeweiligen Schmelzpunkt abzustimmen. Temperaturunterschiede von wenigstens 10% sind regelmäßig erforderlich, um das gewünschte gute Ergebnis zu erhalten. Typisch sind Temperaturunterschiede oberhalb von 10°C, insbesondere oberhalb von 20°C. Optimale Temperaturen können im

jeweiligen Einzelfall durch wenige Versuche ermittelt werden.

Natürlich ist es zur Herstellung der breiten Paneele nicht zwingend erforderlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die konstruktiv beschrieben Merkmale aufweist. Wesentlich ist, dass die übliche zweiseitige Wärmezufuhr nicht einige Sekunden lang zeitverschoben durchgeführt wird. Dies gilt sowohl für den Beginn als auch für das Ende der Zufuhr. Es wird so vermieden, dass die Harze zu unterschiedlichen Zeiten aufschmelzen oder sich wieder verfestigen. In vielen Fällen ist es darüber hinaus geboten, unterschiedliche Temperaturen an der Ober-und Unterseite beim Verpressen eines Paneels vorzusehen. Produktionsbedingte Wölbungen werden erheblich reduziert.

Die Temperaturen liegen während der kombinierten Zufuhr von Wärme und Druck in der Regel zwischen 150 und 220 °C. Die auf der Oberseite herrschende Temperatur kann sich von der auf der Unterseite herrschenden Tem- peratur um beispielsweise 20 °C unterscheiden.

Werden Paneele auf einem Boden verlegt, so übertragen sich Unebenheiten des Bodens auf den durch die Paneele gebildeten Fußboden. Derartige Unebenheiten können auf- grund von Sandkörnern oder kleinen Steinchen auftreten, die unerwünscht zwischen den Boden und hierauf verleg- ten Paneele gelangt sind. In solchen Fällen werden die Verbindungsstellen, also die Fugen zwischen den Panee- len starken Zugkräften ausgesetzt. Je breiter ein Pa- neel ist, desto stärker sind aufgrund von Hebelkräften solche Zugkräfte. Erfindungsgemäß hergestellte Paneele

mit einer Breite von mehr als 300 mm müssen daher be- sonders stabil miteinander verbunden sein, um den vor- genannten Zugkräften gewachsen zu sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen daher die Paneele mit einer Breite von wenigstens 300 mm-ins- besondere von wenigstens 380 mm-Doppelnutfedern auf, mit denen zwei Paneele seitlich miteinander verbunden werden bzw. sind. Derartige anspruchsgemäße Doppelnut- federn-das heißt, die Kanten einer Paneele weisen je eine übereinander angeordnete Nut und eine Feder auf- sind aus der Druckschrift EP 090 699 4 zwar bekannt, jedoch nicht in Kombination mit Paneelen, die eine Breite von mehr als 300 mm aufweisen.

Alternativ oder ergänzend umfassen verfahrensgemäß hergestellte Paneele weitere Verriegelungsmittel, die Paneele leimlos miteinander verriegeln. Derartige zusätzliche Verriegelungsmittel zur leimlosen Verbindung sind zwar beispielsweise aus den Druckschriften EP 0 877 130 A2, EP 0855482 Bl, US 5,295,341 oder US 4,426,820 bekannt. Allerdings hat die Praxis gezeigt, dass mit bisherigen Herstellungstechniken es kaum möglich ist, exakt genug herzustellen, um zum Beispiel ein Spiel Delta im Sinne der Druckschrift EP 0855482 Bl vermeiden zu können.

Erst die erfindungsgemäße wölbungsfreie Herstellung ermöglicht eine so exakte Herstellung, dass zwei Paneele zuverlässig, spielfrei und exakt miteinander verbunden werden können.

Die Erfindung wird anhand der beiden Figuren näher dar- gestellt.

In Figur 1 wird eine Vorrichtung zum Verpressen eines Schichtsystems für die Herstellung von Paneelen für ei- nen Fußboden skizziert. Ein Schichtsystem 1 umfaßt eine Trägerplatte sowie darüber und darunter angeordnete Fo- lien, Papierbahnen oder ähnlichem, die mit Harzen ge- tränkt sind. Mit Hilfe von Bewegungs-und Greifmitteln 2 wird das Schichtsystem-wie durch Pfeil 3 angedeutet -zwischen zwei Platten 4 einer Preßvorrichtung ge- bracht. In dieser Stellung befinden sich die Greifmit- tel 2 seitlich neben den Preßplatten 4. Die Greifmittel sind also so angeordnet, dass sie beim Verpressen nicht zwischen die Preßplatten 4 gelangen können. Die Platten 4 sind durch nicht dargestellte Heizelemente auf eine Temperatur nahe 200 °C gebracht. Die exakte jeweilige Temperatur ist an den Schmelzpunkt des jeweils zu schmelzenden Harzes angepasst.

Befindet sich das Schichtsystem 1 zwischen den Platten 4, so werden die Platten 4 in Richtung der Pfeile 5, also in Richtung des Schichtsystems 1 bewegt. Die Bewe- gung der Platten 4 erfolgt so, dass diese zeitgleich auf das Schichtsystem 1 auftreffen und dieses verpressen. Folglich wird das Schichtsystem von oben und von unten (beidseitig) zeitgleich mit Temperatur und Druck beaufschlagt. Die Harze zu beiden Seiten der Trägerplatten schmelzen zeitgleich und nicht wie beim eingangs genannten Stand der Technik um wenige Sekunden zeitlich versetzt.

Ist das Schichtsystem hinreichend verpreßt worden, so werden die Platten 4 zeitgleich von dem Schichtsystem entfernt, also entgegengesetzt zur Richtung der Pfeile

5. Folglich wird die Zufuhr der Temperatur zeitgleich gestoppt. Zeitgleich verfestigen sich die Harze, also die Klebstoffe.

Durch das anhand der Figur 1 verdeutlichte Verfahren bzw. mittels der Preßvorrichtung entsteht ein besonders ebenes verpresstes Schichtsystem, welches in bekannter Weise zu Paneelen mit einer Breite von wenigstens 300 mm und einer Länge von wenigstens 800 mm zugeschnitten wird. Nuten und Federn oder vergleichbare Elemente, um Paneelen zu einem Fußbodenbelag zu verbinden, werden abschließend gefräst.

In Figur 2 werden zwei miteinander seitlich verbundene Paneelen 6 gezeigt, zwischen denen sich eine Fuge 7 be- findet. Im allgemeinen wird diese Verbindung über nicht dargestellte Nuten und Federn bewirkt, die geeignet seitlich an den Paneelen gefräst worden sind. Vorteil- haft sind Doppelnutfedern an den Kanten vorgesehen.

Eine Feder einer Paneele wird in eine korrespondiere Nut einer benachbarten Paneele zusammen mit Leim ge- schoben. Nach dem Trocknen des Leims sind zwei Paneelen miteinander verbunden.

Wird eine Kraft von unten in Richtung des Pfeils 8 auf- grund einer Unebenheit ausgeübt, so wird die Fuge 7 me- chanisch stark belastet. Die Belastung hängt von der Hebelwirkung ab. Diese ist umso größer, je breiter die Paneele ist. Durch Vorsehen der Doppelnutfeder werden besonders stable, belastungsfähige Verbindungen ge- schaffen.

Als zusätzliche Verriegelungsmittel, durch die zwei Paneele leimlos verbunden werden können, ist wenigstens eine Nut an der Unterseite eines Paneels und wenigstens eine Nase bei einem weiteren Paneel vorgesehen. Die Nase ist so vorgesehen, dass diese in die Nut an der Unterseite im zusammengefügten Zustand zweier Paneele einrastet.