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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Bedrucken einer Platte, insbesondere einer Holzwerkstoffplatte.
Solche bedruckten Holzwerkstoffplatten können insbesondere zu Boden-
oder Wandpaneelen weiter verarbeitet werden, die im Kantenbereich
zur Ausbildung einer Fläche
miteinander verriegelt werden.
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Es
ist bekannt, dass Platten mit einer leicht unebenen Oberfläche sich
nur schlecht direkt mit einer Gravurwalze bedrucken lassen. Denn
geringe Oberflächenunebenheiten
können
die Qualität
des Druckbildes beeinflussen. Deshalb gibt es zur Herstellung von
Laminatböden
Dekorpapier, das auf Platten aus Holzwerkstoffen aufgebracht wird,
damit dieses dann eine dekorative Oberfläche erhält. Die Aufbringung von Dekorpapieren
ist jedoch aufwendig und für
manche Anwendungsfälle
ist ein direktes Bedrucken der Platte erwünscht.
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Zum
direkten Bedrucken von Platten gibt es Druckwerke, bei denen eine
Gravurwalze einen Farbauftrag auf eine Auftragswalze aufbringt,
die eine leicht elastische Oberfläche aufweist, wobei die Auftragswalze
dann unmittelbar mit einem gewissen Anpressdruck auf einer Platte
abgewickelt wird und die Platte dabei bedruckt.
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Durch
die leicht elastische Oberfläche
können
geringe Unebenheiten in der Plattenoberfläche ausgeglichen werden und
es wird ein Druckbild von hoher Qualität erzeugt. Die Elastizität der Auftragswalze
wird dabei durch eine Beschichtung mit einem Gummi oder einem Kunststoff
erreicht. Aufgrund der Elastizität
wird die Auftragswalze mit einem gewissen Anpressdruck auf der Platte
abgewickelt, sodass im Bereich der Auflagefläche der Radius der Auftragswalze
geringfügig
vermindert ist. Das Material der Beschichtung ist in diesem Bereich
aufgrund der Komprimierung etwas dünner und bewegt sich daher mit
etwas höherer
Geschwindigkeit. Dies führt
dazu, dass bei einem hohen Anpressdruck die Platte beim Bedrucken
durch die Auftragswalze in einer größeren Länge bedruckt wird als bei einem
niedrigeren Anpressdruck, auch wenn die Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze
gleich ist. Dieser sogenannte „Quetscheffekt" führt dazu,
dass gerade bei mehreren hintereinandergeschalteten Druckwerken
für den
Mehrfarbendruck gewährleistet
sein muss, dass an den einzelnen Auftragswalzen gleiche Bedingungen
herrschen, um ein Druckbild vorbestimmter Länge zu erzeugen. Dabei ergibt
sich das Problem, dass die Platten selbst Toleranzabweichungen von
beispielsweise etwa 0,05 mm besitzen, die sich dann bei einer Plattenlänge von
3 Metern auf die Länge
des Druckbildes um beispielsweise 2 mm auswirken können. Da
die Platte anschließend
zu Paneelen geschnitten wird und es erforderlich ist, dass jedes
Paneel zu einem benachbarten Paneel vom Muster her passt, sind solche
Maßabweichungen
nicht akzeptabel.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Bedrucken einer Platte zu schaffen, mit denen
eine hohe Druckgenauigkeit erhalten werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches
1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird
die Platte zunächst
in Vorschubrichtung bewegt und dann mit einer ersten Auftragswalze
mit einem Referenzdruckbild bedruckt. Anschließend wird die Länge des
ganzen Referenzdruckbildes oder eines Teils davon gemessen und der
Anpressdruck mindestens einer nachfolgenden Auftragswalze basierend
auf der gemessenen Länge
zur Erzeugung eines Druckbildes in einer gewünschten Länge gesteuert. Statt der Steuerung
des Anpressdruckes kann alternativ oder zusätzlich auch eine Relativbewegung zwischen
Platte und Auftragswalze und/oder der Auftragswalze und einer Gravurwalze
erzeugt werden, so dass das Druckbild beim Drucken quasi absichtlich
geringfügig „verschmiert" wird, um die Länge des Druckbildes
auf den gewünschten
Wert einzustellen, wobei dieses Verschmieren um beispielsweise 1
mm auf 1 m Länge
optisch nicht wesentlich in Erscheinung tritt.
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Es
wird daher mit einer ersten Auftragswalze ein Referenzdruckbild
erzeugt, das Rückschlüsse auf den
durchschnittlichen Anpressdruck während des Abwickelns der Auftragswalze
gibt und somit auch Rückschlüsse über die
Länge des
Druckbildes gibt, das durch die nachfolgenden Auftragswalzen erzeugt wird.
Das Erzeugen eines Referenzdruckbildes und dessen Längenmessung
ist dabei wesentlich genauer als das Messen der Dicke der Platte,
da über
die Fläche
der Platte hin Toleranzen bestehen und der tatsächliche Anpressdruck auch von
der Elastizität, der
Oberfläche
und der Temperatur der Auftragswalze abhängen. Insofern ist es für die Genauigkeit
besser, wenn mit demselben Typ einer Auftragswalze ein Referenzdruckbild
für die
Bestimmung des Anpressdruckes erzeugt wird. Es hat sich dabei herausgestellt,
dass die Länge
eines Druckbildes und der Anpressdruck proportional zueinander sind,
also bei größerem Anpressdruck
ein längeres
Druckbild erzeugt wird. Die Steuerung des Anpressdruckes aufgrund
der gemessenen Länge
des Referenzdruckbildes oder eines Teils davon führt somit zu einer hohen Genauigkeit
beim Bedrucken der Platte, auch wenn die Plattendicke in gewissen
Toleranzbereichen schwankt. Durch genaue Druckbild eignet sich das Verfahren
besonders gut für
den Mehrfarbendruck und auch ein nachfolgendes Prägen der
Platte kann abgestimmt auf das jeweilige Dekormuster erfolgen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens wird die gemessene Länge
als Ist-Wert mit einem Soll-Wert verglichen und aufgrund der erfassten
Differenz die mindestens eine nachfolgende Auftragswalze und/oder
eine zugeordnete Gegendruckwalze in der Höhe zur Steuerung des Anpressdruckes
bewegt. Für
das Ausgleichen von leichten Unebenheiten in der Plattenoberfläche ist ein
gewisser Anpressdruck erwünscht,
der dann als Soll-Wert eingegeben werden kann. Dieser Soll-Wert entspricht
dann der gewünschten
Länge eines Druckbildes.
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Vorzugsweise
ist jeder Auftragswalze eine Gravurwalze zugeordnet, und eine Beschichtung
von der Gravurwalze erfolgt auf die Auftragswalze und von dort auf
die Platte. Für
die Veränderung
der Rapportlänge
kann dabei die Auftragswalze geringfügig gegenüber der Gravurwalze gedreht
werden. Auftragswalze und Gravurwalze sind Bestandteil eines Druckwerkes,
wobei mehrere Druckwerke hintereinander in Transportrichtung der
Platte montiert sein können.
Als Referenzdruckbild kann die erste Auftragswalze eine Linie auf
die Platte drucken, wobei diese Linie dann bei der weiteren Bearbeitung
auch wieder entfernt werden kann, beispielsweise wenn die Platte
in Einzelteile zerschnitten wird.
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Die
Erfindungsgemäßen Platten
können
mit einer Genauigkeit bedruckt werden, die Abweichungen in der Länge des
Druckbildes von einem Soll-Wert weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als
0,5 mm ist. Diese Abweichung ist ausreichend, um qualitativ hochwertige
Paneele herzustellen.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
umfasst eine erste Auftragswalze zum Drucken eines Referenzdruckbildes
auf eine Platte, eine Messeinrichtung zur Erfassung einer vorbestimmten
Länge des
Referenzdruckbildes und mindestens eine nachfolgende weitere Auftragswalze
zum Bedrucken der Platte, wobei der Anpressdruck der nachfolgenden Auftragswalze
und/oder die Rapportlänge
der mindestens einen nachfolgenden Auftragswalze abhängig von
der gemessenen Länge
des Referenzdruckbildes einstellbar ist. Für die Einstellung des Anpressdruckes
können
hydraulische oder elektrische Antriebsmittel vorgesehen sein, die
den Abstand zwischen der Auftragswalze und einer zugeordneten Gegendruckwalze
verändern
können.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist eine optische Messeinrichtung zwischen der ersten
Auftragswalze und der nächsten Auftragwalze
vorgesehen, mittels der die vorbestimmte Länge des Referenzdruckbildes
erfasst wird. Dabei ist es möglich,
die gesamte Länge
des Referenzdruckbildes oder auch nur einen Teil der Länge des
Referenzdruckbildes zu erfassen, um eine entsprechende Steuerung
des Anpressdruckes vorzunehmen.
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Vorzugsweise
sind die Auftragswalzen Bestandteil eines Druckwerkes, dass beispielsweise eine
Gravurwalze umfassen kann, die einen identischen Aufbau besitzen.
Die Nacheinanderschaltung mehrerer Druckwerke ergibt den Vorteil,
dass das Referenzdruckbild unter vergleichbaren Bedingungen wie
das nachfolgende Druckbild erzeugt werden.
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Vorzugsweise
weisen die Auftragswalzen eine elastische Oberfläche, beispielsweise aus Gummi
oder Kunststoff auf, damit ein entsprechender Farbauftrag auf die
Platte vorgenommen werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zum Bedrucken einer Platte, und
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2 eine
Draufsicht auf eine bedruckte Platte.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ein erstes Druckwerk 13,
das eine Auftragswalze 2 und eine Gravurwalze 3 aufweist.
Die Auftragswalze 2 ist um eine Achse 6 drehbar
gelagert und einer Gegendruckwalze 12 zugeordnet. Zwischen
der Auftragswalze 2 und der Gegendruckwalze 12 kann
eine Platte 10 durchgeführt
werden, wobei für
den Transport der Platte 10 zusätzlich ein Transportband 5 vorgesehen
ist.
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Ferner
sind nachfolgende Druckwerke
14 vorgesehen, die ebenfalls
eine Auftragswalze
2 und eine Gravurwalze
3 besitzen,
um eine Flüssigkeit, vorzugsweise
Farblack auf die Platte aufzubringen. Jeder Auftragswalze
2 ist
eine Gegendruckwalze
12 zugeordnet. Die einzelnen Druckwerke
können
dabei so ausgebildet sein, wie sie in der Anmeldung
DE 103 34 983.9 desselben Anmelders
beschrieben sind.
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An
den einzelnen Druckwerken sind Messeinrichtungen 8 zur
Erfassung der Position und/oder Geschwindigkeit der Platte 10 vorgesehen.
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Mit
dem ersten Druckwerk 13 wird ein Referenzdruckbild auf
die Platte gedruckt. Nachfolgend ist eine optische Messeinrichtung 9 vorgesehen,
mittels der die Länge
des Referenzdruckbildes oder eines Teils davon gemessen wird. Diese
gemessene Länge wird
in Relation zu einem Soll-Wert gesetzt, der die Länge des
Referenzdruckbildes für
einen vorbestimmten Anpressdruck wiedergibt. Sollte aufgrund einer
größeren oder
kleineren Plattendicke der Anpressdruck von diesem gewünschten
Anpressdruck abweichen, können
die nachfolgenden Druckwerke 14 entsprechend gesteuert
werden. Hierfür
sind entsprechende mechanische oder hydraulische Antriebe versehen,
um die Höhe
des gesamten Druckwerkes aus Auftragswalze 2 und Gravurwalze 3 als
Einheit und/oder der Gegendruckwalze 12 zu verstellen. Oft
werden Verstellungen von weniger als 1/10 mm ausreichen, um den
Anpressdruck entsprechend zu verändern.
Statt der Höhenverstellung
oder zusätzlich
hierzu kann beim Drucken auch eine Relativbewegung zwischen Gravurwalze 3 und
Auftragswalze 2 erzeugt werden, um die Rapportlänge geringfügig zu verändern. Hierfür können zwei
getrennte Antriebe für
die Gravurwalze 3 und die Auftragswalze 2 oder
verstellbare Übertragungsmittel
vorgesehen sein. Ferner ist es möglich,
eine Relativbewegung zwischen der Platte 10 und der Auftragswalze 2 zur Veränderung
der Rapportlänge
zu erzeugen.
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Vor
den nachfolgenden Druckwerken 14 ist noch ein Kalander 11 vorgesehen,
mittels dem die Platte 10 für eine konstante Transportgeschwindigkeit
bewegt wird.
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In 2 kann
die Funktion der Steuerung besser erläutert werden.
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Auf
der linken Seite der 2 ist eine Platte 10 gezeigt,
auf der ein Referenzdruckbild in Form einer Linie 16 mit
Markierungen 17 vorgesehen ist. Dieses Referenzdruckbild 16 wurde
mit dem ersten Druckwerk 13 auf die Platte 10 aufgebracht.
Die Platte weist eine Länge
L auf, beispielsweise rund drei Meter. Die Rapportlänge der
Gravurwalze 3 beträgt L/2
und bei einem vorgegebenen Anpressdruck können genau zwei Rapportlängen auf
der Platte 10 abgedruckt werden. Das durch die nachfolgenden Druckwerke 14 erzeugte
Druckbild ist in der Darstellung ein Fliesenmuster 15,
wobei die einzelnen Fliesen 15 über eine Fuge 18 voneinander
beabstandet sind.
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Auf
der rechten Seite ist eine Platte 10' dargestellt, bei der die Druckwerke 14 einen
zu hohen Anpressdruck besaßen
und dadurch das Druckbild in die Länge gezogen wurde. So ist die
in der Darstellung unterste Fliese 15' nicht mehr vollständig auf
der Platte 10' abgedruckt
sondern abgeschnitten. Auch wenn im oberen Bereich zwischen dem
gewünschten Druckbild
und dem tatsächlich
erzeugten Druckbild eine weitgehende Übereinstimmung wegen der relativ
exakten Ansteuerung des oberen Anfangs des Druckbildes besteht,
verschiebt sich das Druckbild mit zunehmender Rapportlänge. Dies
ist insbesondere dann problematisch, wenn die gesamte Platte 10' anschließend in
einzelne Paneele aufgetrennt wird, sodass bei der Endverlegung eine
Paneele aus dem unteren Bereich der Platte 10', benachbart
einem Paneel mit dem gewünschten
Druckbild verlegt werden müsste.
Dann ergeben sich beim Verlegen leichte Sprünge im Druckbild, die als unschön empfunden werden.
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Zur
Einstellung des Anpressdruckes bzw. der Rapportlänge wird daher die Länge des
Referenzdruckbildes 16 bzw. eines Teils der gesamten Länge, die
beispielsweise durch Markierungen 17 vorgegeben ist, gemessen.
Nachdem die Auftragswalzen 2 bei dem ersten Druckwerk 13 und
den nachfolgenden Druckwerken 14 gleich ausgebildet sind,
ergeben sich auch vergleichbare Druckbedingungen und der Anpressdruck
kann abhängig
von der erzeugten Länge
des Referenzdruckbildes 16 eingestellt werden und/oder
es kann die Rapportlänge
durch eine Relativbewegung zwischen Gravurwalze 3 und Auftragswalze 2 und/oder
zwischen Auftragswalze 2 und Platte 10 eingestellt
werden.
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Das
Referenzdruckbild 16 ist vorzugsweise als Streifen ausgebildet,
der bei der Bearbeitung der Platte 10 nachfolgend wieder
abgetrennt wird, beispielsweise wenn die Platte 10 in einzelne
Paneele aufgeteilt wird. Beim Bedrucken des Referenzdruckbildes 16 kann
der übrige
Bereich der Platte 10 ebenfalls bedruckt werden, um vergleichbare
Bedingungen auch im Hinblick auf die Menge an aufzubringender Flüssigkeit
zu besitzen.
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Die
Steuerung der einzelnen Druckwerke kann dabei so erfolgen, wie es
in der Anmeldung
DE 103 58
190.1 desselben Anmelders beschrieben ist. Durch eine solche
kaskadenartige Steuerung zwischen den einzelnen Druckwerken
14 ist
es möglich, einen
bestimmten Anfangspunkt des Druckbildes exakt zu definieren. Mit
dem vorliegenden Verfahren und der entsprechenden Steuerung ist
es möglich, die
Länge des
gesamten Druckbildes zusätzlich
noch einzustellen.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann
statt der Vorsehung von drei Druckwerken 14 für den Mehrfarbendruck
auch nur ein Druckwerk 14 oder mehrere Druckwerke 14 vorgesehen
sein.
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Statt
dem Bedrucken einer Platte aus Holzwerkstoffen können grundsätzlich auch Platten aus anderen
Materialien, wie Glas, Metall oder Kunststoff bedruckt werden, bei
denen ähnliche
Probleme auftreten.
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Ferner
kann nach dem Bedrucken der Platte noch eine Prägestation vorgesehen sein,
um neben dem Druckbild auch durch die Prägung eine plastische Verformung
der Platte 10 zu erhalten.