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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum farblichen Gestalten einer strukturierten Holzoberfläche, sowie ein nach einem derartigen Verfahren bedrucktes Fußboden- oder Verkleidungspaneel mit einer Holzoberfläche.
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Das struktursynchrone farbliche Gestalten von Oberflächen ist beispielsweise aus der
DE 20 2004 021 174 U1 bekannt. In dieser Druckschrift wird das Bedrucken von Laminatpaneelen erläutert, wobei dieses mit einer Prägung versehen ist, wobei diese Prägung und der Farbaufdruck struktursynchron ausgeführt sind. Die Prägung wird üblicherweise mittels einer Prägewalze aufgebracht, während das Drucken mittels einer Druckwalze erfolgt. Das struktursynchrone Bedrucken ist bei derartigen Laminatböden ohne Weiteres möglich, da die Prägewalze und die Druckwalze lediglich synchron angetrieben werden müssen, so dass die geprägte Struktur deckungsgleich mit der aufgedruckten Struktur ist. Diese Struktur wiederholt sich jedoch in Abhängigkeit vom Umfang der Präge- und Druckwalze - diese Wiederholung der Struktur ist jedoch nicht augenfällig. Bei der vorliegenden Erfindung geht es jedoch nicht um das struktursynchrone Bedrucken bekannter Oberflächenstrukturen, sondern es geht darum, unregelmäßige Oberflächenstrukturen zu bedrucken. Derartige Oberflächenstrukturen findet man beispielsweise bei Fußbodenpaneelen mit Holznutzschicht.
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Aus der
EP 1 645 339 A1 ist es bekannt, strukturierte Oberflächen auf ein Werkstück, beispielsweise eine HDF- oder MDF-Platte, aufzubringen um eine Oberflächenstruktur von natürlichen Holzoberflächen zu imitieren.
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Die
DE 10 2008 051 211 A1 offenbart ein Paneel mit einer aus einem Klarlack hergestellten dreidimensionalen Strukturlage.
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Um die Oberflächenstruktur von Holz farblich zu gestalten oder die Struktur und Maserung des Materials hervorzuheben, stehen verschiedene Techniken zur Verfügung. Dazu zählt die mechanische Bearbeitung, wie beispielsweise das Schroppen oder das Strukturieren mit unterschiedlichen Bürsten. Für die farbliche Gestaltung der Oberfläche gibt es unterschiedliche Beizen oder Lasuren, die auch teilweise mit den Holzinhaltsstoffen verschiedene Farbreaktionen hervorrufen können. Um mehrfarbige Effekte struktursynchron mit der klassischen Technik zu erzeugen, sind in jedem Fall mehrere Beizaufträge und Schleifgänge notwendig.
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Ein weiteres Problem liegt darin, dass ein poren- bzw. jahrringsynchrones Anfärben des Holzes mit den heutigen Techniken in der Regel nur bei ring- oder halbringporigen Holzarten, wie beispielsweise Eiche oder Esche, möglich ist. Zerstreutporige Hölzer, wie Buche oder Ahorn, lassen sich mit den bekannten Techniken nicht bzw. nur sehr begrenzt struktursynchron farblich aufwerten.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu stellen, das mit geringem Aufwand eine farbliche Gestaltung einer strukturierten Holzoberfläche ermöglicht. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein nach einem derartigen Verfahren hergestelltes Fußboden- oder Verkleidungspaneel zu schaffen. Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 und im Hinblick auf das Fußboden- oder Verkleidungspaneel durch die Merkmale des Patentanspruchs 9 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß dem Verfahren zum farblichen Gestalten einer strukturierten Oberfläche wird zunächst über eine geeignete Einrichtung die Oberflächenstruktur der zu bearbeitenden Oberfläche erfasst und die erfassten Strukturdaten abgespeichert. In Abhängigkeit von diesen Strukturdaten wird dann ein Farbaustrag auf die zu bearbeitende Oberfläche gesteuert.
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Nach dem Verfahren wird somit die konkrete Struktur zunächst erfasst und dann porensynchron in Abhängigkeit von den erfassten Daten der Farbausdruck gesteuert, so dass eine hochwertige, exakt eingefärbte Oberflächenstruktur erhalten wird. Dabei ist es unerheblich, ob die dreidimensionale Struktur regelmäßig oder unregelmäßig ausgeführt ist, da der tatsächliche Strukturverlauf vor dem Farbauftrag erfasst wird.
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Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die zu gestaltende Oberfläche eine natürliche Oberflächenstruktur aufweist. Diese Oberflächenstruktur kann beispielsweise bei einem Holz oder dergleichen ausgebildet sein.
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Alternativ kann die Oberflächenstruktur auch vor der Erfassung der Strukturdaten maschinell als regelmäßiges oder unregelmäßiges, nicht vorherbestimmtes Muster ausgebildet werden.
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Bei einer Variante der Erfindung wird zum Erfassen der Oberflächenstruktur ein optischer oder mechanischer Scanner verwendet, über den die erfassten Oberflächenstrukturdaten digitalisiert und dann in einem Speicher abgespeichert werden. Zum Farbauftrag werden diese digitalisierten Strukturdaten ausgelesen.
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Der Farbauftrag ist besonders einfach, wenn dieser über einen Druckkopf eines digitalen Druckers erfolgt.
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Der Farbauftrag kann mit unterschiedlichen Zielrichtungen erfolgen. So ist es möglich, durch geeigneten Farbauftrag unerwünschte Strukturen zu egalisieren oder zu verstärken. Des Weiteren kann durch geeigneten porensynchronen Farbauftrag auch die Anmutung einer Struktur eines anderen Materials erzielt werden.
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Die Erfassung der Strukturdaten wird wesentlich verbessert, wenn vor dem Abtasten eine den Kontrast verbessernde Schicht aufgebracht wird.
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Um mehrfarbige Effekte zu erzielen oder aber die Oberflächenqualität zu verbessern, kann der Farbauftrag mehrschichtig erfolgen.
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Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens hat einen Scanner zum Erfassen der Oberflächenstruktur, einen Speicher zum Ablegen der digitalisierten Strukturdaten und einen Druckkopf zum Auftragen von Farbe auf die Oberflächenstruktur in Abhängigkeit von den abgelegten Oberflächenstrukturdaten.
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Durch die Kombination eines Scanners mit einem digitalen Drucksystem kann insbesondere die natürliche Struktur von Holz gezielt hervorgehoben werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können in einem Arbeitsgang ohne den bei klassischen Verfahren erforderlichen Zwischenschliff mehrschichtige Farbeffekte struktursynchron erzielt werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Anlagenschema einer Vorrichtung zum Bedrucken strukturierter Oberflächen und
- 2 ein stark vereinfachtes Ablaufschema eines Verfahrens zum Bedrucken einer strukturierten Oberfläche.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem eine aus Holz bestehende Nutzschicht 1 eines Paneels 2 mit einem porensynchronen Farbauftrag versehen wird. Selbstverständlich ist die Erfindung in entsprechender Weise auch auf andere Elemente, beispielsweise Wand-/Deckenverkleidungen oder auf andere Materialien, beispielsweise Kunststoffoberflächen, Steinoberflächen, Oberflächen von Fliesen etc. anwendbar.
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Das in 1 gezeigte stark vereinfachte Anlagenschema zeigt ein angedeutetes Förderband 4, auf dem das zu bedruckende Paneel 2 angeordnet ist. Über dieses Förderband 4 wird das Paneel 2 den im Folgenden näher erläuterten Stationen zugeführt. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel hat die zu bedruckende Nutzschicht 1 eine für die verwendete Holzart typische Oberflächenstruktur 6, die jedoch - entsprechend einem Naturstoff - unregelmäßig ausgeführt ist.
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In einem ersten Arbeitsgang (nicht dargestellt) wird das Paneel 2 auf das Förderband 4 gelegt und von diesem zu den einzelnen Stationen gefördert. Gemäß dem Ablaufschema in 2 kann bei schwierigen Aufgabenstellungen mit einer relativ schwierig zu scannenden Oberfläche zunächst eine Kontrastschicht aufgebracht werden. Diese Kontrastschicht kann über einen im Folgenden näher beschriebenen Drucker oder über eine gesonderte Einheit aufgetragen werden. Das Aufbringen dieser Kontrastschicht ist jedoch nur bei bestimmten Holzarten erforderlich. In der Regel könnte es ausreichen, ohne diese Kontrastschicht zu verfahren - die beschriebene Anlage ist jedoch so ausgelegt, dass wahlweise mit oder ohne Kontrastschicht gefahren werden kann. In einem nächsten Arbeitsschritt wird das Furßbodenpaneel 2 gemäß 1 einer Scanstation 8 zugeführt. Diese Scanstation kann mit einem optischen Scanner, beispielsweise einem 3D-Laserscanner oder einem mechanischen Scanner ausgeführt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein 3D-Laserscanner verwendet. Über die CPU dieses Lasers werden die erfassten Oberflächenstrukturdaten digitalisiert und in einer Recheneinheit 10 aufbereitet und abgelegt. Dieses Scannen kann bei durchlaufendem Paneel 2 oder bei stillstehendem Paneel erfolgen. In einem nächsten Arbeitsschritt wird das gescannte Fußbodenpaneel 2 einer Druckstation 12 zugeführt. Diese hat einen Druckkopf 14, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Tintenstrahldrucker ausgeführt ist und einen Mehrfarbaufdruck ermöglicht. Prinzipiell können auch andere Farbauftragsysteme verwendet werden. Der Druckstation 12 kann ein Speicher 16 zugeordnet sein, in dem unterschiedliche Druckmuster abgelegt sind, die je nach verwendeter Holzart variieren. Aus diesem Speicher 16 wird ein passendes Druckmuster ausgewählt. Des Weiteren werden vom Druckkopf 12 oder dessen Prozessrechner die aufbereiteten Oberflächenstrukturdaten aus dem Speicher der Recheneinheit 10 ausgelesen und dann der Druckkopf 14 in Abhängigkeit von den erfassten, digitalisierten und aufbereiteten Oberflächenstrukturdaten sowie dem gewählten Farbmuster angesteuert. Über den Druckkopf 14 wird dann die Farbe entsprechend der vorgegebenen Kriterien appliziert, so dass ein poren- oder struktursynchrones Bedrucken erfolgt, bei dem der Farbverlauf 18 exakt an die Oberflächenstruktur 6 angepasst ist. Je nach gewähltem Farbmuster kann über den Farbauftrag eine natürlich vorhandene Struktur durch gezielte Applikation von Farbe verstärkt werden. Durch Verwendung geeigneter Farben kann auch die Oberflächenstruktur des Holzes überdeckt oder verändert werden, so dass im Hinblick auf die Farbgestaltung praktisch keine Grenzen gesetzt sind. Es können eine oder mehrere Farbschichten über den Druckkopf 14 aufgebracht werden. Die Anlage lässt sich sehr flexibel an unterschiedliche Anforderungen und Oberflächenstrukturen anpassen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Paneele 2 auf einem Förderband oder einer entsprechenden Fördereinrichtung angeordnet. Prinzipiell können sich die vorbeschriebenen Einheiten 8, 12 auch relativ zum Paneel 2 bewegen, um den jeweiligen Arbeitsschritt (Scannen, Drucken) durchzuführen.
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Nach dem erfolgten Farbauftrag in der gewünschten Struktur wird dann das bedruckte Paneel noch mit einer durchsichtigen Verschleißschicht versehen und anschließend getrocknet (beispielsweise in einem Tunnelofen) und verpackt. Selbstverständlich können zwischen den einzelnen Stationen auch Pufferspeicher vorgesehen werden, um Schwankungen in der Paneelzufuhr auszugleichen.
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Beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Holzpaneele mit einer struktursynchronen Einfärbung versehen. Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung jedoch keinesfalls auf Holzstrukturen von Elementen beschränkt, sondern es können auch andere Materialien, wie beispielsweise strukturierte Kunststoffabdeckungen etc. in der vorbeschriebenen Weise bearbeitet werden.
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Prinzipiell ist es auch möglich, über das erfindungsgemäße Verfahren durch geeigneten Farbauftrag einem vergleichsweise preiswerten Holz, wie beispielsweise Fichtenholz, die Anmutung eines hochwertigeren Holzes, beispielsweise eines Edelholzes oder eines nicht mehr auf dem Markt verfügbaren geschützten Holzes zu geben.
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Offenbart sind ein Verfahren zum farblichen Gestalten einer strukturierten Oberfläche sowie ein Fußboden- oder Verkleidungspaneel, das nach einem derartigen Verfahren mit einem Farbauftrag versehen ist. Erfindungsgemäß wird die Oberflächenstruktur zunächst erfasst und dann der Farbauftrag in Abhängigkeit von den erfassten Strukturdaten gesteuert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nutzschicht
- 2
- Paneel
- 4
- Förderband
- 6
- Oberflächenstruktur
- 8
- Scanstation
- 10
- Recheneinheit
- 12
- Druckstation
- 14
- Druckkopf
- 16
- Rechnereinheit
- 18
- Farbauftrag
