ES2242409T3 - Metodo de fabricar un revestimiento de puerta moldeado a partir de un material compuesto de madera plano, revestimiento de puerta producido a partir del mismo y puerta fabricada con el mismo. - Google Patents

Abstract

Un método de hacer un revestimiento de puerta moldeado, que comprende las etapas de: a) proporcionar una pieza en bruto plana maciza (10) de material compuesto de madera; b) aplicar una resina líquida termocurable de acondicionamiento a al menos una superficie principal de la pieza en bruto plana (10); c) posicionar la pieza en bruto plana (10) entre los platos primero y segundo (17, 19) de una prensa calentada (21), calentándose el plato a una temperatura suficiente para ablandar la resina en la pieza en bruto (10) y para ablandar así la pieza en bruto (10); d) reformar la pieza en bruto plana (10) para convertirla en un revestimiento de puerta moldeado que incluye una pluralidad de paneles definidos en él, cerrando para ello la prensa (21) e incrementado la presión en la prensa; e) permitir que se cure la resina termocurable en el revestimiento moldeado; y f) retirar de la prensa la pieza en bruto (10) reformada.

Description

Método de fabricar un revestimiento de puerta moldeado a partir de un material compuesto de madera plano, revestimiento de puerta producido a partir del mismo y puerta fabricada con el mismo.

La invención descrita es un método para fabricar un revestimiento de puerta moldeado a partir de un material compuesto de madera plano macizo. Más particularmente, la invención descrita es un método para fabricar un revestimiento de puerta moldeado en el que una pieza en bruto maciza plana o planar de material compuesto de madera es precalentada, humedecida y calentada en una prensa a una temperatura suficiente para ablandar la pieza en bruto y durante lo cual el plato o los platos de prensa son accionados a presión para cerrarse, con la presión de cierre incrementada después continuamente hasta un límite preestablecido con el fin de deformar la pieza en bruto dándole una configuración moldeada adecuada para un revestimiento de puerta y, finalmente, para ser montada formando una puerta de núcleo hueco

Esta solicitud está relacionada con el documento U.S. Nº de serie 08/942.976, presentado el 2 de octubre de 1997, cuya descripción se incorpora aquí por referencia; y con el documento U.K. 9707318.3, presentado el 10 de abril de 1997.

Las puertas de núcleo hueco se utilizan en aplicaciones tanto interiores como exteriores. Muchas puertas de núcleo hueco se hacen a partir de revestimientos de puerta formados de materiales compuestos de madera. Estos materiales compuestos de madera pueden incluir tableros de partículas, tableros de escamas, tableros de aglomerado y tableros de fibras de densidad media ("MDF"). Los materiales compuestos de madera utilizan frecuentemente un aglutinante de resina, que frecuentemente es una resina termoendurecible, con la finalidad de mantener las fibras de madera que constituyen el material compuesto en forma maciza.

Una puerta de núcleo hueco puede ser del tipo "a haces", es decir, una puerta que es plana o planar en las dos superficies principales (es decir, ambos revestimientos de puerta son planos y no incluyen paneles moldeados en ellos). Alternativamente, una puerta de núcleo hueco puede ser del tipo "moldeado", es decir, una puerta que tiene una serie de paneles tridimensionales o similares formados o moldeados en los revestimientos cuando éstos están siendo fabricados.

Los revestimientos de puerta moldeados estándar se forman a partir de una esterilla o bloque de material no macizo, relativamente grueso, que se comprime después en una prensa a un espesor final relativamente delgado (véanse los documentos EP-A-0 246 208 y US-A-4.812.188). La esterilla puede producirse a partir de fibras secas o húmedas. Si la estera tiene un contenido de agua muy elevado, resulta que el agua es exprimida durante la operación de prensado. La prensa puede ser una prensa de platos múltiples con una serie de receptáculos de formación del revestimiento. Debido a que la esterilla está en un estado flexible antes de la operación de prensado, el revestimiento macizo resultante tiene entonces características marcadamente definidas aceptables para los consumidores debido a que las fibras de madera pueden fluir con el fin de adaptarse al molde. Debido en parte a los elevados costes de capital implicados en la construcción de plantas para hacer revestimientos moldeados, los fabricantes requieren frecuentemente que los pedidos individuales sean para un gran número de revestimientos con el fin de permitir máximas eficiencias de funcionamiento. Pedidos más pequeños llegan a ser de coste prohibitivo.

Por otro lado, los revestimientos de puerta a haces pueden hacerse de una manera similar como los revestimientos moldeados, excepto en que la esterilla o bloque original de fibras de madera es prensado en plano y no es moldeado en tres dimensiones para formar paneles o similares. Alternativamente, puede utilizarse una prensa de correa continua para revestimientos planos. Por tanto, un revestimiento de puerta a haces se origina a partir de una esterilla o bloque no macizo relativamente grueso de fibras similares a madera que es prensado en una forma planar o plana para definir el revestimientos macizo a haces. Esto significa que puede utilizarse un tablero estándar de fibras de densidad media o un tablero de aglomerado.

Los revestimientos de puerta moldeados estándar son relativamente caros porque el coste de capital es bastante elevado debido a la necesidad de matrices, prensas y similares. Por otro lado, los revestimientos planos o planares utilizados para puertas a haces son relativamente baratos, pero no proporcionan las características estéticas deseadas frecuentemente por los consumidores.

Debido al diferencial de coste entre un revestimiento "a haces" o "plano" de material compuesto de madera y un revestimiento "moldeado" de material compuesto de madera, se han hecho intentos de transformar los revestimientos a haces en revestimientos moldeados en un esfuerzo por obtener de forma más barata productos de puerta moldeados. Tales esfuerzos anteriores no han producido revestimientos de puerta comercialmente aceptables debido principalmente a que la apariencia de la superficie no ha sido típicamente satisfactoria. Los esfuerzos anteriores para transformar los revestimientos a haces en revestimientos moldeados han resultado generalmente en que el revestimiento moldeado final tiene una configuración y/o apariencia agrietada, arañada o estéticamente desagradable por otros motivos.

Es evidente por lo anterior que existe una necesidad en la técnica de un método de fabricar un revestimiento de puerta moldeado a partir de una pieza en bruto de material compuesto de madera plana que permita que se utilice una pieza en bruto a haces o plana estándar como el material de base y que resulte en un revestimiento de puerta moldeado que tenga rasgos y características de superficie aceptables para los consumidores. Es todavía una necesidad adicional en la técnica una puerta moldeada fabricada de revestimientos planos de puerta de material compuesto de madera, que tenga una resistencia adecuada a la humedad, de modo que pueda utilizarse la puerta para aplicaciones exteriores.

En la patente U.S. Nº de serie 08/942.976 del mismo titular, presentada el 2 de octubre de 1997 (patente U.S. equivalente a la solicitud U.K. Nº 9707318.3), el presente solicitante describe un método de hacer una puerta de núcleo hueco reformando revestimientos de puerta a haces o planos para convertirlos en revestimientos moldeados por medio de una prensa, en el que la presión aplicada a los platos de la prensa se incrementa en una serie de etapas. Un método similar se describe también en el documento EP 0 420 831 A. Se ha encontrado que el método de nuestra solicitud anterior puede mejorarse, como se indica anteriormente, para permitir una conformación más eficiente de revestimientos planos y una resistencia mejorada en la puerta producto final.

En consecuencia, es un objeto de la invención proporcionar un método de hacer un revestimiento de puerta moldeado a partir de una pieza en bruto de material compuesto de madera a haces aplicando presión creciente a una pieza en bruto plana, de modo que el revestimiento resultante tenga rasgos moldeados y características de servicio aceptables para los consumidores.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se alcanza por el método de acuerdo con la reivindicación 1.

Estos y otros objetos y ventajas de la invención serán fácilmente evidentes a la vista de la descripción y los dibujos siguientes.

En los dibujos

La figura 1 es una vista en alzado de una puerta de núcleo hueco que incluye un par de revestimientos reformados opuestos (es decir, moldeados a partir de revestimientos planos) hechos de acuerdo con una realización de esta invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal fragmentaria tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1.

La figura 3 es una vista en sección transversal fragmentaria de una pieza en bruto de revestimiento de puerta plano o a haces que está posicionada en una prensa de moldeo de acuerdo con esta invención, mostrando esta figura el revestimiento plano o a haces mientras está todavía en su forma plana.

La figura 4 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento utilizado en la fabricación de puertas de núcleo hueco de las figuras 1-2 de acuerdo con ciertas realizaciones de esta invención.

La figura 5 es un diagrama esquemático que ilustra un revestimiento plano macizo que es suministrado hacia una estación de precalentamiento de IR, una estación de humectación, una estación de sellado, una estación de prensado previo y una estación de prensado en el procedimiento de la figura 4.

La figura 6 es una vista en sección transversal de un revestimiento reformado de acuerdo con la realización de las figuras 1-5 de esta invención.

La figura 7 es un gráfico de presión de moldeo frente a tiempo de acuerdo con una realización de esta invención según las figuras 4-5, que ilustra cómo se aplica continuamente presión al plato o platos de prensa durante el prensado (reformado) del revestimiento plano, manteniéndose entonces los platos a una presión constante, después de lo cual una pendiente hacia abajo indica que se libera la presión del plato o de los platos para abrir así la prensa.

La figura 8 es un gráfico que ilustra cómo, en ciertas realizaciones de esta invención, cada revestimiento reformado tiene una densidad sustancialmente constante a través de todo el espesor del revestimiento reformado.

La figura 9 es un gráfico de acuerdo con una realización de esta invención, que ilustra la velocidad de cierre de los platos de moldeo de la prensa en función de la dureza del revestimiento de puerta macizo prensado a ser reformado.

La figura 10 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento y un aparato utilizados en la fabricación de puertas de las figuras 1-9 de acuerdo con una realización de esta invención.

Descripción detallada de ciertas realizaciones de esta invención

En los dibujos que se acompañan, los números de referencia iguales indican partes iguales en todas las diversas vistas.

Se hace eficientemente que una puerta de núcleo hueco 1, como se muestra mejor en las figuras 1 y 2, de acuerdo con realizaciones de esta invención, se asemeje estéticamente a las puertas de núcleo hueco moldeadas estándar, las cuales a su vez se hacen semejantes a puertas de madera macizas fabricadas por un método tradicional a partir de montantes, travesaños y paneles. De acuerdo con esta invención, los revestimientos de puerta 7, 9 de la puerta 1 no son moldeados directamente a partir de esterillas o bloques no macizos para formar paneles moldeados tridimensionales 3 como en la fabricación de puertas moldeadas estándar. Por el contrario, revestimientos a haces (es decir, planos o planares) 10 de material compuesto macizo, como se muestra mejor en la figura 3, que ya han sido prensados en su forma de revestimiento plano rectangular comprimido, son proporcionados, precalentados, humedecidos, sellados y reformados después en una prensa de platos e inclusive de moldeo para dar como resultado los revestimientos moldeados reformados 7, 9, cada uno de los cuales tiene paneles 3. Los revestimientos moldeados reformados 7, 9 se utilizan para fabricar la puerta de núcleo hueco 1.

Reformando de esta manera unas piezas en bruto prensadas planas 10, se evita el procedimiento anterior de moldeo del revestimiento de la puerta (por ejemplo, con matrices, prensas y similares que toman bloques no macizos y los prensan formando revestimientos moldeados. Por tanto, las puertas moldeadas 1 pueden hacerse de una manera más eficiente y más efectiva en costes y los revestimientos de puerta resultantes pueden tener una resistencia de más de dos veces la de los revestimientos moldeados estándar y más de dos veces la de las piezas en bruto de revestimientos a haces o planos estándar. Los revestimientos moldeados estándar de Masonite Corporation, por ejemplo, tienen típicamente una fuerza de unión de aproximadamente 1,4 N/mm^{2}, mientras que los revestimientos reformados 7, 9 de acuerdo con ciertas realizaciones de esta invención tienen una fuerza de unión de al menos aproximadamente 2,0 N/mm^{2} y lo más preferiblemente una fuerza de unión de al menos aproximadamente 2,5 N/mm^{2}.

De acuerdo con ciertas realizaciones de esta invención, se ha encontrado también importante controlar la velocidad de cierre del plato o los platos 17, 19 de la prensa 21, como se ve mejor en la figura 3, en función de la dureza, la densidad, el perfil de densidad, la profundidad de moldeo y el porcentaje de contenido de aglutinante o resina de las piezas en bruto 10 a ser reformadas, y aplicar continuamente presión creciente, de una manera no escalonada o con una aplicación progresivamente suave, al plato o los platos 17, 19 en la prensa 21 cuando se está reformando la pieza en bruto 10. Se ha encontrado que el incremento continuo en la presión, controlándose la velocidad de cierre en función de la composición del material de la pieza en bruto 10, produce un revestimiento más eficientemente reformado 7, 9 con menos agrietamiento de la superficie y permite que las fibras de madera del revestimiento plano 10 fluyan más fácilmente durante la reformación hasta sus nuevas posiciones en los revestimientos 7, 9.

Sorprendentemente, se ha encontrado también que añadiendo resinas de acondicionamiento (por ejemplo, resinas termocurables de melamina- o de urea-formaldehído) a la pieza en bruto maciza 10 antes del prensado, se produce un revestimiento producto final más fuerte 7, 9 y un revestimiento reformado 7, 9 más agradable estéticamente. Se ha encontrado que la adición de estas resinas permite los enlaces internos estirados o rotos, creados cuando se deforman los tableros, repara realmente estas fibras y reforma finalmente los enlaces haciéndolos más fuertes que lo que era originalmente evidente. La cantidad de estas resinas puede variarse para que se acomode a las prestaciones finales de los requerimientos del producto en términos de resistencia a la humedad y de fuerza de unión interna.

Haciendo referencia a las figuras 1-2, la puerta de núcleo hueco 1 parece ser del tipo moldeado estándar, pero en realidad no lo es. La puerta 1 se hace utilizando piezas en bruto prensadas a haces o planas 10, que se reforman de acuerdo con ciertas realizaciones de esta invención para formar revestimientos moldeados 7 y 9 que tienen paneles 3. La puerta 1, en cada superficie principal de la misma, incluye una pluralidad de paneles tridimensionalmente formados 3 y porciones planares realzadas correspondientes 5. La puerta 1 incluye un par de revestimientos reformados opuestos 7 y 9 (que estéticamente se parecen a los revestimientos moldeados de manera convencional) que definen un área de núcleo hueco 11 entre ellos. En aplicaciones de puertas interiores (por ejemplo, figura 1), los revestimientos 7 y 9 de la puerta 1 representan las superficies principales exteriores de la puerta, mientras en aplicaciones de puertas exteriores (por ejemplo, figura 2) el papel crepé impregnado de melamina o el papel crepé de resina fenólica 13 puede disponerse entera o completamente alrededor de la superficie exterior de cada revestimiento 7 y 9. El papel 13 proporciona una barrera impermeable a la humedad que minimiza la absorción de agua por la puerta 1.

Haciendo referencia aún a las figuras 1-2, los revestimientos reformados 7 y 9 de la puerta 1 son asegurados de forma adhesiva al marco 15 de la puerta, tal como con acetato de polivinilo ("PVA"). Los expertos en la técnica reconocerán que el marco 15 se extiende alrededor de la periferia de los revestimientos reformados rectangulares 7 y 9 y de la puerta 1 y, típicamente, incluye dos montantes de madera paralelos que se extienden a lo largo de los bordes longitudinales de la puerta y dos travesaños de madera paralelos en la parte inferior y en la parte superior de la puerta. Los revestimientos 7 y 9 están espaciados uno de otro por el marco 15 para formar un área de núcleo hueco 11 que puede llenarse con espuma o similar.

La figura 3, que se describirá con más detalle a continuación, ilustra el revestimiento de la pieza en bruto maciza 10 cuando está situado entre los platos 17 y 19 de la prensa de moldeo 21. La pieza en bruto 10 fue previamente transformada, como se conoce en la técnica, en la pieza en bruto a haces o plana ilustrada 10. Típicamente, la pieza en bruto 10 se transforma prensando una esterilla o bloque de fibras de madera no macizo relativamente grueso en un revestimiento de puerta plano macizo 10 que no tiene paneles moldeados en él. En la prensa 21 se reforma la pieza en bruto plana (o las piezas en bruto de revestimiento planas) 10 convirtiéndola en revestimientos moldeados 7 y 9, cada uno de los cuales incluye paneles 3 moldeados en ellos. En la prensa 21, el plato inferior 19 puede permanecer fijo en su sitio en cuanto a la posición, y el plato superior 17 puede moverse verticalmente con respecto al plato 19 con el fin de abrir y cerrar la prensa, respectivamente. De esta manera, cuando el plato 17 se mueve hacia abajo para aplicar presión sobre la pieza en bruto 10, unos salientes macho 23 (cada uno de los cuales corresponde a un panel 3 a ser formado) casan con unos correspondientes rebajos hembra 25, con la pieza en bruto 10 entre ellos, de modo que se reforma la pieza en bruto 10 convirtiéndola en el revestimiento moldeado 7, 9 que tiene paneles 3 definidos en él. La figura 6 ilustra un revestimiento reformado 7, 9 que tiene un panel 3 definido en él, después de dejar la prensa 21. En suma, la prensa 21 reforma las piezas en bruto planas 10 de manera que se moldee una pluralidad de paneles 3 en ellas.

Haciendo referencia aún a la figura 6, después de reformarlo en la prensa 21, cada revestimiento 7, 9 tiene superficies opuestas 31 y 33 formadas por superficies del revestimiento reformado. Cada revestimiento tiene una primera porción planar 35 y una segunda porción planar 37. La porción 37, junto con las porciones desplazadas anguladas 39 y 41, forman una panel 3 en el revestimiento reformado. Las porciones desplazadas 39 y 41 tienen preferiblemente una configuración que facilita la retirada del revestimiento 7, 9 de los platos de la prensa 21 tras la conclusión del proceso de reformación. Las porciones 35, 37, 39 y 41 tienen diferentes espesores en ciertas realizaciones debido a los procesos de estiramiento y de flujo de las fibras de madera que reforman la pieza en bruto 10 en la prensa. Por ejemplo, con una pieza en bruto 10 que tenga un espesor nominal de entre 2,5 mm y 5 mm, más preferiblemente entre 3,0 mm y 3,5 mm, la primera porción 35 y la porción 37 del revestimiento reformado pueden tener una reducción de aproximadamente el 10% respecto de su espesor original de ligeramente menos de 4 mm, mientras que las porciones desplazadas 39 y 41 tienen un espesor de aproximadamente 2,5 a 3,5 mm (preferiblemente alrededor de 3,0 mm). En ciertas otras realizaciones, las porciones 35, 37, 39 y 41 pueden tener todas ellas sustancialmente el mismo espesor.

El procedimiento de fabricación descrito anteriormente permite que los revestimientos reformados 7, 9 se hagan a partir de piezas en bruto planas prensadas macizas 10, siendo los revestimientos resultantes 7, 9 estéticamente agradables, siendo efectivos de hacer en términos de coste, estando sustancialmente libres de grietas en la superficie y estando sustancialmente sin arañazos.

Haciendo referencia ahora a las figuras 4-5 y 10, se proporciona una pieza en bruto 10 de puerta a haces/plana, maciza y ya prensada. La pieza en bruto plana 10 es preferiblemente un material compuesto de madera, tal como un tablero de fibras de densidad media (MDF) o un tablero de aglomerado, aglutinado consigo mismo por medio de resina(s) termoendurecible(s). Las MDF tienen frecuentemente resina de urea-formaldehído como aglutinante, cuya resina puede moldearse a temperaturas de entre 160ºC (320ºF) y aproximadamente 218ºC (425ºF). Las piezas en bruto 10 de revestimiento de puerta plano macizo de MDF están disponibles en diversos espesores y pesos, oscilando desde aproximadamente 3 mm a 7 mm. En ciertas realizaciones preferidas, la pieza en bruto 10 está en el rango de espesor superior a fin de proporcionar suficiente fibra de madera que aporte rasgos nítidos y bien definidos y de evitar el agrietamiento de la superficie en áreas de transición. Sin embargo, será suficiente cualquier espesor de aproximadamente 3 a 7 mm.

La pieza en bruto plana maciza 10 es recibida en una estación de carga 45. La pieza en bruto 10 tiene una densidad de al menos aproximadamente 550 kg/m^{3}, preferiblemente de alrededor de 750 a 850 kg/m^{3}, y un espesor de aproximadamente 3 a 7 mm. La pieza en bruto 10 tiene un peso inicial de aproximadamente 340-600 g. La pieza en bruto 10 tiene un contenido de humedad inicial de aproximadamente 7-9%, preferiblemente alrededor de 8% en peso. Típicamente, no se cura todo el aglutinante de resina (por ejemplo melamina- o urea-formaldehído) en la pieza en bruto 10 debido a que un sobrecurado puede provocar fragilidad. Por tanto, los fabricantes curan la pieza en bruto 10 de forma suficiente para conseguir las especificaciones de dureza, dejando sin curar parte de la resina. Aproximadamente 5-20% (algunas veces aproximadamente 10-15%) de la resina en la pieza en bruto plana 10 no está curado o está poco curado. El 5-20% de la resina sin curar en la pieza en bruto a haces 10 será curado más tarde en el proceso de reformación descrito, con el resultado de que los revestimientos reformados 7 y 9 consiguen una dureza significativamente más alta que la que está actualmente disponible con otros revestimientos moldeados.

Opcionalmente, la pieza en bruto 10 puede ser cepillada y limpiada en una estación de limpieza 46 (véase la figura 10) con el fin de eliminar suciedad, polvo y otros contaminantes potenciales de la superficie.

Haciendo referencia a las figuras 4-5, la pieza en bruto 10 es enviada a continuación a una estación de precalentamiento por infrarrojos (IR) 47, que calienta previamente el revestimiento 10 utilizando radiación de IR o cualquier medio eficiente de elevación de las temperaturas del tablero. El precalentador de IR 47 tiene preferiblemente una serie de bancos superiores e inferiores de lámparas de IR, entre los cuales se posiciona la pieza en bruto 10. Las salidas de potencia de los bancos de IR se pueden controlar de modo independiente, con el fin de atender a piezas en bruto 10 de diferente espesor, composición, etc., de modo que las piezas en bruto 10 no se calienten demasiado. El precalentamiento a una temperatura de aproximadamente 80º a 100ºC comienza la preparación inicial de la pieza en bruto 10 y mejora la capacidad de aceptar la humedad añadida (por ejemplo, vapor, rociado o recubrimiento directo con rodillos). La estación de precalentamiento 47 hace que la pieza en bruto 10 pierda aproximadamente 3-15 gramos de peso, cuando la pieza en bruto se calienta previamente durante alrededor de 25-125 segundos, preferiblemente durante alrededor de 30-90 segundos. La pieza en bruto 10 deja el precalentador 47 con un contenido de humedad de aproximadamente 5-7%. La estación 47 calienta previamente al menos una superficie de la pieza en bruto a una temperatura de al menos aproximadamente 80ºC.

La pieza en bruto plana precalentada 10 es enviada a continuación a una estación 49 de humectación por recubrimiento directo con rodillos. Los rodillos 50 y/o 51, como se ve mejor en la figura 5, en la estación 49, hacen contacto de forma giratoria con el revestimiento y aplican un recubrimiento de humedad (por ejemplo, agua o similar) a al menos una superficie principal (y posiblemente a dos en algunas realizaciones) de la pieza en bruto 10. Así, se hace que el contenido de humedad de la pieza en bruto aumente hasta aproximadamente 9-15%, de preferencia aproximadamente 10-12%. La pieza en bruto 10 se mantiene a una temperatura de aproximadamente 80º a 100ºC durante la humectación de modo que sea receptiva a la humedad añadida. En ciertas realizaciones, el rodillo 50 es un rodillo de prensa no humedecido, mientras que el rodillo 51 aplica humedad a la pieza en bruto 10. El agente humectante (por ejemplo, agua), que puede contener un agente tensioactivo para ayudar a la absorción de humedad, puede aplicarse a una o a las dos superficies principales de la pieza en bruto 10, en una cantidad de aproximadamente 60-290 gramos por metro cuadrado, más preferiblemente de alrededor de 80-120 gramos por metro cuadrado. De acuerdo con una realización alternativa de esta invención, puede dirigirse vapor a la pieza en bruto 10 en la estación 49 con el fin de añadir humedad a la pieza en bruto maciza plana 10.

En ciertas realizaciones, la(s) superficie(s) principal(es) de la pieza en bruto 10 puede(n) lijarse antes de humedecerse con el fin de facilitar el incremento eficiente en el contenido de humedad de la pieza en bruto por medio de una absorción de humedad más eficiente a través de la superficie. El lijado elimina el material en la superficie de la pieza en bruto 10, teniendo la superficie típicamente un contenido de resina curada que excede el contenido de resina curada del interior. La eliminación de la resina de la superficie facilita la transmisión de humedad a la pieza en bruto 10.

La pieza en bruto humedecida 10 es enviada a continuación a un recubridor de doble rodillo 55. Los rodillos 57 y 59 contactan con la pieza en bruto 10 y aplican resina de acondicionamiento y posiblemente también un agente de sellado pigmentado a la pieza en bruto plana 10. La resina y el agente de sellado aplicados aumentan el contenido de humedad de la pieza en bruto 10 hasta aproximadamente 12-14% en peso. La resina de acondicionamiento puede incluir agua con un aditivo de aproximadamente 5-20% en peso de resina de melamina o de urea. Aproximadamente 20-200 g/m^{2} de resina de acondicionamiento se aplican a la pieza en bruto 10 en la estación 55. Por tanto, aunque la pieza en bruto 10 tiene ya algo de resina que mantiene las fibras de madera en forma maciza y también resina no curada, se añade resina adicional en la estación 55. La resina añadida mejora la capacidad de la pieza en bruto 10 para ser eficientemente reformada, al tiempo que proporciona también una dureza incrementada al revestimiento moldeado resultante. Sorprendentemente, si la resina presente originalmente en la pieza en bruto 10 está basada en melamina, pueden añadirse resinas de melamina o de urea en la estación 55, o si la resina originalmente en la pieza en bruto 10 está basada en urea, pueden añadirse también resinas de urea o de melamina en la estación 55. La temperatura de la pieza en bruto 10 en la estación 55 es tal que las resinas no comienzan aún a reaccionar o a curarse. En ciertas realizaciones, el rodillo 59 aplica la resina de acondicionamiento a la pieza en bruto 10, mientras que el rodillo 57 aplica un recubrimiento de sellado pigmentado en color.

El agente de sellado pigmentado (por ejemplo, teniendo pigmento de dióxido de titanio para proporcionar un color blanco o alternativo), aplicado en la estación 55 por, por ejemplo, el rodillo 57, crea una superficie de color uniforme en el revestimiento reformado. Preferiblemente, el agente de sellado pigmentado se aplica a lo que va a ser la superficie exterior del revestimiento. El agente de sellado pigmentado provoca así que el revestimiento resultante sea imprimado. Las puertas formadas a partir de los revestimientos moldeados anteriores necesitan ser imprimados, aumentando así el coste. Aproximadamente 4-10 g/m^{2} de agente de sellado pigmentado pueden ser aplicados a la pieza en bruto 10 en la estación 55 por el rodillo superior 57.

Después de que se han aplicado en la estación 55 el agente de sellado pigmentado en color y la resina adicional, la pieza en bruto plana 10 es enviada a una estación de prensado previo 61 para calentamiento adicional. La pieza en bruto 10 se mantiene en la estación 61 durante un periodo de tiempo de aproximadamente 20-60 segundos (preferiblemente alrededor de 30 segundos) a una temperatura de alrededor de 110-130ºC (preferiblemente alrededor de 120ºC). La estación de prensado previo 61 tiene un volumen confinado, de modo que la humedad en la pieza en bruto 10 no se evapore fácilmente a la atmósfera. La humedad permanece en la pieza en bruto cuando se incrementa su temperatura. Se cierra la estación 61 de modo que la humedad en la pieza en bruto 10 no pueda escapar fácilmente de dicha pieza en bruto 10. La estación de prensado previo 61 puede formarse a partir de platos espaciados opuestos, calentados por electricidad o por petróleo, entre los cuales se posiciona la pieza en bruto 10.

Para aplicaciones de puertas exteriores, después de que la pieza en bruto 10 deje la estación de prensado previo 61, ésta es enviada a una estación de aplicación de barrera 62, como se muestra mejor en la figura 10. En la estación 62, una barrera, tal como papel crepé impregnado de melamina o papel crepé de resina fenólica 13, es aplicada a la superficie principal de la pieza en bruto 10 que será la superficie del revestimiento de puerta exterior (es decir, mirando desde el interior de la puerta). Un papel adecuado puede ser adquirido en Akzo Nobel bajo el nombre SWEDOTEC® para películas de imprimación flexibles TGPN y TXP. Alternativamente, un sistema de resina polimérica reticulable, que forma una barrera de humedad, puede ser aplicado en la estación 62 como un líquido de dos componentes pulverizado o aplicado de otra forma a la superficie de la pieza en bruto 10. La barrera impermeable a la humedad (por ejemplo, papel crepé o resina reticulada) aumenta también la dureza del revestimiento resultante y proporciona una resistencia a la abrasión que es beneficiosa durante el transporte y la instalación. Después de que se ha aplicado la barrera 13, la pieza en bruto 10 es enviada a la prensa 21.

En aplicaciones de puertas interiores, después de que la pieza en bruto 10 se ha precalentado y opcionalmente se ha humedecido de manera adicional en la estación de prensado previo 61, la pieza en bruto plana 10 es enviada a la prensa 21, que tiene un plato superior 17 y un plato inferior estacionario 19.

La prensa 21 es calentada, preferiblemente por aceite recirculante o por elementos de resistencia eléctrica, siendo calentados los platos 17 y 19 a una temperatura suficiente para preparar la resina en la pieza en bruto 10 y para preparar así la pieza en bruto. La prensa 21, como se anota, puede ser purgada, preferiblemente a través de pequeños agujeros de purga v, como se muestra mejor en la figura 3. El plato inferior es purgado con el fin de liberar vapor, volátiles y productos gaseosos similares generados durante la operación de prensado. Sorprendentemente, se ha encontrado que la purga de la prensa 21 produce un revestimiento producto final más fuerte que el que produce la purga intermitente de la prensa. Los agujeros v son de diámetro suficientemente pequeño para evitar que las fibras de madera los bloqueen y/o arañen la superficie inferior resultante.

En la prensa 21, la pieza en bruto plana 10 se sitúa entre los platos 17 y 19, como se ve mejor en la figura 3. El plato 19 permanece parado o fijo en su sitio, y se aplica presión al plato superior 17 con el fin de forzar el plato 17 hacia abajo en dirección al plato 19. Cuando el plato 17 es empujado hacia el plato 19, la pieza en bruto 10 es reformada de conformidad con la configuración definida por la interfaz de los platos 17 y 19 y sus correspondientes elementos 23 y 25 (por ejemplo, con la configuración de un panel 3).

En realizaciones alternativas, los dos platos pueden moverse simultáneamente uno hacia otro, o el plato inferior 19 puede moverse hacia arriba en dirección al plato 17, que puede ser fijo.

Como se ve mejor en la figura 7, la presión aplicada al plato o los platos para cerrar la prensa 21 (por ejemplo, la presión aplicada al plato 17) se incrementa ininterrumpidamente (véase la porción 63 inclinada hacia arriba) hasta un límite preestablecido de presión y/o hasta unos topes físicos para controlar el espesor. La presión aplicada 63 (que puede aplicarse continua y monótonamente y/o de una manera lineal en algunas realizaciones) hace que el plato o los platos 17 y 19 se cierren de forma relativamente lenta a razón de tan sólo 0,25 mm por segundo con algo de material. La pieza en bruto 10 es reformada correspondientemente de forma relativamente lenta hasta que se consiga la configuración de la figura 6 y se cierre la prensa 21. Cuando se cierra la prensa 21, los platos 17 y 19 son mantenidos a la presión 65 de la figura 7 en la posición cerrada, preferiblemente durante un periodo de aproximadamente 10-60 segundos, más preferiblemente de alrededor de 20 a 30 segundos. Durante la etapa de mantenimiento, la fibra de madera en la pieza en bruto 10 continúa fluyendo mientras la pieza en bruto alcanza su configuración final. Además, la resina, tanto la resina original no curada como la resina con el acondicionador agregado, comienza a reaccionar y a curarse. El curado de las resinas hace que éstas se endurezcan, solidificándose así la pieza en bruto reformada 10 y convirtiéndose en el revestimiento 7. La meseta o la porción de presión sustancialmente planar 65 del gráfico de la figura 7 ilustra la presión sustancialmente constante aplicada al plato o los platos de la prensa 21 durante el tiempo de mantenimiento o de curado. A continuación, después de que haya transcurrido este tiempo de curado, la prensa 21 se abre a lo largo de 67, por ejemplo elevando el plato 17 hacia arriba, de modo que el revestimiento de puerta reformado 7, 9 pueda ser retirado de la misma. En la figura 7, la porción de presión inclinada hacia abajo 67 ilustra la abertura de la prensa 21. Preferiblemente, la porción de presión de la figura 7 se inclina a un ángulo mucho mayor que el de la porción 63, indicando que la liberación de presión durante la apertura es mucho más rápida que la aplicación de presión durante el cierre de la prensa.

Durante la porción de presión 65, cuando está siendo aplicada presión de pico a la pieza en bruto 10 a través de los platos, pueden aplicarse hasta 8,27 MPa (1200 lb/in^{2}), aunque se prefiere que esta presión sustancialmente constante sea de aproximadamente 4,14 a 6,21 MPa (600 a 900 lb/in^{2}) y lo más preferiblemente de alrededor de 5,17 MPa (750 lb/in^{2}). Los platos 17 y 19 son cada uno de ellos preferiblemente una matriz de acero chapeado de cromo duro, teniendo preferiblemente una dureza Rockwell de 60 a 70 o mayor. Las superficies de los platos tienen el chapeado de cromo duro para oponer resistencia a la acumulación de azúcares de madera, la cual podría producirse en caso contrario. Cada plato es preferiblemente de alrededor de 7,6-12,7 cm (3-5 pulgadas) de espesor, preferiblemente de alrededor de 10 cm (4 pulgadas), siendo cada plato eléctricamente calentado, tal como por un Kalrod, aunque la circulación de aceite o la circulación de vapor pueden ser medios de calentamiento aceptables en ciertas realizaciones. Los platos 17 y 19 son preferiblemente imágenes especulares uno de otro, siendo uno macho y el otro hembra. Preferiblemente, cada plato 17 y 19 se mantiene a una temperatura de aproximadamente 160ºC a 218ºC (320ºF a 425ºF) y lo más preferiblemente de alrededor de 188ºC-193ºC (370-380ºF), aunque esto puede variar por fibra y tipo de resina durante el proceso de prensado. La temperatura seleccionada, que es función de las resinas y del espesor de la pieza en bruto 10, deberá mantenerse en toda la operación de prensado durante la cual se reforma la pieza en bruto plana 10 con el fin de asegurar que la resina aglutinante de la pieza en bruto se funda/refunda y siga siendo capaz de fluir durante la porción de aplicación de presión 63.

Como se ve mejor en la figura 9, se ha encontrado que, para una reformación óptima, la velocidad de cierre de la prensa 21 deberá controlarse en función de al menos una de las características de densidad de dureza, perfil de densidad, profundidad de moldeo y contenido en porcentaje de aglutinante o resina de la pieza en bruto 10 que se reforma. Cuanto más dura sea la pieza en bruto 10, más lenta es la velocidad de cierre de la prensa 21. La velocidad de cierre de la prensa 21 es sustancialmente constante en ciertas realizaciones y, dependiendo de la dureza de la pieza en bruto 10, la velocidad de cierre puede variar de aproximadamente 0,25 mm/s a 1,0 mm/s. Se ha encontrado que si la prensa 21 se cierra demasiado rápidamente, pueden romperse los enlaces de resina dentro de la pieza en bruto 10. Por tanto, cuanto más dura sea la pieza en bruto maciza 10, más lentamente deberán cerrarse los platos calentados con el fin de evitar roturas sustanciales de enlaces de resina durante la reformación.

Cuando se abre la prensa 21 y se retira el revestimiento reformado, el resultado es el revestimiento de puerta 7, 9 ilustrado en la figura 6, teniendo cada uno una pluralidad de paneles 3 formados o moldeados en el mismo como se muestra en la figura 1. Los expertos en la técnica reconocerán que en el revestimiento pueden moldearse otros rasgos diferentes de los paneles 3.

La figura 8 ilustra que el revestimiento reformado 7, 9 tiene una densidad sustancialmente constante en todo su espesor. Esto es un subproducto del singular método de fabricación descrito anteriormente. La densidad del revestimiento 7, 9 sustancialmente en todo su espesor completo es preferiblemente de alrededor de 800 a 1200 kg/m^{3}, pero es mayor que la densidad de la pieza en bruto a haces original 10 en aproximadamente un 10%.

Haciendo referencia a la figura 4, desde la prensa 21 pueden enviarse los revestimientos moldeados reformados 7, 9 a una estación de reacondicionamiento opcional 69, donde los revestimientos son rehumedecidos hasta un contenido de humedad de aproximadamente el 8% (si estuvieran por debajo de este valor después de dejar la prensa). Puede realizarse también un recortado en la estación 69 después del rehumedecimiento. La rehumectación en la estación 69 puede conseguirse mediante nebulización de agua o similar, o haciendo pasar el revestimiento reformado a través de un baño de agua. No es necesaria una imprimación si se utilizan agentes de sellado pigmentados aplicados en la estación 55 o agentes de sellado pigmentados para prensado previo. En todas las demás aplicaciones se prefiere la imprimación. Una vez reacondicionados, lo cual es opcional, los revestimientos 7, 9 son enviados a una estación 71 de formación de puertas en la cual se asegura de forma adhesiva cada revestimiento a un marco de puertas, preferiblemente un marco de madera, con el fin de formar una puerta de núcleo hueco 1. Si la puerta es una puerta exterior, entonces puede aplicarse una barrera adicional impermeable a la humedad en la estación 73 a los bordes expuestos del marco mediante encintado o pintado del borde. Los expertos en la técnica reconocerán que la puerta 1 necesita tener únicamente un revestimiento moldeado 7 o 9 y que el lado opuesto puede ser plano.

La puerta final 1 se muestra en las figuras 1-2 como se ha descrito anteriormente, utilizándose papel crepé 13 únicamente en aplicaciones de puertas exteriores.

La figura 10 ilustra una línea de montaje para llevar a cabo el método descrito anteriormente. Hay dos prensas 21, teniendo cada una de ellas una estación de prensado previo 61. Esto es porque, en la operación completa, las prensas 21 funcionan más lentas que sus estaciones de prensado previo correspondientes 61. Además, para cada estación de carga 45, estación de humectación 49 y estación de sellado/acondicionamiento 55, etc., puede haber una pluralidad de estaciones de prensado previo 61, teniendo cada una de ellas dos prensas 21. En consecuencia, la línea de montaje de la figura 10 es fácilmente expandible, reduciendo sustancialmente los costes iniciales de capital requeridos para producir revestimientos de puerta en cantidad.

Una vez proporcionada la descripción anterior, muchas otras características, modificaciones y mejoras serán evidentes para los expertos. Por tanto, esas otras características, modificaciones y mejoras se consideran como parte de esta invención, cuyo alcance ha de quedar determinado por las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

1. Un método de hacer un revestimiento de puerta moldeado, que comprende las etapas de:

a)

proporcionar una pieza en bruto plana maciza (10) de material compuesto de madera;

b)

aplicar una resina líquida termocurable de acondicionamiento a al menos una superficie principal de la pieza en bruto plana (10);

c)

posicionar la pieza en bruto plana (10) entre los platos primero y segundo (17, 19) de una prensa calentada (21), calentándose el plato a una temperatura suficiente para ablandar la resina en la pieza en bruto (10) y para ablandar así la pieza en bruto (10);

d)

reformar la pieza en bruto plana (10) para convertirla en un revestimiento de puerta moldeado que incluye una pluralidad de paneles definidos en él, cerrando para ello la prensa (21) e incrementado la presión en la prensa;

e)

permitir que se cure la resina termocurable en el revestimiento moldeado; y

f)

retirar de la prensa la pieza en bruto (10) reformada.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la densidad de la pieza en bruto plana maciza (10) de material compuesto de madera antes de dicha etapa de prensado es de al menos 550 kg/m^{3}, preferiblemente de 550 a 1200 kg/m^{3}.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que incluye además la etapa de precalentar al menos una superficie de la pieza en bruto plana (10) a una temperatura de al menos aproximadamente 80ºC antes de posicionar la pieza en bruto plana (10) dentro de la prensa (21).

4. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que incluye la etapa de humedecer la pieza en bruto plana (10) para elevar su contenido de humedad.

5. El método de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 4, en el que dicha etapa de precalentamiento se realiza antes de dicha etapa de humectación.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, que incluye además la etapa de posicionar la pieza en bruto plana (10) en un área de prensado previo (61) antes de dicha etapa de prensado, y, mientas la pieza en bruto plana (10) está en el área de prensado previo, realizar dicha etapa de precalentamiento y aplicar simultáneamente un agente humectante a la pieza en bruto plana (10).

7. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que la fuerza de unión de la pieza en bruto (10) antes de dicha etapa de prensado es menor de aproximadamente 2,0 N/mm^{2}, y en el que la fuerza de unión del revestimiento de puerta moldeado (7, 9) después de dicha etapa de prensado es de al menos aproximadamente 2,0 N/mm^{2}, en particular al menos aproximadamente 2,5 N/mm^{2}, de modo que dicha etapa de prensado en combinación con al menos dicha etapa de aplicación de una resina de acondicionamiento aumenta la fuerza de unión del revestimiento (7, 9).

8. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que la resina aplicada a la pieza en bruto plana (10) en dicha etapa de aplicación incluye una de entre una resina de urea-formaldehído y una resina de melamina-formaldehído.

9. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicha etapa de aplicación de una resina de acondicionamiento se realiza de tal forma que se aplica la resina a una superficie de la pieza en bruto plana (10) en un cantidad de aproximadamente 20-200 g/m^{2}.

10. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que incluye además la etapa de aplicar un agente de sellado pigmentado a la pieza en bruto plana (10) antes de dicha etapa de prensado.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, que aplica el agente de sellado a la pieza en bruto plana (10) en una cantidad de aproximadamente 4-10 g/m^{2}.

12. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que comprende además las etapas de:

a)

determinar al menos uno de los siguientes parámetros de la pieza en bruto (10): la dureza, la densidad, el perfil de densidad, la profundidad de moldeo y el contenido en porcentaje de aglutinante o resina de la pieza en bruto (10); y

b)

cerrar la prensa (21) a una velocidad de cierre predeterminada que se determina con antelación por medio del parámetro determinado de la pieza en bruto plana (10) y que es función del mismo.

13. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicha etapa de prensado cierre la prensa a una velocidad de al menos aproximadamente 0,25 mm por segundo.

14. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que, en dicha etapa de cierre, la presión aplicada al cerrar la prensa (21) se incrementa ininterrumpidamente hasta que la prensa alcanza una posición cerrada en la que la pieza en bruto (10) situada en ella tiene la forma del revestimiento de puerta moldeado (7, 9) que presenta la pluralidad de paneles definidos en él.

15. Un método de hacer una puerta de núcleo hueco, en el que se proporciona un revestimiento de puerta moldeado de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 y se fija un par de revestimientos moldeados reformados a un marco de puerta para formar una puerta de núcleo hueco.