CN110639775A - 用于通过粒状材料等对产品进行数字装饰的方法及机器 - Google Patents

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Abstract

一种用于装饰产品的机器，该机器包括数字打印头(2)、元件(5)以及元件(7)，数字打印头(2)用于在待装饰的产品(3)的表面上施用至少一层流体粘合材料，元件(5)用于在粘合材料的层上沉积粒状材料(6)，元件(7)用于移除过量的粒状材料(6)。还提出了一种用于通过粒状材料等装饰产品的方法。

Description

用于通过粒状材料等对产品进行数字装饰的方法及机器
本申请是申请日为2013年04月17日、发明名称为“用于通过粒状材料等对产品进行数字装饰的方法及机器”的中国专利申请201380057257.4号(对应国际申请号为PCT/IB2013/053037)的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于通过粒状材料等对产品进行数字装饰的机器及方法。
更具体地，本发明涉及用于通过粒状材料和/或粉末对比如瓷砖等产品进行数字装饰以例如产生还具有特定材料厚度的装饰的机器及方法。
现有技术状况
在一些制造领域中，例如在制造诸如瓷砖之类的产品的领域中，产品本身的表面通常经历施用多层装饰性材料的过程，所述多层装饰性材料必须赋予最终产品以期望的外观、以及特别针对应用的类型的必要的机械阻力特性。
如所已知的，在瓷砖的特定领域中，产品的可见表面通过施用多层装饰性材料——例如墨水、釉料等，但是也可以是呈粒状形式如粉末之类的材料——被装饰以获得下述大范围的外观：所述大范围外观具有通常是很有限的并且是为获得基本平的装饰所必需的厚度，或者至少具有通过已知技术获得的元素，比如浅的凸纹或条纹。
在该特定领域中，但是也可以在产品经历多层装饰性材料的施用的其他制造领域中，希望具有还以特定厚度为特征的表面装饰，所述表面装饰可以以期望的方式三维地凸出。
换句话说，在这些领域中，希望具有赋予产品显著的三维的且立体的特定效果的装饰，所述特定效果相对于那些可以在已知类型的和已经在市场上出现的产品中看到的效果是完全新颖的。
发明目的
因此，本发明的技术任务是改善现有技术。
在这样的技术任务的领域中，本发明的一个目的是设计用于数字地装饰产品的机器，该机器适于在表面上制造以特定厚度为特征的装饰性式样，该装饰性式样为产品本身赋予了尚不能通过已知的表面装饰技术获得的预定的立体且三维的外观。
本发明的又一目的是制造用于产品的数字装饰的机器，该机器适于通过使用特别是粒状材料如粉末、颗粒、细粒、薄片等制造表面装饰性式样。
本发明的再一目的是设计用于产品的数字装饰的方法，所述方法使得能够获得具有以上描述的特征的表面装饰性式样，特别是获得具有可以以期望的方式三维地凸出而不存在由已知技术的应用强加的限制的特定厚度的表面装饰性式样。
该任务及这些目的通过根据所附权利要求1的用于通过粒状材料等对产品进行数字装饰的机器以及通过根据所附权利要求11的用于通过粒状材料等对产品进行装饰的方法来实现。
根据本发明的机器包括用于在待装饰的产品的表面上施用至少一层流体粘合材料的数字打印头、用于在照射之后在粘合材料的层上沉积粒状材料的设备、以及用于移除过量的粒状材料的设备。
根据本发明的方法通过上述的机器执行，因此包括如下步骤：在待装饰的产品的表面上施用至少一层流体粘合材料，在粘合材料的层上沉积粒状材料，以及移除过量的粒状材料。
该方法应用很多次以制造沉积在特定理想区域中的粒状材料的部分地或全部地重叠的多个层，使得能够获得不能通过常规装饰性技术获得的、还可以根据需要修改的表面装饰，该表面装饰不具有任何特定的厚度。这使得能够在结构或凹部如凹槽或纹理内部获得通过常规系统不可能获得的装饰。
从属权利要求指的是本发明的优选的和有利的实施方式。
特别地，在根据本发明的机器的一个实施方式中，数字打印头适于在待装饰的产品上施用可以通过暴露于照射而硬化的类型的一层流体粘合材料。
因此，所述机器还设置有用于照射施用至数字打印头的上述粘合材料的层的照射设备。
附图的简要说明
对本领域的任何技术人员而言，本发明的特征将从作为非限制性示例给出的以下的描述和附图而变得更明显，在附图中：
图1是根据本发明的用于通过粒状材料等对产品进行装饰的机器的示意性侧视图；
图2是根据本发明的机器的另一实施方式的示意性侧视图；
图3为根据本发明的机器的又一实施方式的示意性侧视图。
发明的实施方式
参考附图1，附图标记1完全地并且示意性地示出了根据本发明的用于通过粒状材料等对产品进行数字装饰的机器。
根据本发明的机器1特别地、但非唯一地意在用于装饰平的产品，比如瓷砖或其他类似的产品。
然而，应当指出的是，该机器也可以用于装饰具有任何其他属性的产品，或者，具有甚至不平的任何其他形状以及由任何材料制成的产品，这都不对本发明的目的有任何限制。
机器1以本身已知的方式包括支承机器1的各种组和部件的框架或基部，为了简单起见框架或基部未在附图中指示，这些组和部件将会在说明书的其余部分中更好地描述。
根据本发明的一个方面，机器1包括数字打印头2，该数字打印头2用于在待装饰的产品3的表面上施用通过暴露于照射而硬化的类型的至少一层流体粘合材料。
更详细地，形成所述层的粘合材料优选地是低粘度类型，该粘合材料当经历特定频率的照射时会快速地聚合。
在这样的方式下，粘合材料在非常短的时间段内呈基本透明的膜的形式，膜具有适于材料的后续沉积的胶状结持度，如在说明书的其余部分中所阐述的。
根据本发明的另一方面，机器1包括照射设备4，该照射设备4适于照射粘合材料的层。
如以上所阐述的，粘合材料的层在适当设定的时间段内的照射决定了其快速转变为适于材料的后续沉积的基本透明且胶状的膜。
根据本发明的另一方面，机器1包括设备5，该设备5用于在粘合材料的层通过照射设备4经历照射并且因而具有胶状的结持度之后，在粘合材料的层上沉积粒状材料6。
具体地，待沉积在粘合材料的层上的粒状材料6可以包括粉末、颗粒、细粒、薄片等，或者是适于在产品3的表面上制造具有特定厚度的装饰的呈粒状或大致粒状形式的任何其他材料，如在说明书的其余部分中更好地阐述的。
根据本发明的又一方面，机器1包括设备7，该设备7用于移除通过用于沉积的设备5沉积在待装饰的产品3上的过量的粒状材料6。
更详细地，在粒状材料6已经被沉积在粘合材料的层上之后，用于适当地移除的设备的7用于除去粒状材料6的未直接地粘接至粘合材料的层并且因此由于不能够结合至正在制作的装饰物中而过量保留的部分。
用于施用粘合材料的数字打印头2、照射设备4、用于沉积粒状材料6的设备5以及用于移除过量粒状材料的设备7沿着待装饰的产品3的前进方向A依次布置，如在图1中清楚地示出的。机器1还包括用于使产品3沿着上述方向A前进的设备8。
用于使待装饰的产品3沿着方向A前进的设备8更具体地可以包括由机器1的框架支承的传送带，待装饰的产品3在传送带上被进给通过机器1本身的各种组。
在根据本发明的机器1的其他实施方式中，用于使待装饰的产品3前进的设备8可以是例如与辊、带等等同的类型。
更具体地，数字打印头2设置有一个或多个相应的单个头，所述一个或多个相应的单个头各自配备有用于在待装饰的产品3的上表面上喷射流体粘合材料的喷嘴。
如所提及的，为了能够通过上述打印头的喷射喷嘴进行分配，粘合材料必须适当地是低粘度类型。
值得注意的是，这种类型的打印头2已经在装饰瓷砖的领域以及其他类似领域中使用，主要用于施用墨水或其他打印流体。
数字打印头2中的每个单个头适于通过喷射喷嘴、例如压电控制类型的喷射喷嘴来分配意在沉积在产品的表面上的各种性质的流体的微滴在每个单位时间的控制量。
例如，同一申请人在欧洲专利No.EP2093065中描述了这种类型的打印头的主要结构特征。
数字打印头2可以安装在能够相对于向前运动方向A垂直地滑动的相应的箱体上，这使得能够容易地实现所有维护操作。
粘合材料通过配备有例如具有压电类型控制的喷射喷嘴或另一等同类型的喷射喷嘴的数字打印头2的分配，使得数字打印头2能够在不具有限制的情况下以最佳的精确度和准确度在待装饰的产品3的表面上施用一层全部覆盖或根据特定且复杂的式样覆盖的材料。
换句话说，粘合材料的层也能够根据期望的式样以及根据要获得的最终装饰的类型通过此种类型的数字打印头2以极高的精度仅沉积在要装饰的产品3的表面的一些区域上：因此粘合剂的层可以是基本上连续且均匀的，或者由在期望的区域中施用的许多单独的部分构成。
在这种方式下，粒状材料6的后续沉积仅发生在根据上述预定式样施用的粘合材料的层处：然后，粒状材料6的未沉积在粘合材料的层上的部分可以通过移除设备7容易地移除。
然而，应当指出的是，针对具体的生产需求，在待装饰的产品3的表面上的粘合材料的层的数字打印头2也可以由属于不同类型但是在可以获得的结果方面等同的其他施用设备来替代，而不对本发明的目的有任何限制。
照射设备4包括至少一个或多个用于发射光的灯。
由灯4发射的光优选地为紫外线。
灯4由机器1的框架支承以具有靠近待装饰的产品3的上表面定位的照射表面，如在图1中示出的。
在其他实施方式中，针对具体的应用需求，照射设备4可以包括用于发射具有不同频率的光照射例如可见光或其他光的一个或多个灯。
更详细地，用于使粒状材料6沉积的设备5包括至少一个料斗9和至少一个装置10，所述至少一个料斗9容纳粒状材料6本身，所述至少一个装置10用于在先前已经施用至产品3上的粘合材料的层上分布粒状材料6。
料斗9在相对于前进设备8的平面的适当高度处由机器1的框架支承。
粒状材料6的分布装置10定位在料斗9的正下方。
在图1中所示的机器1的实施方式中，分布装置10包括振动表面，该振动表面适于使粒状材料6落在先前沉积的粘合材料的层上。
替代性地，分布装置10可以包括旋转表面，该旋转表面适于使粒状材料6落在先前沉积的粘合材料的层上。
粒状材料6通过振动表面或旋转表面10的分布使得能够获得材料6自身在先前施用的粘合材料的层的各种区域上的均匀沉积。
更具体地，用于移除过量的粒状材料6的设备7包括至少一个抽吸罩11。
抽吸罩11在相对于前进设备8的平面的适当高度处由机器1的框架支承。
更详细地，抽吸罩11定位成使得其抽吸嘴12靠近待装饰的产品3的上表面。
抽吸罩11还包括排出嘴13，过量的粒状材料6可以例如经由未在图中示出的适合的管道通过排出嘴13再次送入料斗9内部，或输送至特定收集区域。
在其他实施方式中，用于移除过量粒状材料6的设备7可以是另一等同类型。
例如，移除设备7可以包括振动表面(产品3设置在该振动表面上)，或者包括表面移除机械构件，如刮刀、刷子等。
通过先前描述的机器1实现的用于以粒状材料等对产品进行装饰的方法也构成了本发明的目的。
在机器1内部，产品3沿着方向A在前进设备8上移动。
产品3沿着方向A的前进速度基于执行方法的各种步骤所必需的时间间隔适当地选择。
产品3沿着方向A的前进速度也可以是可变化的，或者，前进速度可以在机器1的各种组处——即当执行装饰方法的各种步骤时——增大或减小。
如果有必要，产品3也可以在机器1的一个或多个组处暂停必要的时间。
因此，根据本发明的装饰方法包括如下初始步骤：在待装饰的产品3的表面上施用通过暴露于照射而硬化的类型的至少一层流体粘合材料。
施用粘合材料的层的步骤通过先前描述的数字打印头2来执行。
如所提及的，粘合材料的层的施用可以以基本上全部覆盖的方式发生，或者，在待装饰的产品3的表面的各种区域之间不存在区别，或者粘合材料的层的施用针对需要制成的装饰式样可以限于产品3的表面的一些设定区域。
然后，该方法设想了通过紫外光灯4或通过另一类型的灯照射已经施用的粘合材料的层的步骤。
该照射步骤被执行足以确保流体粘合材料变成具有胶状结持度的基本透明的膜的适当设定的时间段。
然后，存在将粒状材料6沉积在粘合材料的层上的步骤：该步骤通过沉积设备5执行。
更详细地，粒状材料6从料斗9的下部开口落下并且通过已经提及的包括振动表面的分布装置10沉积在已经具有胶状结持度的粘合材料的层上。
粒状材料6被沉积成完全覆盖至少粘合材料的层。
如果粘合材料的层先前已经以全部覆盖的方式施用，那么粒状材料6的分布也必须为全部覆盖。
因此，沉积的粒状材料6粘接至粘合材料的层，以产生具有沉积材料的特征、例如色彩特征的特定装饰性式样。
该方法设想到在粒状材料6的沉积之后，移除过量的粒状材料6本身，或者说那些未直接粘接至粘合材料的层的粒状材料的步骤。
更详细地，过量的粒状材料6通过抽吸罩11被直接地且快速地抽吸，并且能够在粒状材料可以重新用于新的沉积循环的情况下再次送入料斗9中。
在粘合材料的层仅施用在待装饰的产品的表面的一些区域中以获得特定装饰式样的情况下，过量的粒状材料6可以例如包括材料的未沉积在粘合材料的层上的那部分。
根据本发明的一个非常重要的方面，以上描述的方法可以例如通过串联地设置多个所描述类型的机器1而按顺序地应用许多次。
具体地，该方法可以按顺序地应用许多次以使得能够制造彼此叠置的不同层的粒状材料6，或者能够在待装饰的产品3的表面的不同区域处沉积不同类型的粒状材料6。
如可以理解的，由于能够设置彼此叠置地沉积或在产品3本身的表面的分开的区域中预见的不同层的粒状材料6，因此，真正地实现了期望在最终产品中获得并且构成本发明的目的的立体且三维的效果。
在这样的方式下，例如，可以获得具有不能以常规技术获得的尺寸的装饰的厚度，并且装饰的厚度也可以针对待装饰的产品3的不同区域根据需要进行调整。
与以上的特征一起获得的还有与具有不同厚度的各种区域相关联的不同的色彩效果。
因此，明显的是，该方法能够在装饰物的厚度方面和色彩效果方面获得不能以常规装饰技术获得的无数种结果。
在待装饰的产品3包括瓷砖的具体情况下，这些待装饰的产品3通常在产品处于所谓的“生坯”状态，即还未经过处理时通过先前描述的机器和方法在表面处被装饰。
瓷砖3通常经历的本身已知的随后且必要的处理步骤导致沉积的粒状材料6融化，从而能够产生甚至部分地或完全地彼此重叠的具有理想的机械特性和美学特性的装饰性层，所述装饰性层是紧凑的并且甚至具有期望的厚度。
特别研究了根据本发明的机器的电子化管理以将通过粒状材料的沉积的该应用同步至任何其他形式的常规的和类似的数字打印。
在图2中示出了根据本发明的机器的另一实施方式。
该实施方式由于以下事实而不同于在图1中所示的实施方式：用于粒状材料6的沉积的设备5的分布装置10包括适于将从料斗9落下的粒状材料6本身转移至先前已经沉积的粘合材料的层上的带。
这种分布装置10在获得特别是通过全部覆盖而一致的装饰方面比先前的分布装置更高效。
在图3中示出了根据本发明的机器的一个简化实施方式。
机器的该实施方式不同于图1中的实施方式之处在于数字打印头2用于在待装饰的产品3上施用属于不会通过暴露于照射而硬化的类型但属于适于施用的另一类型的流体粘合材料。
具体地，可以使用当与空气接触时具有粘着结持度的流体粘合材料。
或者，可以使用在与先前在待装饰产品3的整个表面上或者也可以是表面的一部分上散布的所谓的底层涂料接触时具有粘着结持度的流体粘合材料。
因此，在机器的该实施方式中，能够预见到不存在用于使粘合材料硬化的照射设备。
因此，通过此机器获得的数字装饰方法与先前描述的方法除了如下事实之外是相同的：该方法不存在对由数字打印头2施用的粘合材料进行照射的步骤。
因此，已经可以看出本发明是如何实现提出的目的。
已经根据优选的实施方式描述了本发明，但是在不脱离由所附权利要求提供的保护范围的情况下可以想到等同变型。

Claims (19)

1.一种用于通过粒状材料等对产品(3)进行数字装饰的机器，所述机器包括：
用于使所述产品(3)沿着方向A前进的设备(8)，
至少一个数字打印头(2)，所述至少一个数字打印头(2)用于在待装饰的产品(3)的表面上施用至少一层流体粘合材料，
用于在所述粘合材料的层上沉积粒状材料(6)的沉积设备(5)，以及
用于移除过量的所述粒状材料(6)的设备(7)，
其特征在于，所述沉积设备(5)包括容纳所述粒状材料(6)的至少一个料斗(9)以及在所述粘合材料的层上分布所述粒状材料(6)的分布装置(10)，并且在于，用于使所述产品(3)前进的所述设备(8)具有能够在所述机器(1)的各种组处增大或减小的可变的前进速度。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述流体粘合材料是如下类型的流体粘合材料：所述流体粘合材料在与空气接触时具有粘着结持度。
3.根据权利要求1所述的机器，其中，所述流体粘合材料是如下类型的流体粘合材料：所述流体粘合材料在与底层涂料接触时具有粘着结持度。
4.根据权利要求1所述的机器，其中，所述流体粘合材料是通过暴露于照射而硬化的类型。
5.根据权利要求1所述的机器，其中，所述数字打印头(2)包括一个或多个相应的头，所述一个或多个相应的头各自设置有压电控制的喷嘴，所述压电控制的喷嘴用于在待装饰的所述产品(3)的上表面上以受控的方式喷射流体粘合材料的微滴。
6.根据前述权利要求中的一项所述的机器，其中，所述分布装置(10)包括适于导致所述粒状材料(6)在所述粘合材料的层上的滴落的旋转表面。
7.根据前述权利要求1-5中的一项所述的机器，其中，所述分布装置(10)包括适于将从所述料斗(9)滴落的所述粒状材料(6)转移至所述粘合材料的层上的带。
8.根据前述权利要求1-5中的一项所述的机器，其中，所述分布装置(10)包括适于导致所述粒状材料(6)在所述粘合材料的层上的滴落的振动表面。
9.根据权利要求1所述的机器，其中，所述移除设备(7)包括至少一个抽吸罩(11)。
10.根据权利要求1所述的机器，其中，所述移除设备(7)包括诸如刮刀、刷子的表面移除机械构件。
11.一种用于通过粒状材料等对产品(3)进行数字装饰的方法，所述方法包括如下步骤：
使产品(3)沿着方向A前进，
在待装饰的产品(3)的表面上施用至少一层流体粘合材料，
在所述粘合材料的层上沉积粒状材料(6)，以及
移除过量的所述粒状材料(6)，
其特征在于，沉积的步骤包括通过使容纳在至少一个料斗(9)中的所述粒状材料(6)滴落在所述流体粘合材料的层上而使所述粒状材料(6)分布在所述流体粘合材料的层上，并且在于，使所述产品(3)的前进速度是能够变化的或使该前进速度能够在所述机器(1)的各种组处增大或减小。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述流体粘合材料是如下类型的流体粘合材料：所述流体粘合材料在与空气接触时具有粘着结持度。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述流体粘合材料是如下类型的流体粘合材料：所述流体粘合材料在与底层涂料接触时具有粘着结持度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述流体粘合材料是通过暴露于照射而硬化的类型。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述施用至少一层流体粘合材料的步骤包括通过具有设置了压电控制的喷嘴的头的数字打印头(2)在所述待装饰的产品(3)的表面上喷射粘合材料的微滴。
16.根据权利要求11至15中的一项所述的方法，其中，所述沉积的步骤包括通过将所述粒状材料(6)滴落至所述粘合材料的层上进行分布。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述滴落的步骤包括使承载有所述粒状材料(6)的表面旋转或振动。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述移除的步骤包括抽吸过量的所述粒状材料(6)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述抽吸的步骤包括吸取或刮除或刷除过量的所述粒状材料(6)。
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