EP1867488A1 - Vorrichtung zum Bemustern der Oberfläche von Werkstücken - Google Patents

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EP1867488A1
EP1867488A1 EP06012041A EP06012041A EP1867488A1 EP 1867488 A1 EP1867488 A1 EP 1867488A1 EP 06012041 A EP06012041 A EP 06012041A EP 06012041 A EP06012041 A EP 06012041A EP 1867488 A1 EP1867488 A1 EP 1867488A1
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EP
European Patent Office
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unit
web
shaped material
printing unit
printed
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EP06012041A
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English (en)
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EP1867488B1 (de
Inventor
Achim Gauss
Johannes Schmid
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Homag GmbH
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Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
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Application filed by Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH filed Critical Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
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Priority to DE200650008634 priority patent/DE502006008634D1/de
Priority to PL06017766T priority patent/PL1837189T3/pl
Priority to PL08021281T priority patent/PL2065206T3/pl
Priority to EP08021281A priority patent/EP2065206B1/de
Priority to EP06017766.4A priority patent/EP1837189B1/de
Priority to ES06017766.4T priority patent/ES2607893T3/es
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    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17—Dry transfer
    • B44C1/1733—Decalcomanias applied under pressure only, e.g. provided with a pressure sensitive adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/043—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers containing wooden elements

Definitions

  • the invention relates to a device for patterning the surface of workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood materials, plastics or the like, with a printing unit.
  • Workpieces of the type mentioned find common application, for example in the field of furniture and interior design. To give them a desired appearance with little effort, the surfaces of the workpieces are increasingly printed by means of a printing unit.
  • a printing unit For example, the DE 20 2004 000 662 U1 and WO 02/0049 A1 Devices for patterning the surface of workpieces where ink-jet printing systems are used to impart desired patterns to the surfaces of the workpieces.
  • a device known can be laminated with the workpieces with a printed film.
  • this device has a low variability in terms of achievable sampling, since only from a certain stock sampled films can be scooped up.
  • a change of the film to be laminated is complex and leads to machine downtime.
  • a device of the aforementioned type further comprises a web feed unit for feeding a web-shaped material along the printing unit such that the web-like material can be printed by the printing unit, a web supplying unit for continuous Provision of the web-like material to the web feed unit and an application unit for applying the printed, sheet-like material to the surface of the respective workpiece.
  • claim 1 of the present application is directed to a device having a web providing unit, it is to be noted that the present invention achieves the advantages discussed above without the web providing unit in principle, and therefore is not essential to the invention.
  • the printing unit is arranged such that the side facing away from the workpiece of the web-shaped material is printed. This makes it possible to produce workpieces in which the nature of the sheet-like coating material is covered by the printing and the printing is directly facing the viewer.
  • the printing unit is arranged such that the side of the sheet-like material facing the workpiece is printed.
  • the web-shaped material can be, for example, transparent or at least semitransparent, so that the printing of the web-like material is visible to a viewer even after it has been applied to the workpiece.
  • the sheet-like material is used only as a transfer medium and the printing applied to the sheet-like material printing is transmitted by the application of the printed, sheet-like material to the respective workpiece on the surface.
  • the web-like material thus does not have to remain on the surface of the workpiece, but merely serves as a transmission medium. This can be achieved, for example, that the surface texture, feel, etc. of the workpiece is not affected by the web-like material.
  • the printing unit can be designed in the context of the present invention in various ways. In view of a speedy and high-quality printing process, however, it has proven to be advantageous that according to a development of the invention, the printing unit is an ink-jet printing unit or a rotary printing unit.
  • the ink-jet printing unit may be a drop-on-demand printing unit in which individual ink droplets are ejected using, for example, a piezo element or a thermal element in response to corresponding control signals.
  • the web providing unit may take various forms depending on the configuration of the web-shaped material. It has proven to be advantageous that the web supply unit has a receptacle for a supply of sheet material, which preferably contains a supply of sheet material.
  • the device further comprises a structure forming unit for forming a structure on the web-shaped material, which is preferably arranged upstream of the printing unit.
  • a structure-forming unit for forming a structure on the web-shaped material, which is preferably arranged upstream of the printing unit.
  • the device according to the invention further comprises a structure detection unit for detecting a structure on the sheet-like material, which is preferably arranged upstream of the printing unit.
  • a structure detection unit for detecting a structure on the sheet-like material, which is preferably arranged upstream of the printing unit.
  • the device further comprises a control device, which is connected to the printing unit in Connected and are stored in the image data for the applied to the web-shaped material pattern.
  • the control device makes it possible to switch between different patterns and / or structuring even during the operation of the device and to further increase the variability of the device. It is particularly preferred that in the control device and data on the type and positioning of a structuring of the web-shaped material are available, so here an optimal match between image data and structural data and thus an optimal appearance can be achieved.
  • the data about the type and positioning of the structuring of the sheet-like material can be available, for example, in that the control device is connected to the structure formation unit and / or the structure detection unit.
  • the control device is connected to the structure formation unit and / or the structure detection unit.
  • the device further comprises an adhesive application unit for applying an adhesive to the web-shaped material and / or the workpieces. This eliminates any preparatory work for a firm connection between web-shaped material and workpieces, so that a swift and trouble-free operation possible.
  • the device according to the invention can be used in the context of the present invention in a wide variety of machine concepts.
  • the device as a continuous machine is formed, in which the workpieces continuously or at least quasi-continuously (ie, the plate-shaped workpiece can also be temporarily stopped during the passage) through the device.
  • the device is designed as a machining center, in which the workpieces are clamped firmly on a worktable, in which case the worktable itself may in turn be arranged to be stationary or movable within limits.
  • the device is at least partially designed as a unit which can be exchanged into a spindle unit, which unit preferably has a connection section which can be operatively connected to a spindle unit.
  • a machining center is made possible, first performs various, such as cutting, machining steps on a workpiece, before then the above-mentioned unit in the spindle unit and a sampling of the surface of the workpiece is performed.
  • the unit which can be exchanged into a spindle unit can have one or more components which are selected from the printing unit, the web feed unit, the application unit, the web supply unit, the structure formation unit, the structure acquisition unit and the adhesive application unit.
  • the present invention provides a method for patterning the surface of workpieces using a device according to the invention. This method allows economical and rapid operation of the device according to the invention.
  • Fig. 1 schematically shows a plan view of a patterning apparatus 1 as a preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows schematically a sampling device 1 as a preferred embodiment of the present invention.
  • the device 1 is used for patterning the surface of workpieces, for example, at least partially made of wood, wood materials, plastics or the like, although the present invention is not limited thereto.
  • the workpieces may, for example, plate-shaped workpieces, as they are commonly used in the furniture industry, but also act on strip or extruded profiles.
  • the workpieces can have a highly variable geometry, such as free-form plates, elongated profiles with free-form cross-section, three-dimensionally curved workpieces, etc.
  • FIG. 1 shows the case of a plate-shaped workpiece 2 which samples in the region of a narrow surface 2 ' shall be. However, it is also conceivable to pattern the workpieces over a large area, specifically on curved, uniform or other surfaces.
  • the patterning device 1 comprises first a printing unit 4, which is formed in the present embodiment as an ink-jet printing unit.
  • the printing unit 4 thus has a plurality of nozzle outlet openings, from which can be ejected in response to control signals, which are entered by a control device not shown here in detail using suitable elements such as piezo or thermocouples.
  • the patterning device 1 comprises a web feed unit 6 for feeding a web-shaped material 8 along the printing unit 4.
  • the web feed unit 6 is designed such that it conveys the web-like material at a specific distance along the printing unit 4, which is responsible for the printing operation of the printing unit 4 suitable is.
  • the web feed unit 6 may, for example, comprise a plurality of feed and guide rollers, of which only one is shown in FIG.
  • the patterning device 1 comprises a web supply unit 10 for continuously supplying the web-like material 8 to the web feed unit 6.
  • the web supply unit 10 is formed by a receptacle 10 'on which a roll supply is supported rotatably with sheet material 8.
  • the web-shaped material in the context of the present invention can be configured in various ways, for. B. as a narrow strip, as it is often used in the field of edges, or as a wide web for large-scale sampling.
  • the web-shaped material can be used as continuous material or through several web sections, the z. B. can be leaf-like, are used.
  • the sheet material may have one or more layers.
  • the web-shaped material or its layers may consist of very different materials, for example paper, plastic, plastic film, aluminum, aluminum foil, wood or wood veneer, etc., although the present invention is not limited thereto.
  • the patterning device 1 comprises an application unit 12 for applying the printed, sheet-like material 8 to the surface 2 'of the respective workpiece.
  • the application unit 12 is formed by a plurality of pinch rollers, which may also be freely rotatable or partially driven.
  • the patterning apparatus further comprises a conveyor adapted to convey the respective workpieces along the application unit.
  • the conveyor may, for example, be a belt, chain or other conveyor, so that the device as a whole may be a continuous device.
  • the workpiece 2 does not necessarily have to be moved, but the patterning device 1 is moved partially or completely, for example when using the patterning device in a machining center.
  • the patterning device is at least partially designed as a unit which can be exchanged into a spindle unit and has a connection section which can be operatively connected to a spindle unit.
  • this connection portion which can also be referred to as a universal interface, for example, rotary drive and control signals, but possibly also hydraulic fluid or the like can be transmitted from the spindle unit to the sampling device.
  • the printing unit is arranged such that the side facing away from the workpiece 2 8 'of the web-shaped material is printed.
  • the printing unit it is also possible for the printing unit to be located on the opposite side, i. is arranged on the workpiece 2 side facing 8 '' of the web-like material to this page 8 '' to print.
  • the patterning device 1 in the present embodiment further comprises a pattern formation unit 14 for forming a structure on the sheet-like material 8, which is arranged upstream of the printing unit 4.
  • the structure-forming unit 14 can be, for example, a structured roller, structured plate or the like.
  • a texture detecting unit 16 for detecting a texture is disposed on the web-shaped material 8.
  • the structure detection unit can be, for example, an optical or ultrasound-based unit.
  • the printing unit 4, the pattern formation unit 14 and the structure detection unit 16 are in the present embodiment with a control device not shown in detail, for example in the form of a control computer.
  • Image data for the pattern to be applied to the web-shaped material 8 are stored on the control computer, which can be selected automatically or by user input and forwarded to the printing unit 4.
  • the selection of the image data can also take place taking into account data which the control device receives from the structure formation unit 14 or the structure detection unit 16 in order to optimally match the image data to the structure data.
  • the patterning device 1 comprises an adhesive application unit 18 in the form of an adhesive application roller.
  • the adhesive applicator roller 18 in Fig. 1 is arranged to apply an adhesive to the surface 2 'of the workpiece 2, it may also be arranged to apply the adhesive directly to the sheet material 8 or to both surfaces.
  • the operation of the sampling device 1 takes place, for example, as follows.
  • the web-shaped material 8 is unrolled from the web supply unit 10 and guided by the web feed unit 6 on the printing unit 4 along.
  • the web-shaped material 8 is printed on the basis of the image data stored in the control device, optionally taking into account structural data of the web-shaped material 8.
  • the web-shaped material reaches the application unit 12, where it is applied to the surface 2 'of the respective workpiece 2 to be patterned and pressed. If an adhesive was applied, the web-shaped material 8 remains permanently on the workpiece 2.
  • the web-shaped material 8 can be advantageously used as a protective film during transport.

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Bemustern der Oberfläche (2') von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bestehen, mit einer Druckeinheit (4), einer Bahnzufuhreinheit (6) zum Zuführen eines bahnförmigen Materials (8) entlang der Druckeinheit (4) derart, dass das bahnförmige Material (8) durch die Druckeinheit (4) bedruckt werden kann, einer Bahnbereitstellungseinheit (10) zum kontinuierlichen Bereitstellen des bahnförmigen Materials (8) an die Bahnzufuhreinheit (6), einer Aufbringeinheit (12) zum Aufbringen des bedruckten, bahnförmigen Materials (8) auf die Oberfläche (2') des jeweiligen Werkstücks (2), und einer Fördereinrichtung, die eingerichtet ist, eine Relativbewegung zwischen den jeweiligen Werkstücken und zumindest der Aufbringeinheit zu erzeugen.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bemustern der Oberfläche von Werkstücken, die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bestehen, mit einer Druckeinheit.
    • Stand der Technik
  • Werkstücke der eingangs genannten Art finden beispielsweise im Gebiet des Möbel- und Innenausbaus verbreitete Anwendung. Um diesen mit geringem Aufwand ein gewünschtes Aussehen zu verleihen, werden die Oberflächen der Werkstücke zunehmend mittels einer Druckeinheit bedruckt. So offenbarten beispielsweise die DE 20 2004 000 662 U1 und WO 02/0049 A1 Vorrichtungen zum Bemustern der Oberfläche von Werkstücken, bei denen Ink-Jet-Drucksysteme dazu eingesetzt werden, den Oberflächen der Werkstücke gewünschte Muster zu verleihen.
  • Diese Technologie bietet sich in der Praxis für im rechteckige, plattenförmige Werkstücke an. Allerdings hat sich gezeigt, dass sich mit dieser Technologie unregelmäßige Werkstücke wie Freiformplatten, lang gestreckte Profile mit Freiformquerschnitt, dreidimensional gekrümmte Werkstücke etc. nur schwierig bedrucken lassen, da sich ein verzerrtes Druckbild ergibt bzw. der Druckkopf kontinuierlich an die Oberflächenkontur angepasst werden müsste.
  • Ferner hat die Anmelderin eine am Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichte Europäische Patentanmeldung mit der Nr. 05009326.9 eingereicht. Diese betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zu Bemustern der Schmalseiten von plattenförmigen Werkstücken, offenbart jedoch unter anderem keine Bahnbereitstellungseinheit.
  • Weiterhin ist beispielsweise aus der DE 101 42 432 C1 eine Vorrichtung bekannt, mit der sich Werkstücke mit einer bedruckten Folie kaschieren lassen. Allerdings besitzt diese Vorrichtung hinsichtlich der erzielbaren Bemusterung eine geringe Variabilität, da nur aus einem bestimmten Vorrat bemusterter Folien geschöpft werden kann. Darüber hinaus ist ein Wechsel der zu kaschierenden Folie aufwändig und führt zu Maschinenstillstandszeiten.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Bemustern der Oberfläche von Werkstücken bereitzustellen, die auch bei unregelmäßig ausgebildeten Werkstücken eine einfache und variable Bemusterung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach Anspruch 17 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Auswahl der Bemusterung der Oberfläche der Werkstücke so spät wie möglich vornehmen zu können. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ferner eine Bahnzufuhreinheit zum Zuführen eines bahnförmigen Materials entlang der Druckeinheit derart, dass das bahnförmige Material durch die Druckeinheit bedruckt werden kann, eine Bahnbereitstellungseinheit zum kontinuierlichen Bereitstellen des bahnförmigen Materials an die Bahnzufuhreinheit und eine Aufbringeinheit zum Aufbringen des bedruckten, bahnförmigen Materials auf die Oberfläche des jeweiligen Werkstücks aufweist.
  • Durch das Bedrucken eines bahnförmigen Materials anstelle der Werkstückoberfläche wird ermöglicht, dass auch Werkstücke mit komplizierter Geometrie zufrieden stellend bedruckt werden können, obgleich die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Darüber hinaus ermöglicht das Vorsehen einer Druckeinheit zum Bedrucken des bahnförmigen Materials, dass erst unmittelbar vor dem Aufbringen des bahnförmigen Materials die Musterauswahl erfolgen muss, so dass sich eine extrem hohe Variabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt, so dass sich selbst an einem einzelnen Werkstück eine kontinuierliche Oberfläche mit wechselnder Bemusterung herstellen lässt.
  • Obgleich Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung auf eine Vorrichtung mit einer Bahnbereitstellungseinheit gerichtet ist, ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung prinzipiell auch ohne Bahnbereitstellungseinheit die oben diskutierten Vorteile erzielt und diese daher für die Erfindung nicht wesentlich ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckeinheit derart angeordnet ist, dass die vom Werkstück abgewandte Seite des bahnförmigen Materials bedruckt wird. Hierdurch lassen sich Werkstücke herstellen, bei denen die Natur des bahnförmigen Beschichtungsmaterials durch die Bedruckung überdeckt wird und die Bedruckung direkt dem Betrachter zugewandt ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Druckeinheit derart angeordnet ist, dass die dem Werkstück zugewandte Seite des bahnförmigen Materials bedruckt wird. Bei dieser Ausgestaltung sind ebenfalls wiederum mehrere Varianten denkbar. Einerseits kann das bahnförmige Material beispielsweise transparent oder zumindest semitransparent sein, sodass die Bedruckung des bahnförmigen Materials auch nach dem Aufbringen auf das Werkstück für einen Betrachter sichtbar ist. Alternativ ist es ebenso denkbar, dass das bahnförmige Material lediglich als Übertragungsmedium genutzt wird und die auf das bahnförmige Material aufgebrachte Bedruckung durch das Aufbringen des bedruckten, bahnförmigen Materials auf das jeweilige Werkstück auf dessen Oberfläche übertragen wird. Bei dieser Variante muss das bahnförmige Material somit nicht auf der Oberfläche des Werkstücks verbleiben, sondern dient lediglich als Übertragungsmedium. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass die Oberflächenbeschaffenheit, Haptik, etc. des Werkstücks durch das bahnförmige Material nicht beeinträchtigt wird.
  • Die Druckeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedlichste Art und Weise ausgestaltet sein. Im Hinblick auf einen zügigen und qualitativ hochwertigen Druckvorgang hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, dass gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Druckeinheit eine Ink-Jet-Druckeinheit oder eine Rotationsdruckeinheit ist. Bei der Ink-Jet-Druckeinheit kann es sich beispielsweise um eine Drop-on-Demand-Druckeinheit handeln, bei der einzelne Tintentropfen beispielsweise unter Einsatz eines Piezoelements oder eines thermischen Elements in Reaktion auf entsprechende Steuersignale ausgestoßen werden.
  • Die Bahnbereitstellungseinheit kann in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des bahnförmigen Materials unterschiedlichste Formen annehmen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Bahnbereitstellungseinheit eine Aufnahme für einen Vorrat an bahnförmigem Material aufweist, die bevorzugt einen Vorrat an bahnförmigem Material enthält.
  • Besonders neuartige und ansprechende Effekte lassen sich erzielen, wenn das bahnförmige Material gemäß einer Weiterbildung der Erfindung strukturiert und/oder transparent ist. Hierdurch lassen sich Optik und Haptik der Werkstückoberfläche noch vielfältiger und ansprechender Gestalten.
  • Anstelle der Verwendung einer bereits vorab strukturierten Folie ist es gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ebenso möglich, dass die Vorrichtung ferner eine Strukturbildungseinheit zum Bilden einer Struktur an dem bahnförmigen Material aufweist, die bevorzugt stromaufwärts der Druckeinheit angeordnet ist. Durch das Vorsehen einer Strukturbildungseinheit lässt sich die Variantenvielfalt der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöhen, da beispielsweise sogar an einem einzelnen Werkstück strukturierte und unstrukturierte Oberflächenbereiche miteinander kombiniert werden können. Dabei ermöglicht ein Vorsehen der Strukturbildungseinheit stromaufwärts der Druckeinheit, dass das durch die Druckeinheit aufgebrachte Druckbild durch die Strukturbildungseinheit nicht beschädigt wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Strukturerfassungseinheit zum Erfassen einer Struktur an dem bahnförmigen Material aufweist, die bevorzugt stromaufwärts der Druckeinheit angeordnet ist. Hierdurch lässt sich das durch die Druckeinheit aufzubringende Druckbild optimal auf die an dem bahnförmigen Material vorhanden Struktur abstimmen, wodurch das Erscheinungsbild und auch die Qualität und Dauerhaftigkeit weiter gesteigert werden können.
  • Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Steuereinrichtung aufweist, die mit der Druckeinheit in Verbindung steht und in der Bilddaten für das auf das bahnförmige Material aufzubringende Muster gespeichert sind. Die Steuereinrichtung ermöglicht, auch während des Betriebes der Vorrichtung zwischen verschiedenen Mustern und/oder Strukturierungen umzuschalten und die Variabilität der Vorrichtung weiter zu erhöhen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass in der Steuereinrichtung auch Daten über Art und Positionierung einer Strukturierung des bahnförmigen Materials verfügbar sind, sodass hier eine optimale Abstimmung zwischen Bilddaten und Strukturdaten und somit ein optimales Erscheinungsbild erreicht werden kann.
  • Dabei können die Daten über Art und Positionierung der Strukturierung des bahnförmigen Materials beispielsweise dadurch verfügbar sein, dass die Steuereinrichtung mit der Strukturbildungseinheit und/oder der Strukturerfassungseinheit in Verbindung steht. Hierdurch kann wiederum zu einem spätestmöglichen Zeitpunkt eine Abstimmung zwischen Bilddaten und Strukturdaten vorgenommen werden, mit entsprechender Erhöhung der Variabilität und Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Obgleich das bahnförmige Material nicht notwendigerweise fest an den Werkstücken angebracht werden muss, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Haftmittelauftrageinheit zum Auftragen eines Haftmittels auf das bahnförmige Material und/oder die Werkstücke aufweist. Hierdurch entfallen jegliche Vorarbeiten für eine feste Verbindung zwischen bahnförmigem Material und Werkstücken, sodass sich ein zügiger und störungsfreier Betrieb ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung bei unterschiedlichsten Maschinenkonzepten zum Einsatz kommen. Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise vorgesehen, dass die Vorrichtung als Durchlaufmaschine ausgebildet ist, bei der sich die Werkstücke kontinuierlich oder zumindest quasi-kontinuierlich (d.h. das plattenförmige Werkstück kann während des Durchlaufs auch vorübergehend angehalten werden) durch die Vorrichtung hindurch bewegen. Ebenso ist es denkbar, dass die Vorrichtung als Bearbeitungszentrum ausgebildet ist, bei welchem die Werkstücke auf einem Aufspanntisch fest aufgespannt sind, wobei in diesem Falle der Aufspanntisch selbst wiederum stationär oder auch in Grenzen verfahrbar angeordnet sein kann.
  • Insbesondere für den Bereich der Bearbeitungszentren ist es gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Vorrichtung zumindest teilweise als in eine Spindeleinheit einwechselbare Einheit ausgebildet ist, die bevorzugt einen mit einer Spindeleinheit betrieblich verbindbaren Anschlussaufschnitt aufweist. Hierdurch wird die Variabilität des Bearbeitungszentrums extrem erhöht, da somit ein Bearbeitungszentrum ermöglicht wird, das zunächst verschiedene, beispielsweise spanende, Bearbeitungsschritte an einem Werkstück ausführt, bevor anschließend die oben genannte Einheit in die Spindeleinheit eingewechselt und eine Bemusterung der Oberfläche des Werkstücks ausgeführt wird. Dabei kann die in eine Spindeleinheit einwechselbare Einheit eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die ausgewählt sind aus Druckeinheit, Bahnzufuhreinheit, Aufbringeinheit, Bahnbereitstellungseinheit, Strukturbildungseinheit, Strukturerfassungseinheit und Haftmittelauftragseinheit.
  • Gemäß einer weiteren Zielrichtung stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bemustern der Oberfläche von Werkstücken unter Einsatz eines erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Anspruch 17 bereit. Dieses Verfahren ermöglicht einen wirtschaftlichen und zügigen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht einer Bemusterungsvorrichtung 1 als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Bemusterungsvorrichtung 1 als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1 dient zum Bemustern der Oberfläche von Werkstücken, die beispielsweise zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bestehen, obgleich die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Bei den Werkstücken kann es sich beispielsweise um plattenförmige Werkstücke, wie sie im Bereich der Möbelindustrie häufig zum Einsatz kommen, aber auch um leisten- oder strangförmig Profile handeln. Ferner können die Werkstücke im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine stark veränderliche Geometrie besitzen, wie Freiformplatten, langgestreckte Profile mit Freiformquerschnitt, dreidimensional gekrümmte Werkstücke, etc. In Fig. 1 ist der Fall eines plattenförmigen Werkstücks 2 gezeigt, das im Bereich einer Schmalfläche 2' bemustert werden soll. Es ist jedoch ebenso denkbar, die Werkstücke großflächig zu bemustern, und zwar an gekrümmten, gleichmäßigen oder sonstigen Oberflächen.
  • Die Bemusterungsvorrichtung 1 umfasst zunächst eine Druckeinheit 4, die in der vorliegenden Ausführungsform als Ink-Jet-Druckeinheit ausgebildet ist. Die Druckeinheit 4 besitzt somit eine Mehrzahl von Düsenaustrittsöffnungen, aus denen unter Einsatz geeigneter Elemente wie Piezo- oder Thermoelemente Tintentropfen in Reaktion auf Steuersignale ausgestoßen werden können, die von einer hier nicht näher gezeigten Steuereinrichtung eingegeben werden.
  • Ferner umfasst die Bemusterungsvorrichtung 1 eine Bahnzufuhreinheit 6 zum Zuführen eines bahnförmigen Materials 8 entlang der Druckeinheit 4. Dabei ist die Bahnzufuhreinheit 6 derart ausgestaltet, dass sie das bahnförmige Material in einem bestimmten Abstand an der Druckeinheit 4 entlang fördert, der für den Druckbetrieb der Druckeinheit 4 geeignet ist. Die Bahnzufuhreinheit 6 kann beispielsweise eine Mehrzahl von Förder- und Führungswalzen aufweisen, von denen in Fig. 1 nur eine gezeigt ist.
  • Darüber hinaus umfasst die Bemusterungsvorrichtung 1 eine Bahnbereitstellungseinheit 10 zum kontinuierlichen Bereitstellen des bahnförmigen Materials 8 an die Bahnzufuhreinheit 6. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Bahnbereitstellungseinheit 10 durch eine Aufnahme 10' gebildet, auf der ein Rollenvorrat mit bahnförmigem Material 8 drehbar gelagert ist.
  • Insgesamt ist zu beachten, dass das bahnförmige Material im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedlichste Art und Weise ausgestaltet sein kann, z. B. als schmaler Streifen, wie er häufig im Bereich von Kanten eingesetzt wird, oder auch als breite Bahn zur großflächigen Bemusterung. Ferner kann das bahnförmige Material als Endlosmaterial oder durch mehrere Bahnabschnitte, die z. B. blattartig sein können, zum Einsatz kommen. Auch kann das bahnförmige Material eine oder mehrere Schichten aufweisen. Dabei kann das bahnförmige Material bzw. dessen Schichten aus unterschiedlichsten Werkstoffen bestehen, beispielsweise aus Papier, Kunststoff, Kunststofffolie, Aluminium, Aluminiumfolie, Holz bzw. Holzfurnier, etc. obgleich die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
  • Ferner umfasst die Bemusterungsvorrichtung 1 eine Aufbringeinheit 12 zum Aufbringen des bedruckten, bahnförmigen Materials 8 auf die Oberfläche 2' des jeweiligen Werkstücks. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Aufbringeinheit 12 durch eine Mehrzahl von Andruckrollen gebildet, die ebenfalls frei drehbar oder teilweise angetrieben sein können.
  • Obgleich in Fig. 1 nicht ausdrücklich gezeigt, besitzt die erfindungsgemäße Bemusterungsvorrichtung ferner eine Fördereinrichtung, die eingerichtet ist, die jeweiligen Werkstücke an der Aufbringeinheit entlang zu fördern. Bei der Fördereinrichtung kann es sich in der vorliegenden Ausführungsform somit beispielsweise um einen Riemen-, Ketten- oder sonstigen Förderer handeln, sodass es sich bei der Vorrichtung insgesamt um eine Durchlaufvorrichtung handeln kann.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, dass das Werkstück 2 nicht notwendigerweise bewegt werden muss, sondern die Bemusterungsvorrichtung 1 teilweise oder als Ganzes verfahren wird, beispielsweise bei Einsatz der Bemusterungsvorrichtung in einem Bearbeitungszentrum. Obgleich in der Fig. ebenfalls nicht gezeigt, ist es in diesem Falle besonders bevorzugt, dass die Bemusterungsvorrichtung zumindest teilweise als in eine Spindeleinheit einwechselbare Einheit ausgebildet ist, die einen mit einer Spindeleinheit betrieblich verbindbaren Anschlussabschnitt aufweist. Über diesen Anschlussabschnitt, der auch als universelle Schnittstelle bezeichnet werden kann, können beispielsweise Drehantrieb- und Steuersignale, aber gegebenenfalls auch Druckflüssigkeit oder dergleichen von der Spindeleinheit an die Bemusterungsvorrichtung übertragen werden.
  • In Fig. 1 ist die Druckeinheit derart angeordnet, dass die vom Werkstück 2 abgewandte Seite 8' des bahnförmigen Materials bedruckt wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, dass die Druckeinheit auf der gegenüberliegenden Seite, d.h. auf der dem Werkstück 2 zugewandten Seite 8'' des bahnförmigen Materials angeordnet ist, um diese Seite 8'' zu bedrucken.
  • Wie in Fig. 1 ebenso zu erkennen ist, umfasst die Bemusterungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform ferner eine Strukturbildungseinheit 14 zum Bilden einer Struktur an dem bahnförmigen Material 8, die stromaufwärts der Druckeinheit 4 angeordnet ist. Bei der Strukturbildungseinheit 14 kann es sich beispielsweise um eine strukturierte Walze, strukturierte Platte oder dergleichen handeln. Ferner ist zwischen der Strukturbildungseinheit 14 und der Druckeinheit 4 eine Strukturerfassungseinheit 16 zum Erfassen einer Struktur an dem bahnförmigen Material 8 angeordnet. Bei der Strukturerfassungseinheit kann es sich beispielsweise um eine optische oder auf Ultraschall basierende Einheit handeln.
  • Die Druckeinheit 4, die Strukturbildungseinheit 14 und die Strukturerfassungseinheit 16 stehen in der vorliegenden Ausführungsform mit einer nicht näher gezeigten Steuereinrichtung in Verbindung, beispielsweise in Form eines Steuerrechners. Auf dem Steuerrechner sind Bilddaten für das auf das bahnförmige Material 8 aufzubringende Muster gespeichert, die automatisch oder durch Benutzereingabe ausgewählt und an die Druckeinheit 4 weitergegeben werden können. Dabei kann die Auswahl der Bilddaten auch unter Berücksichtigung von Daten erfolgen, welche die Steuereinrichtung von der Strukturbildungseinheit 14 oder der Strukturerfassungseinheit 16 erhält, um die Bilddaten optimal auf die Strukturdaten abzustimmen.
  • Schließlich umfasst die Bemusterungsvorrichtung 1 eine Haftmittelauftrageinheit 18 in Form einer Haftmittelauftragwalze. Obgleich die Haftmittelauftragwalze 18 in Fig. 1 derart angeordnet ist, um ein Haftmittel auf die Oberfläche 2' des Werkstücks 2 aufzubringen, kann diese ebenso derart angeordnet sein, um das Haftmittel direkt auf das bahnförmige Material 8 oder auf beide Oberflächen aufzubringen.
  • Der Betrieb der erfindungsgemäßen Bemusterungsvorrichtung 1 vollzieht sich beispielsweise wie folgt. Während des Förderns eines plattenförmigen Werkstücks 2 entlang der Fördereinrichtung wird das bahnförmige Material 8 von der Bahnbereitstellungseinheit 10 abgerollt und durch die Bahnzufuhreinheit 6 an der Druckeinheit 4 entlang geführt. Dabei wird das bahnförmige Material 8 auf der Grundlage der in der Steuereinrichtung hinterlegten Bilddaten, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Strukturdaten des bahnförmigen Materials 8, bedruckt. Anschließend erreicht das bahnförmige Material die Aufbringeinheit 12, wo es an die zu bemusternde Oberfläche 2' des jeweiligen Werkstücks 2 aufgebracht und angedrückt wird. Sofern ein Haftmittel aufgetragen wurde, verbleibt das bahnförmige Material 8 dauerhaft an dem Werkstück 2. Wie oben stehend erläutert ist es jedoch ebenso möglich, das bahnförmige Material 8 lediglich als Übertragungsmedium zu nutzen und nach dem Andrücken an das Werkstück 2 nach Erfolg der Übertragung des Druckbildes von dem Werkstück 2 abzuziehen. Dabei kann das bahnförmige Material vorteilhaft auch als Schutzfolie während des Transports verwendet werden.

Claims (17)

  1. Vorrichtung (1) zum Bemustern der Oberfläche (2') von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bestehen, mit:
    einer Druckeinheit (4),
    einer Bahnzufuhreinheit (6) zum Zuführen eines bahnförmigen Materials (8) entlang der Druckeinheit (4) derart, dass das bahnförmige Material (8) durch die Druckeinheit (4) bedruckt werden kann,
    einer Bahnbereitstellungseinheit (10) zum kontinuierlichen Bereitstellen des bahnförmigen Materials (8) an die Bahnzufuhreinheit (6),
    einer Aufbringeinheit (12) zum Aufbringen des bedruckten, bahnförmigen Materials (8) auf die Oberfläche (2') des jeweiligen Werkstücks (2), und
    einer Fördereinrichtung, die eingerichtet ist, eine Relativbewegung zwischen den jeweiligen Werkstücken und zumindest der Aufbringeinheit zu erzeugen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinheit (4) derart angeordnet ist, dass die vom Werkstück (2) abgewandte Seite (8') des bahnförmigen Materials (8) bedruckt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinheit derart angeordnet ist, dass die dem Werkstück (2) zugewandte Seite (8'') des bahnförmigen Materials (8) bedruckt wird.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinheit (4) eine Ink-Jet-Druckeinheit oder eine Rotationsdruckeinheit ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die
    Bahnbereitstellungseinheitn (10) eine Aufnahme (10') für einen Vorrat an bahnförmigem Material (8) aufweist, die bevorzugt einen Vorrat an bahnförmigen Material (8) enthält.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige Material (8) eine oder mehrere Schichten aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige Material (8) strukturiert und/oder transparent ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Strukturbildungseinheit (14) zum Bilden einer Struktur an dem bahnförmigen Material (8) aufweist, die bevorzugt stromaufwärts der Druckeinheit (4) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Strukturerfassungseinheit (16) zum Erfassen einer Struktur an dem bahnförmigen Material (8) aufweist, die bevorzugt stromaufwärts der Druckeinheit (4) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Steuereinrichtung aufweist, die mit der Druckeinheit (4) in Verbindung steht und in der Bilddaten für das auf das bahnförmige Material (8) aufzubringende Muster gespeichert sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung auch Daten über Art und Positionierung einer Strukturierung des bahnförmigen Materials (8) verfügbar sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit der Strukturbildungseinheit (14) und/oder der Strukturerfassungseinheit (16) in Verbindung steht.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Haftmittelauftrageinheit (18) zum Auftragen eines Haftmittels auf das bahnförmige Material (8) und/oder die Werkstücke (2) aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Durchlaufmaschine oder als Bearbeitungszentrum ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest teilweise als in eine Spindeleinheit einwechselbare Einheit ausgebildet ist, die bevorzugt einen mit einer Spindeleinheit betrieblich verbindbaren Anschlussabschnitt aufweist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der einwechselbaren Einheit ausgewählt sind aus Druckeinheit (4), Bahnzufuhreinheit. (6), Aufbringeinheit (10), Bahnbereitstellungseinheit (12), Strukturbildungseinheit (14), Strukturerfassungseinheit (16) und Haftmittelauftrageinheit (18).
  17. Verfahren zum Bemustern der Oberfläche (2') von Werkstücken (2), die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoffen oder dergleichen bestehen, unter Einsatz einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
    Zuführen eines bahnförmigen Materials (8) mittels der Bahnzufuhreinheit (6) entlang der Druckeinheit (4),
    Bedrucken des bahnförmigen Materials (8) mittels der Druckeinheit (4),
    Aufbringen des bahnförmigen Materials (4)auf ein Werkstück (2) mittels der Aufbringeinheit (10) im Zuge einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück (2) und der Aufbringeinheit (10).
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