CN101524924B - 给工件上图案的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种给工件(2)上图案的设备(1)，所述工件至少部分地包括木材、木质材料、塑性材料等，该设备包括：提供第一带状材料(12；52)的第一带状物供应单元(10；50)，优选使得所述材料能够施加到工件(2)的表面(2′)；压印第一带状材料(12；52)的第一印刷单元(20；22)；压接和/或卷取至少第一带状材料(12；52)的压接装置(30)和/或卷取装置(40)。根据本发明所述的设备的特征在于，所述设备还具有提供至少一个第二带状材料(52；12)的至少第二带状物供应单元(50；10)，使得第二带状材料(52；12)可以连接到第一带状材料(12；52)。

Description

给工件上图案的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的给工件上图案(印花)(patterning)的设备和利用这种设备给工件上图案的方法，所述工件优选至少部分地包括木材、木质材料或塑性材料等。

背景技术

在例如家具工业或零件工业所要求的给工件上图案这一领域，除了直接上图案的方法外，还建立了这样的方法：即先在板材上压印，然后将板材贴到工件表面。

因此，例如，DE202005021236U1公开了一种设备，利用该设备将带状(web-shaped)材料用印刷装置压印，然后连续地胶合到工件的表面。虽然这种技术已经在实践中证明是成功的，但是也产生了一些难题。因此，在对带状材料进行外部压印的情况下，在胶合后，必须涂覆漆层来保护印刷的图像。这使工艺复杂化，且产生了工件受污染的风险。

上述问题可以通过对带状材料进行内部压印来消除。然而，这需要使用压印在整体区域上的透明带状材料，否则印刷的图像不可见或者透露出工件的下层结构。这导致制造过程成本更高且变化性不强。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种在最初提到的设备和方法，所述设备和方法允许以简单的制造过程可变化且高质量地给工件上图案。

根据本发明，该目的通过权利要求1所述的设备和权利要求12所述的方法实现。本发明的特别优选的实施例在从属权利要求中公开。

在这个背景下，本发明还提供一种同类的设备，该设备还具有至少第二带状物(web)供应单元，该供应单元以第二带状材料可以连接到第一带状材料的方式提供至少第二带状材料。

这样，通过将多个带状材料组合起来，能够得到多种组合效果，或者给可以相互叠加和组合的带状材料指派不同的任务。因此，例如，根据本发明另外提供的带状材料可以起到保护位于其下的带状物的作用，同时起到作为(内部)图案的功能，其中不同带状物的图案可以有利地叠加和添加形成总体图案。因此，免除了任何返工的成本，同时获得新的视觉效果，如果合适的话还可以获得新的触觉效果。总的来说，由此通过简单的加工可以得到可变化的、高质量的工件外观。

在这种情况下，本发明同等地适用于两个主要目标方向。在第一个主要目标方向中，带状材料在压印之后(或者如果适合的话甚至在压印之前或者在压印期间)利用压接装置(press-on means)压到相应的工件上。这将关于相应工件图案的决定推迟到很晚的时间，从而扩大了变型的多样性。在第二个主要目标方向中，带状材料在压印之后利用卷取装置卷起，以便随后在任意希望的时刻和任意希望的位置施加到希望的工件。这使根据本发明的技术的使用范围更宽，可以使用更少的且相应地质量更高的印刷装置。

术语“带状材料”在本发明的上下文中首先是指适于工件表面的平面涂层的材料。在这种情况下，带状材料的形状没有特殊限制。相反，带状材料还可以是窄带状物(例如条带)或者带状物部分(例如短的预制带状物)。

另外，带状材料可以是透明的、半透明的或者不透明的，在这种情况下，如果适合的话，带状材料可以预先提供有图案或者原色。然而，为了得到更大程度的可变性和视觉效果，尤其是对于没有图案的原始材料，本发明的改进使所述设备进一步包括至少第二印刷单元，用于压印第二带状材料或者另一带状材料。

根据本发明的设备的改进，使所述设备进一步包括传输装置，利用该传输装置可以在工件和第一带状物供应单元之间产生相对运动。这使根据本发明的设备的操作迅速且不产生故障(例如无折皱)，其中，考虑到根据本发明的设备的高生产率，连续的传输装置被证明是有利的，例如包括旋转式环形传输元件的传输设备(带、链、磁链等)、气垫传输设备(任选地包括带)或者上述传输设备的其它组合。

在本发明的范围内，带状材料可被压印在希望的任意侧，如果适合也可以在任何情况下压印在两侧。在这种情况下，根据本发明的改进，印刷单元中至少位于工件传输方向的端部的印刷单元被设置成对相应带状材料朝向工件的一侧进行压印。这意味着外部带状材料(背朝工件)在其内侧被压印，因此不需要采取进一步的措施以保护带状材料的图案。这不仅简化了工艺，降低了返工成本，而且降低了工件被污染的风险。

另外，根据本发明的改进，至少一个印刷单元被设置成对带状材料背朝工件的一侧进行压印。这尤其在带状材料位于更里面(面向工件)的情况下提供特殊的视觉效果，在适合的情况下也提供特殊的触觉效果，然后这些效果例如可以通过位于其上的透明的或者半透明的带状材料看到，如果合适，还可以和位于其上的该带状材料的图案相叠加。

在这个背景下，根据本发明的改进，带状物供应单元中至少位于工件传输方向的端部的带状物供应单元提供至少在某些部分透明或半透明的带状材料。利用这种方法，尤其是通过将多个带状材料的图案叠加，可以得到如上文所述的特殊的视觉效果以及三维效果。

替代地或者另外地，根据本发明的改进，至少一个带状物供应单元提供不透明的带状材料，该带状材料优选至少在某些部分已被加上图案。提供不透明的带状材料允许使根据本发明的设备的压印成本降低。因此，不透明的带状材料例如可以保证工件下面的材料不通过带状材料显露出来，同时，不透明的带状材料可以用作施加希望的图案的基底，该图案例如形成在不透明的带状材料的衬底上。在这种情况下，带状材料本身同样可以已经具有图案，不再能够且不再需要单独压印，或者能够且仅需要单独压印至较轻的程度。在多样性和质量仍然很高的情况下，这提供了一种经济且迅速的制造方法。

另外，根据本发明的改进，所述设备进一步包括至少一个压合单元(press-together unit)，用于将至少两个带状材料压合在一起。这提供了带状材料彼此之间的牢固粘合(任选地与可以活化或者施加的独立胶粘剂相结合)；这不仅产生良好的耐久性，而且使制造的工件造型美观。

在这个背景下，根据本发明的改进，所述设备进一步包括至少一个胶粘剂涂覆单元和/或至少一个胶粘剂活化单元。

此外，根据本发明的改进，所述设备进一步包括用于至少一个将被压印的带状材料的至少一个预处理组件，该预处理组件选自预清洗组件、脱脂组件、改善粘附性能和润湿性能的组件、减少静电电荷的组件以及压花组件。这保证了施加到相应带状材料的印刷图像的高质量和高耐久性；这对加工工件的质量、外观和耐久性起到了显著作用。

尤其在上文描述的具有收起装置的第二主要目标方向的情况下，根据本发明的改进，所述设备进一步包括分割装置，该分割装置用于在纵向上分割至少一个带状材料。因此，根据本发明的设备不仅能够同时执行多项功能，而且能够以最佳方式实现这些功能，使得这些功能之间彼此配合。这意味着，例如，根据本发明的设备不仅给各个带状材料上图案，而且考虑到施加的图案且以与施加的图案精确配合的方式将所述材料分割成相应的条带或部分带状物等。这不仅提供了一种迅速且高效的操作，而且还为用于给工件上图案的带状材料提供了高质量的美观外形。

在权利要求12中限定了一种特别有利的使用根据本发明的设备给工件上图案的方法。这种方法允许以较宽变化范围和高质量的方式迅速地对特殊的工件(例如应用于家具工业和厨房工业领域的工件)上图案。在这种情况下，特别优选的是压制到工件表面的带状材料中的至少一个在其边缘区域被机加工，从而优选在带状材料上产生圆角或者倒角。从下面优选实施例的详细描述中可以更清楚地看出，这极大地简化了工件在边缘区域的印花，与现有技术不同的是，即使在边缘有圆角或者倒角的情况下，也不再需要压印带状材料的弯曲表面，而仅需要压印带状材料的大体平的表面。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的用于给工件上图案的设备的示意平面图；

图2是根据本发明第二实施例的用于给工件上图案的设备的示意平面图；

图3是根据本发明第三实施例的用于给工件上图案的设备的示意平面图；

图4是根据本发明第四实施例的用于给工件上图案的设备的示意平面图；

图5是利用根据本发明的设备或者方法制造的工件的局部示意平面图；

图6是根据本发明第五实施例的用于给工件上图案的设备的示意平面图；

图7是根据本发明第六实施例的用于给工件上图案的设备的示意平面图；

具体实施方式

本发明的优选实施例将在下面参考相关附图进行详细描述。

图1是根据本发明第一实施例所述的用于给工件2上图案的设备1的示意平面图。在本实施例中，设备1用于给工件2上图案，工件2至少部分地包括木材、木质材料、塑料材料等。这种类型的工件例如广泛地用于家具工业和零件工业中，其中，在合适情况下，所述工件可以是轻型建筑板材，该板材具有夹在覆盖层之间的轻型芯层，该轻型芯层例如可由纸或者其它适合的轻型材料制成。但是，在任何情况下都应该注意到，本发明不局限于给特定类型的工件上图案。

图1所示的设备1首先具有传输装置60，该传输装置用于沿传送方向(在图1中从左到右)传输相应的工件2，在本实施例中，所述传输装置采用滚动输送机的形式。然而，如后文所述，传输装置60也可以用多种其它方式来实现。在这种情况下，传输装置同样能够不(不仅)传输相应的工件2，而可以传输设备1中与工件2有关的一个或多个其它部件。

此外，本实施例中的设备1有两个带状物供应单元10、50，用于分别提供第一和第二带状材料12、52，使得所述材料可以被施加到相应工件2的表面2′。在这种情况下，本实施例的带状物供应单元10、50采用线圈的形式，相应的带状材料12、52缠绕在所述带状物供应单元上。

在本发明的范围内，相应的带状材料12、52能够以多种方式来构造，例如可以由塑料片、纸幅(paper web)、金属膜、单板带(veneer web)或者很多其它材料形成，在这里，不同的带状材料12、52也可以在工件上彼此组合。在这种情况下，特别优选地是，至少带状物供应单元50位于传输设备60的传输方向的端部以提供半透明的带状材料52，或者在合适情况下也可以提供透明的带状材料52。

相反，由带状物供应单元10提供的带状材料12优选是不透明的，且优选至少在某些部分被加上图案，例如具有统一的原色、木质图案(wood pattern)或者任何其它希望的图案。然而，在这种情况下也应该注意到本发明不局限于带状材料的特定构造。

此外，在本实施例中，设备1包括用于压印第一带状材料12的第一印刷单元。该第一印刷单元(和任何其它印刷单元)例如可以是喷墨印刷单元，其中，也可以利用其它印刷技术，例如激光印刷、热印刷(thermal printing)等等。

本实施例中布置在第一印刷单元20上游的是处理组件90，该处理组件构造成依据带状材料的状态和环境条件为接下来的印刷过程最佳地准备待压印的带状材料12。为此，处理组件90可以由选自预清洗组件、脱脂组件、改善粘附性能和润湿性能的组件、减少静电电荷的组件以及压花组件的一个或多个组件形成。这类组件的构造的例子例如可以从EP1839883中推知。

此外，根据本发明所述的设备包括两个胶粘剂涂覆单元80，所述胶粘剂涂覆单元构造成向带状材料12的表面或者相应的工件表面2′涂覆合适的胶粘剂。在这种情况下，胶粘剂的相应的涂覆位置可以很大地变化；例如，替代第一带状材料12，替代地或者另外地，也可以给第二带状材料12提供胶粘剂。另外，代替胶粘剂涂覆单元，还可以提供胶粘剂活化单元，该胶粘剂活化单元构造成例如通过加热或者类似手段来使已经提供在相应带状材料12、52或者工件2上的胶粘剂活化。此外，图1所示的设备1具有压接装置30，该压接装置采用至少一个压辊的形式，用以将带状材料12、52压到相应的带状材料2的表面2′上。在这种情况下，两个带状材料12、52也彼此牢固地连接，从而总体上提供了耐久的且具有吸引人的视觉效果的工件。

在本实施例中，例如如下所述操作根据本发明所述的设备1。在传输装置60上传输待印花的工件2，同时，由带状物供应单元10、50提供带状材料12、52。在这种情况下，带状材料12在其背向工件2的那一侧首先由预处理组件90进行预处理，随后由印刷单元20压印希望的图案。然后，带状材料12与工件2的表面2′相似，利用胶粘剂涂覆单元80来提供胶粘剂，直到压辊30最终将两个带状材料12、52压到工件2的表面2′为止。在这种情况下，两个带状材料12、52也连在一起，从而提供完全印花的工件。虽然这样生产的工件已经完全被密封且适于使用，但是在本发明的范围内，也可以对工件实施进一步的精加工步骤，例如向带状材料12、52涂覆漆层等。

图2是根据本发明所述设备1的第二优选实施例的示意平面图。该设备大体上与图1中所示的在上文讨论过的设备1对应，因此，此后只讨论图2所示设备与图1所示设备不同的特殊特征。

图2所示的设备1的不同之处首先在于，在本实施例中，预处理组件90提供两个压花辊，所述压花辊在印刷单元20的上游将希望的图案或者浮凸花纹(relief)压印到带状材料12。此外，本实施例中的设备1设置成进一步包括压合单元70，用以将两个带状材料12、52压到一起。这使得带状材料12、52可以在压辊30的区域内以更加无褶皱的方式更精确地压合到工件2的表面2′上。

此外，图2所示的设备1还有附加压花辊90，该附加压花辊90设置在压辊30的下游并且用于施加另一压花的浮凸花纹，在这种情况下，该浮凸花纹也提供在带状材料52中并且与带状材料12中已有的浮凸花纹叠加，从而得到特殊的视觉效果。

图3是根据本发明所述设备1的第三优选实施例的示意平面图。图3所示的设备1的部件大体上对应于上文讨论的图1和图2中的部件，但是所述部件在本实施例中以不同方式来布置。具体地，图3所示实施例中的设备1具有两个压辊30，印刷设备20设置在压辊30之间的区域中。因而，带状材料12只在已被压到工件2的表面2′上之后被压印，这在待压印的带状材料12和印刷装置20之间产生了特别精确限定的相对关系，且印刷的图像的质量也有相应的优点。

图4是本发明的第四优选实施例的示意平面图。该实施例大体上对应于图3所示的实施例，然而不同的是，替代印刷单元20、或者在印刷单元20之外还提供有第二印刷单元22，该第二印刷单元22用于压印带状材料52朝向工件2的那一侧。这允许获得特殊的视觉效果，尤其是在与第一印刷单元20相结合时；在这种情况下，应该注意到，在所有的相关实施例中都能够使用两个或多个印刷单元，且可以用来得到特殊的视觉效果。

此前所讨论的根据本发明所述设备的第二、第三、第四实施例的操作大体上与之前讨论的第一实施例的操作相同。在所有这些实施例中，通过后续的机加工可以得到附加的视觉和质量上的优势，这将参照图5进行说明，图5是利用根据本发明所述的设备或方法生产的工件的局部示意平面图。如图5可见，工件2在其表面2′的区域中具有两个带状材料12、52。在这种情况下，至少一个带状物在公共接触面的区域中具有根据本发明施加的图案。随后，工件的边缘区域被机加工，例如以去除材料的方式或者其它方式来机加工，例如利用激光，从而在本实施例中的带状材料52上产生倒角52′。这尤其在带状材料52为透明或半透明材料的情况下允许设有倒角或者不同过渡区域的工件2不必压印工件的弯曲面或斜面。这不仅大大简化了根据本发明对工件的加工，而且极大地改善了工件的外观，并使其具有高质量的感觉。

图6是本发明所述设备的第五优选实施例的示意平面图。该实施例与图1-图4所示实施例的不同之处在于，代替压接装置30，该设备具有卷取装置40以卷取带状材料12、52。在这个设计中，在带状材料12、52由供应单元10、50进行供应和印刷装置20进行压印后不必立刻将带状材料12、52连接到工件。相反，由带状材料12、52形成的单元可以首先用卷取装置40卷起，以便随后在任何希望的时刻施加到工件。在这种情况下，卷取起来的带状材料能够以常规方式施加到工件，或者能够例如插入到如图1-4所述的实施例的带状物供应单元10中以便随后提供给根据本发明所述的生产过程。这不仅增加了生产的灵活性，而且也能获得特殊的视觉效果，同时不使图1-4所示设备的设计复杂化。

图7是本发明所述第六优选实施例的示意平面图。这个实施例与图6所示实施例的不同之处首先在于，代替带状材料12的第一印刷单元20，或者在带状材料12的第一印刷单元20以外，还为带状材料52提供第二印刷单元22；这在本申请文件所讨论的所有实施例中都是可能的。另外，图7所示的设备还具有压合单元70以将两个带状材料12、52(或者任意其它的带状材料)压在一起，使得带状材料12、52以牢固连接的状态提供给卷取装置40；这增加了工艺的安全性和质量。

此外，图7所示的根据本发明所述的设备1具有分割装置100，该分割装置可以例如由一个或多个刀或者刀片形成。这个分割装置100可用于例如沿纵向将带状材料12、52分成多个平行的条带。这极大地增加了生产的灵活性和效率。

最后，图7所示的设备1具有附加的胶粘剂涂覆单元110，其可以布置在压合单元70和分割装置100之间。在本实施例中，该胶粘剂涂覆单元110被设置成涂覆胶粘剂，所述胶粘剂保留在带状材料的表面上，在不将带状材料连在一起的情况下也被卷取到卷取装置40中。相反，由胶粘剂涂覆单元110涂覆的胶粘剂应当在以后的某一时刻(例如在将卷取在卷取装置40中的带状材料连接到工件的过程中)例如利用向胶粘剂施加热量等的活化装置来活化。

Claims (13)

1.一种给工件(2)上图案的设备(1)，所述工件至少部分地包括木材、木质材料、塑性材料，所述设备包括：

提供第一带状材料(12；52)的第一带状物供应单元(10；50)，使得所述材料能被施加到工件(2)的表面(2′)，

用于压印第一带状材料(12；52)的第一印刷单元(20；22)，和

提供至少第二带状材料(52，12)的至少第二带状物供应单元(50；10)，使得第二带状材料(52；12)在压印所述第一带状材料(12；52)之后能够连接到第一带状材料(12；52)，

其特征在于，

用于将两个带状材料(12；52)压到所述工件上的压接装置(30)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述设备还具有用于压印第二带状材料或者另外的带状材料(52；12)的至少第二印刷单元(22；20)。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述设备还具有传输装置(60)，使用所述传输装置能够在工件(2)和至少第一带状物供应单元(10；50)之间产生相对运动。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：印刷单元(20；22)中至少位于工件的传输方向的端部的印刷单元(22)被设置成压印相应的带状材料(52)面向工件的侧面。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：至少一个印刷单元(20)被设置成压印相应的带状材料(12)背向工件(2)的侧面。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：带状物供应单元(10；50)中至少位于工件的传输方向的端部的带状物供应单元(50)提供在某些部分透明或者半透明的带状材料(52)。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：至少一个带状物供应单元(10)提供至少在某些部分不透明的、有图案的带状材料(12)。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述设备还具有用于将至少两个带状材料(12；52)压在一起的至少一个压合单元(70)。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述设备还具有至少一个胶粘剂涂覆单元(80)和/或至少一个胶粘剂活化单元(80)。

10.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述设备还具有用于至少一个将被压印的带状材料的至少一个处理组件(90)，所述至少一个处理组件选自预清洗组件、脱脂组件、改善粘附性能和润湿性能的组件、减少静电电荷的组件以及压花组件。

11.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述设备还具有用于沿带状材料的纵向将至少一个带状材料(12；52)分开的分割装置(100)。

12.一种使用根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)压印工件(2)的方法，所述工件至少部分地包括木材、木质材料、塑性材料，所述方法包括如下步骤：

提供第一带状材料(12；52)和至少一个第二带状材料(52；12)，

至少压印第一带状材料(12；52)，以及

在压印第一带状材料(12；52)之后将第一带状材料(12；52)和第二带状材料(52；12)连在一起，

其特征在于，

将第一带状材料(12；52)和第二带状材料(52；12)压到工件(2)上。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：压到工件(2)的表面上的带状材料中的至少一个带状材料(52)在其边缘区域以去除材料的方式被机加工，从而在带状材料(52)上产生圆角或者倒角(52’)。

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