DE102019207277A1 - Method for producing a decorative surface, in particular a wooden workpiece - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche auf einem Werkstück (1) mit folgenden Schritten offenbart:- Zuführen des Werkstücks (1), dessen Oberfläche zumindest in Teilbereichen Holz oder Holzfasern aufweist, zu einer Decksubstanzaufbringungseinheit (10) und/oder zu einer Flüssigkeitsaufbringungseinheit (20);- mindestens teilweises Aufbringen einer Decksubstanz (3) auf die Oberfläche des Werkstücks (1), wobei die Decksubstanz (3) dazu ausgebildet ist, die Oberfläche des Werkstücks (1) an den Stellen an denen sie aufgebracht wurde, mindestens teilweise zu versiegeln, wobei die Decksubstanz (3) vorzugsweise digital verdruckbar ausgebildet ist; und- Aufbringen einer Flüssigkeit (4) auf die Oberfläche des Werkstücks (1), wobei die Flüssigkeit (4) vorzugsweise eingefärbt ist und vorzugsweise Farbstoffe und/oder Farbpigmente enthält und/oder Eigenschaften einer Beize aufweist.Ferner wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens offenbart.A method for producing a decorative surface on a workpiece (1) is disclosed, comprising the following steps: feeding the workpiece (1), the surface of which has wood or wood fibers at least in some areas, to a cover substance application unit (10) and / or to a liquid application unit (20); - at least partial application of a cover substance (3) to the surface of the workpiece (1), the cover substance (3) being designed to at least partially cover the surface of the workpiece (1) at the points where it was applied to be sealed, the cover substance (3) preferably being designed to be digitally printable; and- applying a liquid (4) to the surface of the workpiece (1), wherein the liquid (4) is preferably colored and preferably contains dyes and / or color pigments and / or has the properties of a stain. Furthermore, a device for performing the method disclosed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche eines Werkstückes sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for producing a decorative surface of a workpiece and a device for carrying out the method.
Stand der Technik:State of the art:
Nach dem heutigen Stand der Technik werden sowohl Vollholzdielen als auch ein sogenannter Engineered Floor, also ein Mehrschichtparkett oder auch ein künstliches Parkett, welches durch die Aufklebung einer dünnen Holzschicht von teilweise weniger als 1 mm auf eine Trägerplatte entsteht, unterschiedliche Farben durch das Auftragen von pigmentierten Flüssigkeiten („Beize“) erzeugt.According to the current state of the art, both solid wood floorboards and a so-called engineered floor, i.e. a multi-layer parquet or an artificial parquet, which is created by gluing a thin layer of wood, sometimes less than 1 mm, to a carrier board, become different colors by applying pigmented ones Liquids ("stain") generated.
Diese Beizflüssigkeiten werden mit sogenannten Vertreiberwalzen in die Holzporen hineingebürstet, um auch tiefere Stellen in der Holzstruktur zu erreichen. Nach dem typischen Stand der Technik werden Beizflüssigkeiten so pigmentiert, dass sie zumindest teilweise transparent sind und man die Holzoptik darunter noch erkennt.These pickling liquids are brushed into the wood pores with so-called expeller rollers in order to also reach deeper points in the wood structure. According to the typical state of the art, pickling liquids are pigmented in such a way that they are at least partially transparent and the wood look underneath can still be seen.
Mit dieser Methode wird zum Beispiel aus einer hellen Landhausdiele eine sogenannte „Räuchereiche“ optisch hergestellt.With this method, for example, a so-called "smoked oak" is optically produced from a light-colored plank.
Dieses Herstellungsverfahren erlaubt jedoch lediglich eine vollflächige Behandlung der Werkstückoberfläche.However, this manufacturing process only allows the entire surface of the workpiece to be treated.
Nach einem weiteren Stand der Technik gibt es hochwertige Fußböden, die als helles Echtholz verlegt werden und bei dem dann bestimmte Muster vor Ort durch Beizflüssigkeiten erzeugt werden, z.B. Schachbrettmuster oder ähnliches. Bei dieser Technik müssen die Verleger nach dem fertigen Verlegen des Fußbodens diesen mit Klebeband (vergleichbar zu Malerkrepp) abkleben und bestimmte Stellen offen lassen. Die offenen Stellen werden dann mit Beizflüssigkeit getränkt, und die Beize wird nach einer bestimmten Einwirkzeit wieder entfernt.According to a further state of the art, there are high-quality floors that are laid as light-colored real wood and in which certain patterns are then produced on site by pickling liquids, e.g. Checkerboard pattern or something similar. With this technique, after the floor has been laid, the installer has to mask it with adhesive tape (comparable to painter's tape) and leave certain areas open. The open areas are then soaked with pickling liquid, and the pickling is removed again after a certain exposure time.
Dieses offensichtlich sehr aufwendige Verfahren führt dann zu bestimmten Mustern auf dem Echtholz, die eine gewünschte Optik in einem Innenraum erzielen. Ein ähnliches manuelles Vorgehen ist auch für Möbeloberflächen oder Tischoberflächen aus Vollholz oder einem Holzfurnier oder Engineered Wood (Mehrschichtparkett oder Mehrschicht-Echtholz, Pressholz) möglich.This obviously very complex process then leads to certain patterns on the real wood that achieve a desired look in an interior. A similar manual procedure is also possible for furniture surfaces or table surfaces made of solid wood or a wood veneer or engineered wood (multi-layer parquet or multi-layer real wood, pressed wood).
Dieses so gebeizte Holz mit dem oben genannten möglichen Muster wird nach dem heutigen Stand der Technik entweder über die volle Oberfläche des Holzes oder mit manuellem Abkleben und sehr viel manuellem Aufwand hergestellt.This wood stained in this way with the above-mentioned possible pattern is produced according to the current state of the art either over the full surface of the wood or with manual masking and a great deal of manual effort.
Die Überlegung hinter dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also, aus einem sehr günstigen Holz, z.B. einem Birkenfurnier, ein optisches „Mahagoni-Optik-Furnier“ zu erzeugen.The idea behind the method according to the invention is therefore to use a very cheap wood, e.g. a birch veneer to create an optical "mahogany look veneer".
Aufgabe der vorliegenden Erfindung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, eine einfache und industriell durchführbare Möglichkeit zu finden, ohne manuelles Abkleben dennoch bestimmte gewünschte Muster auf einer Echtholzoberfläche zu erzeugen und dabei den Zeit- und Kostenaufwand pro Quadratmeter deutlich zu senken.The object of the present invention or of the method according to the invention is to find a simple and industrially feasible possibility of nevertheless generating certain desired patterns on a real wood surface without manual masking and thereby significantly reducing the time and costs per square meter.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche auf einem Werkstück mit folgenden Schritten vorgesehen:
- - Zuführen des Werkstückes, dessen Oberfläche zumindest in Teilbereichen Holz oder Holzfasern aufweist, zu einer Decksubstanzaufbringungseinheit und/oder zu einer Flüssigkeitsaufbringungseinheit;
- - mindestens teilweises Aufbringen einer Decksubstanz auf die Oberfläche des Werkstückes, wobei die Decksubstanz dazu ausgebildet ist, die Oberfläche des Werkstückes an den Stellen an denen sie aufgebracht wurde, mindestens teilweise zu versiegeln, wobei die Decksubstanz vorzugsweise digital verdruckbar ausgebildet ist; und
- - Aufbringen einer Flüssigkeit auf die Oberfläche des Werkstückes bzw. auf die Decksubstanz, wobei die Flüssigkeit vorzugsweise eingefärbt ist und vorzugsweise Farbstoffe und/oder Farbpigmente enthält und/oder Eigenschaften einer Beize aufweist.
- - Feeding the workpiece, the surface of which has wood or wood fibers at least in some areas, to a cover substance application unit and / or to a liquid application unit;
- - At least partial application of a cover substance to the surface of the workpiece, the cover substance being designed to at least partially seal the surface of the workpiece at the points where it was applied, the cover substance preferably being digitally printable; and
- - Application of a liquid to the surface of the workpiece or to the covering substance, the liquid preferably being colored and preferably containing dyes and / or colored pigments and / or having the properties of a stain.
Die Wechselwirkung der Decksubstanz zum Holzsubtrat ist vorzugsweise auf eine physikalische Adhäsion beschränkt. Die dabei entstehende Anhangskraft der Decksubstanz an der Oberfläche des Werkstückes ist für den nachfolgenden Beizvorgang ausreichend. Die Durchlässigkeit der Flüssigkeit durch die Decksubstanz kann vorzugsweise durch die verdruckte Auftragsmenge der Decksubstanz gesteuert werden. Bei einer hohen Auftragsmenge gelingt nahezu die vollständige Versiegelung der Holzoberfläche, bei geringer nur die partielle Maskierung; Holzporen, Markstrahlen, und exponierte Stellen werden zunehmend eingefärbt.The interaction of the covering substance with the wood substrate is preferably limited to physical adhesion. The resulting attachment force of the covering substance on the surface of the workpiece is sufficient for the subsequent pickling process. The permeability of the liquid through the cover substance can preferably be controlled by the printed application amount of the cover substance. With a high application rate, the wood surface is almost completely sealed, with a lower application only partial masking; Wood pores, medullary rays and exposed areas are increasingly colored.
Die Steuerung der Auftragsmenge der Decksubstanz ist verfahrenstechnisch möglich. Dies kann beispielsweise in eine entsprechend ausgebildete Decksubstanzaufbringungseinheit implementiert sein. Die Decksubstanzaufbringungseinheit nutzt dazu Digital- und/oder Analogdrucktechnik.The control of the application amount of the covering substance is possible in terms of process technology. This can be implemented, for example, in a correspondingly designed cover substance application unit his. The cover substance application unit uses digital and / or analog printing technology for this purpose.
Die Flächenhaftung der beizenden Flüssigkeit auf dem Holz beruht vorzugsweise ebenfalls auf einer physikalischen Adhäsion. Kennzeichnend hierzu ist vorzugsweise die unzureichende Witterungsbeständigkeit von Farbstoffbeizen, weshalb die Holzoberfläche meist noch geölt oder mit einem TopCoat versehen wird. The surface adhesion of the acidic liquid on the wood is preferably also based on physical adhesion. A characteristic of this is preferably the inadequate weathering resistance of dye stains, which is why the wood surface is usually still oiled or given a top coat.
Vorzugsweise wird nach dem Schritt des mindestens teilweisen Aufbringens der Decksubstanz ein Schritt zur Trocknung und/oder Fixierung der Decksubstanz durchgeführt. Dies erfolgt vorzugsweise mittels Wärmezufuhr und/oder mittels Strahlenhärtung der Decksubstanz. Die Wärmezufuhr auf die Decksubstanz kann vorzugsweise mittels Heißluft und/oder mittels Infrarotstrahlung erfolgen. Zur Strahlenhärtung kann vorzugsweise UV-Strahlung auf die Decksubstanz abgestrahlt werden. Die Decksubstanz wird hierzu vorzugsweise auf der Oberfläche des Werkstücks fixiert. Durch die Fixierung wird die Decksubstanz mit der Oberfläche des Werkstücks verbunden, so dass zwischen der Decksubstanz und der Oberfläche des Werkstückes eine erhöhte Haftkraft besteht. Die Trocknung und/oder Fixierung ist vorzugsweise einer teilweisen, besonders bevorzugt einer vollständigen, Härtung der Decksubstanz gleichzusetzen.After the step of at least partially applying the covering substance, a step for drying and / or fixing the covering substance is preferably carried out. This is preferably done by supplying heat and / or by radiation curing the cover substance. The supply of heat to the cover substance can preferably take place by means of hot air and / or by means of infrared radiation. For radiation curing, UV radiation can preferably be radiated onto the cover substance. For this purpose, the covering substance is preferably fixed on the surface of the workpiece. As a result of the fixation, the covering substance is connected to the surface of the workpiece, so that there is an increased adhesive force between the covering substance and the surface of the workpiece. The drying and / or fixing is preferably equivalent to a partial, particularly preferably a complete, hardening of the covering substance.
Vorzugsweise wird nach dem Schritt des Aufbringens der Flüssigkeit ein weiterer Schritt durchgeführt, in dem ein Vertreiben der Flüssigkeit durchgeführt wird, indem die Flüssigkeit, vorzugsweise mechanisch, besonders bevorzugt mit einer Vertreibereinheit, in die Holzporen verteilt wird. Dadurch wird vorzugsweise eine bessere Aufnahme der Flüssigkeit durch die Oberfläche des Werkstückes gewährleistet. Dabei wird die Flüssigkeit aktiv in die Holzporen vertrieben, wobei dabei vorzugsweise ein Anteil der Flüssigkeit wieder von der Oberfläche des Werkstückes entfernt wird. Dieser Anteil ist vorzugsweise nicht von dem Werkstück aufnehmbar, da das Werkstück bereits durch Aufnahme der Flüssigkeit gesättigt ist. Das Vertreiben erfolgt vorzugsweise mittels einer Bürste, besonders bevorzugt mittels einer Bürstenwalze.After the step of applying the liquid, a further step is preferably carried out in which the liquid is expelled by distributing the liquid, preferably mechanically, particularly preferably with a expeller unit, into the wood pores. This preferably ensures better absorption of the liquid by the surface of the workpiece. The liquid is actively expelled into the wood pores, a portion of the liquid preferably being removed again from the surface of the workpiece. This portion is preferably not absorbable by the workpiece, since the workpiece is already saturated by absorbing the liquid. The expulsion takes place preferably by means of a brush, particularly preferably by means of a roller brush.
Vorzugsweise wird nach dem Schritt des Aufbringens der Flüssigkeit und/oder des Vertreibens der Flüssigkeit ein weiterer Schritt durchgeführt, durch den die Flüssigkeit getrocknet wird. Die Trocknung erfolgt bevorzugt mittels Wärmezufuhr und/oder Strahlenhärtung. Die Wärmezufuhr auf die Flüssigkeit kann vorzugsweise mittels Heißluft und/oder mittels Infrarotstrahlung erfolgen. Zur Strahlenhärtung kann vorzugsweise UV-Strahlung auf die Decksubstanz abgestrahlt werden. Preferably, after the step of applying the liquid and / or expelling the liquid, a further step is carried out by which the liquid is dried. The drying takes place preferably by means of supply of heat and / or radiation curing. The supply of heat to the liquid can preferably take place by means of hot air and / or by means of infrared radiation. For radiation curing, UV radiation can preferably be radiated onto the cover substance.
Vorzugsweise wird ein weiterer Schritt durchgeführt, in dem die Decksubstanz wieder entfernt wird. Dies erfolgt vorzugsweise durch Schleifen der Oberfläche des Werkstückes, wobei besonders bevorzugt auch Material des Werkstückes entfernt wird, wodurch vorteilhafterweise eine gleichmäßig behandelte Oberfläche des Werkstückes geschaffen wird.A further step is preferably carried out in which the covering substance is removed again. This is preferably done by grinding the surface of the workpiece, particularly preferably also removing material of the workpiece, which advantageously creates a uniformly treated surface of the workpiece.
Vorzugsweise erfolgt das mindestens teilweise Aufbringen der Decksubstanz unter Verwendung einer zumindest teilweise transparenten Tinte. Besonders bevorzugt wird dazu eine hochtransparente Tinte, die keine Pigmente aufweist, verwendet.The covering substance is preferably at least partially applied using an at least partially transparent ink. A highly transparent ink which does not contain any pigments is particularly preferably used for this purpose.
Vorzugsweise erfolgt das mindestens teilweise Aufbringen der Decksubstanz nach einer digitalen Vorlage. Dies erfolgt vorzugsweise derart, dass nach dem Auftragen der Flüssigkeit diese nur in den nicht bedruckten Bereichen von der darunterliegenden Holzoberfläche des Werkstückes angenommen wird oder in den bedruckten Bereichen weniger stark angenommen wird, als in den nicht bedruckten Bereichen. Die Decksubstanz wirkt vorteilhafterweise als Versiegelung der Oberfläche des Werkstückes gegenüber der Flüssigkeit. Die Decksubstanz kann demnach vorteilhafterweise in einem beliebigen Muster auf die Oberfläche des Werkstückes aufgetragen werden, so dass dadurch die Oberfläche in einem beliebigen Muster maskiert werden kann. Anschließend kann zumindest ein nicht maskierter, also freiliegender Bereich der Oberfläche des Werkstückes mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden, wobei die Flüssigkeit die Oberfläche des Werkstückes in diesem Bereich optisch verändert. Insbesondere die Vorgabe eines Maskierungsmusters mittels digitaler Vorlage bringt den Vorteil mit sich, schnell zwischen unterschiedlichen Mustern wechseln zu können, so dass auch eine Vielzahl unterschiedlicher Muster oder sogar gänzlich individuelle, sich nicht wiederholende, Darstellungen in kurzer Zeit erzeugt werden kann/können.The at least partial application of the cover substance is preferably carried out according to a digital template. This is preferably done in such a way that after the liquid has been applied, it is only accepted by the underlying wooden surface of the workpiece in the non-printed areas or is accepted less strongly in the printed areas than in the non-printed areas. The covering substance advantageously acts as a seal for the surface of the workpiece against the liquid. The cover substance can therefore advantageously be applied to the surface of the workpiece in any pattern, so that the surface can be masked in any pattern. Subsequently, at least one unmasked, that is to say exposed, area of the surface of the workpiece can be brought into contact with the liquid, the liquid optically changing the surface of the workpiece in this area. Specifying a masking pattern using a digital template in particular has the advantage of being able to switch quickly between different patterns, so that a large number of different patterns or even completely individual, non-repetitive representations can be generated in a short time.
Vorzugsweise wird durch die Flüssigkeit an den Stellen, an denen die Oberfläche des Werkstückes nicht mit der Decksubstanz bedeckt ist, die darunterliegende Holzoberfläche nicht vollständig farblich abgedeckt. Stattdessen kann man vorzugsweise durch eine teilweise transparente Schicht der Flüssigkeit die darunterliegende Holzporen, Astlöcher oder sonstige Holzoptik weiterhin erkennen. The wood surface underneath is preferably not completely covered in color by the liquid at the points at which the surface of the workpiece is not covered with the covering substance. Instead, the underlying wood pores, knotholes or other wood optics can preferably still be seen through a partially transparent layer of the liquid.
Vorzugsweise lässt die Flüssigkeit auf der gesamten Oberfläche des Werkstückes die Holzmaserung deutlicher optisch hervortreten, wobei die entstehenden Farbunterschiede zwischen offenporigen und geschlossenporigen Anteilen der Holzoberfläche in den maskierten Bereichen größer als in den nicht-maskierten Bereichen sind.The liquid preferably allows the wood grain to stand out more clearly on the entire surface of the workpiece, with the resulting color differences between open-pore and closed-pore parts of the wood surface being greater in the masked areas than in the non-masked areas.
Vorzugsweise werden/wird das mindestens teilweise Aufbringen der Decksubstanz und/oder das Aufbringen der Flüssigkeit auf die Oberfläche des Werkstücks, zumindest ein weiteres Mal ausgeführt. Dabei kann vorteilhafterweise eine optische Beeinflussung bzw. Veränderung der Oberfläche des Werkstücks erreicht werden, indem die Flüssigkeit an einigen Stellen mehrfach aufgetragen wird. Auch kann die Decksubstanz bei einem zweiten Durchgang auf bisher unmaskierte Bereiche der Oberfläche des Werkstückes aufgetragen werden, so dass die Maskierung vor einem zweiten Auftragen der Flüssigkeit verändert wird. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass Bereiche auf der Oberfläche des Werkstücks weniger oft mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen als andere, da diese bei einem weiteren Auftragen der Flüssigkeit nun durch die später aufgetragene Decksubstanz versiegelt sind.The at least partial application of the covering substance and / or the application of the liquid to the surface of the workpiece are / is preferably carried out at least one more time. In this case, an optical influence or change in the surface of the workpiece can advantageously be achieved in that the liquid is applied several times at some points. The covering substance can also be applied in a second pass to previously unmasked areas of the surface of the workpiece, so that the masking is changed before the liquid is applied a second time. As a result, it is advantageously achieved that areas on the surface of the workpiece come into contact with the liquid less often than others, since these are now sealed by the cover substance applied later when the liquid is applied again.
Eine weiterer Anwendungsfall könnte vorzugsweise auch darin bestehen, das Holz oder die Holzfasern des Werkstückes direkt am Anfang vollflächig einzufärben und danach den Überschuss abzunehmen, vorzugsweise ggf. dann leicht anzuschleifen. Dann erst erfolgt das auf Auftragen der Decksubstanz entsprechend dem gewünschten Maskierungsmuster sowie ein zweites Mal einfärben. Der gewonnene Gesamtfarbeindruck besteht vorzugsweise in einem geringeren Kontrast zwischen stark und weniger ausgeprägter Pigmentierung.A further application could preferably also consist in coloring the wood or the wood fibers of the workpiece over the entire surface right at the beginning and then removing the excess, preferably then slightly sanding it if necessary. Only then is the cover substance applied according to the desired masking pattern and colored a second time. The overall color impression obtained is preferably a lower contrast between strong and less pronounced pigmentation.
Vorzugsweise wird die Flüssigkeit bei einem zweiten Aufbringen gegen eine andere Flüssigkeit mit einer anderen Zusammensetzung hinsichtlich Farbstoffe und/oder Farbpigmente und/oder Beizeigenschaften ausgetauscht.In a second application, the liquid is preferably exchanged for another liquid with a different composition with regard to dyes and / or color pigments and / or stain properties.
Vorzugsweise wird das Aufbringen der Flüssigkeit auf die Oberfläche des Werkstücks, zumindest ein weiteres Mal ausgeführt, wobei die Flüssigkeit dabei jedes Mal zumindest hinsichtlich der enthaltenen Farbstoffe und/oder Farbpigmente identisch zum vorangegangenen Aufbringen ist, wobei das Aufbringen zumindest an einer Stelle der Oberfläche des Werkstückes mehrfach erfolgt. Auf diese Weise kann eine intensivere optische Veränderung der Werkstückoberfläche erreicht werden. Besonders bevorzugt wird zwischen zwei Aufbringungsschritten eine Trocknung des Werkstücks bzw. der Flüssigkeit durchgeführt.The application of the liquid to the surface of the workpiece is preferably carried out at least one more time, the liquid being identical to the previous application each time, at least in terms of the dyes and / or color pigments it contains, the application at least to one point on the surface of the workpiece done several times. In this way, a more intensive optical change of the workpiece surface can be achieved. It is particularly preferable for the workpiece or the liquid to be dried between two application steps.
Vorzugsweise wird der Schritt des Aufbringens der Flüssigkeit zumindest einmal vor dem mindestens teilweisen Aufbringen der Decksubstanz durchgeführt. Auf diese Weise kann die Oberfläche des Werkstücks bereits vor dem Aufbringen der Decksubstanz in Teilbereichen oder auch vollflächig durch die Flüssigkeit verändert werden.The step of applying the liquid is preferably carried out at least once before the at least partial application of the covering substance. In this way, the surface of the workpiece can be changed by the liquid in partial areas or also over the entire area before the covering substance is applied.
Vorzugsweise wird vor dem Aufbringen der Flüssigkeit ein Schritt durchgeführt, in dem die Oberfläche des Werkstückes zumindest teilflächig, vorzugsweise vollflächig, aufgeraut wird, wobei das Aufrauen vorzugsweise mechanisch und/oder chemisch erfolgt. Das mechanische Aufrauen erfolgt vorzugsweise mit einer Reib- und/oder Schleifvorrichtung. Das chemische Aufrauen erfolgt vorzugsweise mit einer Chemikalie, die dazu ausgebildet ist, Bestandteile der Holzfasern oder auch ganze Holzfasern aus dem Werkstück zu lösen. Dies erfolgt beispielsweise mittels Ätzung. Durch das Aufrauen wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Aufnahmefähigkeit des Werkstücks, zumindest an dessen Oberfläche, für die Flüssigkeit erhöht wird, so dass die Flüssigkeit bzw. darin enthaltene Bestandteile, z.B. Farbpigmente, leichter in das Werkstück eindringen können.Before applying the liquid, a step is preferably carried out in which the surface of the workpiece is roughened at least partially, preferably over the entire area, the roughening preferably being carried out mechanically and / or chemically. The mechanical roughening is preferably carried out with a rubbing and / or grinding device. The chemical roughening is preferably carried out with a chemical which is designed to detach constituents of the wood fibers or even entire wood fibers from the workpiece. This is done, for example, by means of etching. The roughening has the advantageous effect that the capacity of the workpiece, at least on its surface, for the liquid is increased, so that the liquid or components contained therein, e.g. Color pigments, can more easily penetrate the workpiece.
Vorzugsweise erfolgt das mindestens teilweise Aufbringen der Decksubstanz mittels Digitaldrucktechnik und/oder mittels analoger Drucktechnik. Unter Digitaldrucktechnik sind bevorzugt Tintenstrahl- oder Digitaldruckköpfe zu verstehen, die, besonders bevorzugt, über die gesamte Breite des Werkstücks angeordnet sein können, um möglichst die gesamte Oberfläche des Werkstücks erreichen zu können. Unter analoger Drucktechnik ist vorzugsweise eine Druckwalze zu verstehen, die dazu ausgebildet ist, die Decksubstanz durch Abrollen auf der Oberfläche des Werkstückes nach einem bestimmten Muster aufzutragen.The covering substance is preferably at least partially applied by means of digital printing technology and / or by means of analog printing technology. Digital printing technology is preferably to be understood as meaning inkjet or digital print heads which, particularly preferably, can be arranged over the entire width of the workpiece in order to be able to reach the entire surface of the workpiece as far as possible. Analogous printing technology is preferably to be understood as a printing roller which is designed to apply the covering substance by rolling it onto the surface of the workpiece according to a specific pattern.
So gelingt vorzugsweise ein Auftrag der hier zugrundeliegenden Decksubstanz zwischen 1 g/m2 und 10 g/m2, besonders bevorzugt zwischen 3 g/m2 und 8 g/m2.The underlying cover substance is preferably applied between 1 g / m 2 and 10 g / m 2 , particularly preferably between 3 g / m 2 and 8 g / m 2 .
Vorzugsweise wird ein weiterer Schritt durchgeführt, in dem ein Entfernen zumindest der Flüssigkeit und/oder der Decksubstanz, von der Oberfläche des Werkstücks erfolgt. Bei der entfernten Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um überschüssige Flüssigkeit, die nicht mehr von dem Werkstück aufgenommen werden kann, da dieses bereits gesättigt ist. Die Flüssigkeit und/oder die Decksubstanz können/kann vorzugsweise aktiv entfernt werden. Unter aktivem Entfernen kann insbesondere ein mechanisches Entfernen der Decksubstanz und/oder der Flüssigkeit mit einer Bürste und/oder mit einem Hobel und/oder mit einer Schleifvorrichtung verstanden werden. Besonders bevorzugt wird dabei auch Material des Werkstücks entfernt. Auch kann darunter ein Erwärmen und/oder Verdampfen der Decksubstanz und/oder der Flüssigkeit verstanden werden. Hierzu kann vorzugsweise eine Wärmequelle, wie z.B. eine Heizung und/oder ein Gebläse, das zur Abgabe von Heißluft ausgebildet ist, und/oder ein Infrarotstrahler verwendet werden.A further step is preferably carried out in which at least the liquid and / or the covering substance is removed from the surface of the workpiece. The removed liquid is preferably excess liquid which can no longer be absorbed by the workpiece, since it is already saturated. The liquid and / or the covering substance can preferably be actively removed. Active removal can in particular be understood to mean mechanical removal of the covering substance and / or the liquid with a brush and / or with a plane and / or with a grinding device. Particularly preferably, the material of the workpiece is also removed. This can also be understood to mean heating and / or evaporation of the covering substance and / or the liquid. A heat source such as e.g. a heater and / or a fan, which is designed to deliver hot air, and / or an infrared radiator can be used.
Vorzugsweise erfolgt das Aufbringen der Flüssigkeit auf die Oberfläche des Werkstücks vollflächig.The liquid is preferably applied over the entire surface of the workpiece.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche vorgesehen, aufweisend:
- - eine Decksubstanzaufbringungseinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Decksubstanz mindestens teilweise auf die Oberfläche des Werkstücks aufzubringen, wobei die Decksubstanz dazu ausgebildet ist, die Oberfläche des Werkstücks an den Stellen an denen sie aufgebracht wurde, zu versiegeln;
- - eine Flüssigkeitsaufbringungseinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Flüssigkeit auf die Oberfläche des Werkstücks aufzubringen, wobei die Flüssigkeit vorzugsweise eingefärbt ist und vorzugsweise Farbstoffe und/oder Farbpigmente enthält und/oder Eigenschaften einer Beize aufweist;
- - eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Vorrichtung entsprechend anzusteuern, um eine Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben zu bewirken.
- a covering substance application unit which is designed to apply a covering substance at least partially to the surface of the workpiece, the covering substance being designed to seal the surface of the workpiece at the locations where it was applied;
- a liquid application unit which is designed to apply a liquid to the surface of the workpiece, the liquid preferably being colored and preferably containing dyes and / or color pigments and / or having the properties of a stain;
- a control unit which is designed to control the device accordingly in order to carry out the method as described above.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Fixierungseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Decksubstanz und/oder die Flüssigkeit zu trocknen, wobei die Fixierungseinheit hierzu vorzugsweise ein Gebläse und/oder eine Wärmequelle und/oder eine UV-Strahlenquelle aufweist.The device preferably also has a fixing unit which is designed to dry the cover substance and / or the liquid, the fixing unit preferably having a fan and / or a heat source and / or a UV radiation source for this purpose.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Vorbereitungseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Oberfläche des Werkstücks vorzubereiten, insbesondere aufzurauen, wobei die Vorbereitungseinheit hierzu vorzugsweise eine Aufrauwalze und/oder eine Schleifvorrichtung und/oder eine Abgabevorrichtung zur Abgabe einer Aufrausubstanz, wie einer Schleifpaste, aufweist. Es kann auch eine Sandstrahlvorrichtung oder Vergleichbares vorgesehen sein.The device preferably also has a preparation unit which is designed to prepare, in particular roughen the surface of the workpiece, the preparation unit preferably having a roughening roller and / or a grinding device and / or a dispensing device for dispensing a roughening substance, such as a grinding paste . A sandblasting device or the like can also be provided.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Vertreibereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Flüssigkeit auf der Oberfläche des Werkstücks zu vertreiben, wobei die Vertreibereinheit hierzu vorzugsweise eine Bürste aufweist.The device preferably also has a distributor unit which is designed to distribute the liquid on the surface of the workpiece, the distributor unit preferably having a brush for this purpose.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Nachbearbeitungseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück zumindest nach Auftrag der Decksubstanz und/oder der Flüssigkeit nachzubearbeiten, wobei die Nachbearbeitungseinheit hierzu vorzugsweise eine Schleif- und/oder Hobelvorrichtung aufweist.Preferably, the device also has a post-processing unit which is designed to post-process the workpiece at least after the application of the covering substance and / or the liquid, the post-processing unit preferably having a grinding and / or planing device for this purpose.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Beschichtungseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Oberfläche des Werkstücks zu beschichten. Die Beschichtung kann beispielsweise mit einer Versiegelungslackschicht erfolgen, die vorzugsweise in einem letzten Arbeitsschritt auf das Werkstück aufgebracht wird. Dazu weist die Beschichtungseinheit vorzugsweise eine Gießvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, einen Lackvorhang auszubilden, durch den das Werkstück geführt wird. Alternativ oder zusätzlich weist die Beschichtungseinheit eine Auftragsrolle auf, die an der Oberfläche des Werkstückes abrollt und dort den Lack aufträgt. Alternativ oder zusätzlich weist die Beschichtungseinheit ein Tauchbecken auf, wobei das Werkstück zumindest teilweise zur Beschichtung mit Lack in dieses Tauchbecken getaucht wird. Alternativ oder zusätzlich weist die Beschichtungseinheit Digitaldrucktechnik auf, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück durch Aufbringen von Lack zu versiegeln.Preferably, the device also has a coating unit which is designed to coat the surface of the workpiece. The coating can take place, for example, with a sealing lacquer layer, which is preferably applied to the workpiece in a last working step. For this purpose, the coating unit preferably has a casting device which is designed to form a lacquer curtain through which the workpiece is guided. Alternatively or additionally, the coating unit has an application roller which rolls off the surface of the workpiece and applies the paint there. Alternatively or additionally, the coating unit has an immersion tank, the workpiece being at least partially immersed in this immersion tank for coating with paint. As an alternative or in addition, the coating unit has digital printing technology which is designed to seal the workpiece by applying lacquer.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Transporteinheit auf, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück zumindest einigen der einzelnen Einheiten, wie sie oben beschrieben wurden, zuzuführen. Die Transporteinheit weist hierzu vorzugsweise ein Transportband auf.The device preferably also has a transport unit which is designed to feed the workpiece to at least some of the individual units, as described above. For this purpose, the transport unit preferably has a transport belt.
Vorzugsweise ist die Transporteinheit dazu ausgebildet, das Werkstück zumindest einer der einzelnen oben beschriebenen Einheiten zumindest ein weiteres Mal zuzuführen. Auf diese Weise können mit einer einzigen Einheit Verfahrensschritte mehrfach ausgeführt werden, ohne dass eine weitere Einheit für denselben Verfahrensschritt vorgesehen werden muss.The transport unit is preferably designed to feed the workpiece at least one more time to at least one of the individual units described above. In this way, method steps can be carried out several times with a single unit without having to provide a further unit for the same method step.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung mindestens eine der oben beschriebenen Einheiten ein weiteres Mal auf. Auf diese Weise ist es möglich einen Verfahrensschritt durch das Vorsehen einer weiteren Einheit, zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens ein weiteres Mal auszuführen.The device preferably has at least one of the units described above a second time. In this way, it is possible to carry out a method step a second time at a later point in time of the method by providing a further unit.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1a bis1c eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2a bis2c Möglichkeiten, die Decksubstanz bzw. die Flüssigkeit aufzubringen, und -
3 eine prinzipielle Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1a to1c an embodiment of the method according to the invention, -
2a to2c Possibilities of applying the covering substance or the liquid, and -
3 a basic device for performing the method according to the invention.
In
Auf die nach oben zeigende Oberfläche dieses Werkstücks
In einem weiteren Schritt wird nun eine Flüssigkeit
In einer alternativen Ausführungsform ist die Maskierung der Oberfläche des Werkstückes
Die Flüssigkeit
In einer alternativen Ausführungsform kann auch in den anderen Bereichen der Oberfläche (nicht an den Flüssigkeitswirkbereichen
In einer speziellen Ausführungsform dringt die Decksubstanz
Der Auftrag der Decksubstanz
Alternativ oder zusätzlich kann der Auftrag der Decksubstanz
Alternatively or additionally, the application of the covering substance can be used
Zusammenfassend kann also das Aufbringen der Decksubstanz bevorzugt mit Drucktechniken erfolgen. Idealerweise, aber nicht zwingend, wird dabei für komplexere Maskierungen Digitaldrucktechnik verwendet.In summary, the covering substance can preferably be applied using printing techniques. Ideally, but not necessarily, digital printing technology is used for more complex masking.
Das Aufbringen der Flüssigkeit
Eine weitere Möglichkeit (nicht gezeigt), die Flüssigkeit
In einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform wird die Flüssigkeit
Es ist eine Decksubstanzaufbringungseinheit
Der Decksubstanzaufbringungseinheit
Ferner ist eine Fixierungseinheit
Vor der Decksubstanzaufbringungseinheit
Der Flüssigkeitsaufbringungseinheit
Nach der Vertreibereinheit
Ferner kann eine Beschichtungseinheit
Sämtliche hier aufgeführten Einheiten
Die Vorrichtung weist ferner eine Steuereinheit
Die Fixierungseinheit
Eine Zuführung des Werkstücks
Auch ist die gezeigte Reihenfolge der Einheiten
Auch kann vor der Decksubstanzaufbringungseinheit
Auslöser für die hier vorliegende Erfindung war die überraschende Erkenntnis, dass Tinte, die auf Teilbereiche eines Werkstücks aus Echtholz aufgebracht wurde, anschließend als Decksubstanz gegenüber einer Flüssigkeit, hier einer Beize oder einer pigmentierten Flüssigkeit wirkt. Insbesondere war eine überraschend positive Auswirkung der verdruckten Tinte, dass die Faserstruktur der darunter liegenden Holzoberfläche nicht komplett verloren gegangen ist. D.h., auch in den durch die Tinte maskierten Bereichen der Oberfläche wurde die Holzstruktur durch ein teilweises Eindringen der Beizflüssigkeit deutlicher sichtbar, als vor dem Auftrag der Beize. Damit wurde trotz der teilweisen Maskierung in der Gesamtheit der Oberfläche die Holzstruktur wesentlich deutlicher, was ein sehr erwünschter Effekt war.The trigger for the present invention was the surprising finding that ink, which was applied to partial areas of a workpiece made of real wood, then acts as a covering substance against a liquid, here a stain or a pigmented liquid. In particular, a surprisingly positive effect of the printed ink was that the fiber structure of the wood surface underneath was not completely lost. This means that even in the areas of the surface masked by the ink, the wood structure was more clearly visible due to partial penetration of the stain than before the stain was applied. Thus, despite the partial masking of the surface as a whole, the wood structure became much clearer, which was a very desirable effect.
Daher werden zum genaueren Verständnis der Erfindung abschließend spezielle Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die zuvor erläuterten Zeichnungen beschrieben, die diesem speziellen Anwendungsfall zuzurechnen sind.Therefore, for a more detailed understanding of the invention, specific embodiments of the invention are finally described with reference to the drawings explained above, which are to be assigned to this specific application.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird ein Werkstück
In einer weiteren Ausführungsform kann ein zweites Aufbringen einer Flüssigkeit
In einer weiteren Ausführungsform kann die pigmentierte Flüssigkeit
Die Verfahrensschritte zum Farb- und Flüssigkeitsauftrag werden mehrfach, mindestens jedoch zweifach wiederholt, wobei die pigmentierte Flüssigkeit
In einer weiteren Ausführungsform werden die Verfahrensschritte zum Farb- und Flüssigkeitsauftrag mehrfach, aber mindestens zweifach wiederholt, wobei die pigmentierte Flüssigkeit
Die Flüssigkeit
Die Decksubstanz
Diese weist eine Dichte bei 20°C von 1,09 g/cm3, eine Oberflächenspannung von 16 bis 39 Dynes/cm, eine kinematische Viskosität bei 20°C von 16 s (nach
Das nominelle Volumen der Tröpfchen
Hauptbestanteile sind: <40 wt% 2-(2-Ethoxyethoxy)-ethylenacrylat, <40 wt% Trimethylolpropan, ethoxyliert, verestert mit Acrylsäure, <40 wt% Dipentaerythritolhexaacrylat. Ferner sind keine organischen Lösemittel, kein Wasser, kein Pigment- oder Farbstoffanteil enthalten.The main components are: <40 wt% 2- (2-ethoxyethoxy) ethylene acrylate, <40 wt% trimethylolpropane, ethoxylated, esterified with acrylic acid, <40 wt% dipentaerythritol hexaacrylate. Furthermore, it contains no organic solvents, no water, no pigment or dye.
Unter Anwendung von Digitaldrucktechnik gelingt ein Auftrag der Decksubstanz
In einer speziellen Ausführung dringt auch die Decksubstanz
Der Siedebeginn der Decksubtanz
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Werkstückworkpiece
- 22
- FlüssigkeitswirkbereichFluid range
- 33
- DecksubstanzCover substance
- 3a3a
- Tröpfchendroplet
- 44th
- Flüssigkeitliquid
- 1010
- DecksubstanzaufbringungseinheitCover substance application unit
- 1111
- DigitaldruckkopfDigital print head
- 1212
- AuftragsrolleOrder role
- 2020th
- FlüssigkeitsaufbringungseinheitLiquid application unit
- 2121st
- GießvorrichtungPouring device
- 3030th
- SteuereinheitControl unit
- 4040
- FixierungseinheitFixation unit
- 5050
- VorbereitungseinheitPreparation unit
- 6060
- VertreibereinheitDistributor unit
- 7070
- NachbearbeitungseinheitPost-processing unit
- 8080
- BeschichtungseinheitCoating unit
- 9090
- TransporteinheitTransport unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
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