EP2301762A1

EP2301762A1 - Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Struktur auf eine Holzwerkstoffplatte

Info

Publication number: EP2301762A1
Application number: EP10156186A
Authority: EP
Original assignee: Flooring Technologies Ltd
Current assignee: Flooring Technologies Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: EP2301762B1; PL2301762T3; EP2301762B9

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Struktur auf eine Holzwerkstoffplatte mit den Schritten: - Aufbringen eines ein- oder mehrlagigen Dekors, - Aufbringen mindestens einer Lackschicht sowie - Auftragen eines Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, - Auftragen eines Decklacks wobei erfindungsgemäß das Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, durch einen digitalen Drucker erfolgt. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Struktur auf eine Holzwerkstoffplatte.
Holzwerkstoffplatten, z. B. Span- oder Faserplatten, weisen unbehandelt eine Oberfläche auf, die nicht für alle Anwendungen gebrauchstüchtig ist. Sie erhalten deshalb meist eine Versiegelung oder Oberflächenbeschichtung aus Lack oder Kunstharz. Die Oberflächenbeschichtung bewirkt, dass die Holzwerkstoffplatte eine verschleißfeste, licht- und feuchtigkeitsbeständige Oberfläche erhält. Daneben umfasst die Oberflächenbeschichtung auch ein Dekor, das ästhetischen Ansprüchen genügt. Insbesondere dann, wenn das Dekor die Nachbildung eines Naturstoffes wie Holz oder Stein erreichen will, wird neben dem Dekor auch eine Struktur in die Oberflächenbeschichtung eingebracht. Bei der Herstellung von Druckdekoren wird heute gefordert, dass die Struktur, die in nachgeschalteten Verfahrensschritten aufgebracht wird, möglichst genau zu dem Dekor passt. Die Struktur soll also für eine optimale ästhetische Wirkung dekorsynchron sein.
Nach dem Aufbringen des Dekors, das meist eine Grundierung und eine oder mehrere Farbschichten erfordert, wird in der Regel der Lack oder das Kunstharz aufgetragen. Die Struktur wird meist nach dem Aufbringen des Lacks oder Kunstharzes erzeugt. Das kann durch Prägen des Lacks oder Kunstharzes mit Pressblechen in Kurztaktpressen oder bei kontinuierlichen Verfahren mit Walzen geschehen. Alternativ können erhabene Strukturen auch durch punktuelles Aufbringen von hochgefüllten, hochviskosen Lacken erzeugt werden. Schließlich können Mittel aufgetragen werden, die das Verfließen von Lack beeinflussen. Die EP 1 645 339 stellt die bekannten Verfahren zum Erzeugen von dekorsynchronen Strukturen auf Holzwerkstoffplatten zusammenfassend dar. Da in der Regel jedoch Porenstrukturen, also Vertiefungen, nachgebildet werden sollen, wird das Aufbringen erhabener Strukturen jedoch nicht als optimal in der ästhetischen Wirkung angesehen.
Die Erfindung bezieht sich auf Holzwerkstoffoberflächen, die mit mindestens einer Lackschicht versiegelt werden. In der Regel werden jedoch mehrere Lackschichten aufgebracht, darunter z. B. eine oder mehr Lackschichten die Korund enthalten oder Lackschichten unterschiedlicher Glanzgrade. Eine Lackschicht enthält oft auch andere funktionale Bestandteile, die z. B. die akustischen Eigenschaften, die Haptik oder die Leitfähigkeit der Oberfläche beeinflussen.
Meist wird das Dekor zuerst auf die Oberfläche der Holzwerkstoffplatte aufgebracht, anschließend mindestens eine Lackschicht und schließlich wird die Struktur erzeugt. Alternativ werden Mittel zum Erzeugen einer Struktur, also z. B. Mittel zum Beeinflussen des Verlaufs von Lacken vor dem Aufbringen einer Lackschicht aufgetragen. Das Aufbringen des Dekors und das Erzeugen einer Struktur, z. B. durch Auftragen eines Mittels, das den Verlauf des Lacks beeinflusst, erfolgt jedoch immer zeitlich und räumlich getrennt. Zudem sind die zu erzeugenden Strukturen oft sehr klein dimensioniert und manchmal auch farblich hinterlegt, z. B. als Wiedergabe feiner, schwarzgrundiger Poren in Holzdekoren, so dass sich bei der Abstimmung kleiner Farbflächen, die mit Strukturen in Übereinstimmung zu bringen sind, besonders schnell und oft Paßungenauigkeiten ergeben. Das Erzeugen dekorsynchroner Strukturen mit optimaler ästhetischer Wirkung ist deshalb schwierig.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen von dekorsynchronen Strukturen vorzuschlagen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren nach Anspruch ₁ und die Vorrichtung nach Anspruch 8 vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer Struktur auf eine Holzwerkstoffplatte hat die Schritte:

Aufbringen eines ein- oder mehrlagigen Dekors,
Aufbringen mindestens einer Lackschicht,
Auftragen eines Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst sowie
Auftragen eines Decklacks

Wie zuvor beschrieben, ist die Reihenfolge der Verfahrensschritte nicht festgelegt. Häufig wird zunächst das Dekor aufgebracht. Dazu gehört meist eine Grundierung, die eine einheitliche Farbfläche schafft. Im einfachsten Fall stellt die Grundierung das Dekor dar. Üblicherweise werden jedoch zwei oder mehr Lagen von Farbe oder Pigmenten aufgebracht werden, in der Regel abschnittsweise, also punkt-, strich- oder streifenförmig. In diesem Fall ist die Grundierung bereits auf die weiteren Lagen des Dekors abgestimmt. Dann treten zur Grundierung als Musterelemente weitere Lagen Farbe hinzu, die meist abschnittsweise aufgebracht werden und die dann ein Naturdekor, z. B. eine Holz- oder Steinoberfläche oder ein Phantasiedekor bilden.
Es können aber auch nach dem Aufbringen von Lack oder zwischen einzelnen Lagen von Lack noch Farbe oder Pigmente aufgebracht werden, z. B. dann, wenn eine dreidimensionale Wirkung erzeugt werden soll. Oft ist dieses Aufbringen von farbigen Musterelementen an den Stellen erforderlich, wo auch Strukturen zu erzeugen sind. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung wird also das Dekor durch eine oder mehrere Lagen, Flecken, bzw. Punkte, Streifen oder Striche von Farben oder Pigmenten erzeugt. Farben und Pigmente werden in der Regel als UV-härtende oder wässrige Tinte aufgebracht. Die Lagen folgen nicht immer unmittelbar aufeinander, die Farbschichten des Dekors können beispielsweise auch durch Lagen von Lack voneinander getrennt sein. Das Aufbringen eines Dekors bzw. der Farblagen eines Dekors erfolgt meist durch Walzen oder durch einen Digitaldrucker.
Digitaldrucker sind z.B. Tintenstrahl-Drucker, die aus Düsen, die feinste Farbtröpfchen erzeugen und auf die Oberfläche der Holzwerkstoffplatte sprühen oder spritzen.
Meist folgt auf das Dekor eine oder mehrere Lagen von Lack bzw. Lackschichten. Grundsätzlich kann mit einer Lackschicht die gewünschte Versiegelung erreicht werden. Um jedoch eine hohe Transparenz der Versiegelung oder eine möglichst gleichmäßige Aushärtung des Lacks zu erreichen, werden meist mehrere Lackschichten aufgetragen. Einzelne Lackschichten können dabei unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Sie können z. B. Korund aufweisen, um eine erhöhte Abriebfestigkeit zu erreichen. Sie können auch leitfähige Partikel enthalten, um eine vorgegebene Leitfähigkeit zu erreichen.
Unterschiedlichste Lacke werden zum Versiegeln der Oberflächen von Holzwerkstoffplatten verwendet. Besonders bevorzugt werden in der industriellen Herstellung von Oberflächenbeschichtungen jedoch UV- und strahlungshärtende Lacke, die mit geringem Energieaufwand schnell angeliert oder ausgehärtet werden können.
Auf oder unter der Lackschicht werden die Mittel aufgetragen, die das Verlaufen von Lack beeinflussen, im Folgenden auch verlaufsstörende Mittel genannt. Es handelt sich in der Regel um Mittel, dessen Oberflächenspannung von der des Lacks verschieden ist, meist geringer ist. Lack kann -mit anderen Worten- die Oberfläche, die mit verlaufsstörenden Mitteln versehen ist, nicht in gleicher Weise benetzen wie die angrenzende z. B. mit Farbe oder Lack beschichtete Oberfläche. Ein Mittel, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, wird meist schlechter oder gar nicht von Lack benetzt. Insbesondere Mittel, die eine Oberflächenspannung von unter 33 mN/m, bevorzugt im Bereich von 20 mN/M bis 25mN/m aufweisen, sind geeignet, das Verlaufen von Lack zu beeinflussen.
Die verlaufsstörenden Mittel sind flüssig. Oft werden Flüssigkeiten die Silikonverbindungen enthalten, eingesetzt, um Verlaufsstörungen von Lacken zu erzeugen; die verlaufsstörenden Flüssigkeiten können auch Farbstoffe enthalten. Silikonverbindungen sind deshalb geeignet, weil sie trotz einer im Vergleich zu Lack- oder Farboberflächen schlechteren Benetzbarkeit über ein gutes Haftvermögen verfügen. Sie greifen also nicht wegen verminderten Haftungsverhaltens störend in den Aufbau einer mehrschichtigen Oberflächenbeschichtung ein. Diese Flüssigkeiten, mit denen eine Störung im Verlauf von Lacken erzeugt wird, bewirken, dass die Lackschicht an und oft auch im Umfeld des verlaufsstörenden Mittels sich nur teilweise ausbildet. In seltenen Fällen fehlt sie auch vollständig. Es entsteht also eine Vertiefung in der Oberflächenbeschichtung oder Versiegelung. Diese Vertiefung wird als Struktur bezeichnet. Die Struktur ist also eine Vertiefung in der Versiegelung der Holzwerkstoffplatte. Die Struktur ist erfassbar als ein Abschnitt der Versiegelung mit einer gegenüber der Umgebung verringerten Stärke. Die Struktur wird als Pore wahrgenommen.
Damit entspricht die erfindungsgemäß erzeugte Struktur den nachzuahmenden Naturdekoren. Vor allem Holzdekore kommen dem natürlichen Vorbild besonders nahe, wenn die Poren des Holzes möglichst natürlich nachgebildet werden können. Die Poren sind in der Regel länglich geformt, wenige Zehntel von Millimetern breit und bis zu mehreren Millimetern lang. In der Nachbildung, als Struktur auf der Oberfläche einer Holzwerkstoffplatte, genügt eine Tiefe von einigen tausendstel oder hundertstel Millimetern, um eine optimale ästhetische Wirkung zu erzeugen.
Die verlaufsstörenden Mittel werden nach dem Stand der Technik mit Walzen aufgetragen. Die Mantelfläche der Walze ist reliefartig gestaltet, die Vertiefungen auf der Mantelfläche nehmen ein verlaufsstörendes Mittel auf und übertragen es auf die Oberfläche der Holzwerkstoffplatte. Mit diesem recht aufwändigen Verfahren kann jeweils mit einer Walze eine Struktur erzeugt werden. Eine etwas größere Vielfalt an gestalteten Holzwerkstoffoberflächen kann erreicht werden, wenn verschiedene Dekore auf diese Porenstruktur abgestimmt werden. Eine wirklich individuelle, die natürliche Vorlage wiedergebende Struktur kann jedoch für ein Dekor nur sehr aufwändig mit einer strukturgebenden Walze erzeugt werden. Wird die Struktur dann nicht vollständig passgenau über dem Dekor aufgetragen, entsteht ein verschwommenes, ästhetisch unbefriedigendes Dekor.
Es ist das Verdienst des Erfinders, hier ein neues Verfahren vorzuschlagen, bei dem das Mittel, das das Verlaufen des Lackes beeinflusst, mit einem Digitaldrucker aufgetragen wird. Die verlaufsstörenden Mittel lassen sich überraschend gut mit Digitaldruckern verarbeiten. Digital steuerbare Drucker lassen sich sehr gut und schnell durch eine Steuerung von einer auf eine andere Struktur, also auf eine andere Anordnung umstellen, in der das verlaufsstörende Mittel auf die Oberfläche aufzutragen ist. Dadurch erhöht sich die Flexibilität der Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit beschichteter oder versiegelter Oberfläche.
Digitaldrucker ermöglichen aber auch das Erzeugen besonders feiner und differenzierter Strukturen, da die Düsen eines Digitaldruckers eine feinere und differenziertere Verarbeitung der verlaufsstörenden Mittel erlauben.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch das Dekor mit einem Digitaldrucker aufgetragen, um das Dekor besonders präzise und mit einem differenzierten Farbspektrum wiederzugeben.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird das Aufbringen des Dekors und der Lackschicht sowie des Mittels, das den Verlauf des Lacks beeinflusst, durch eine Steuervorrichtung gesteuert. Die Steuervorrichtung koordiniert dabei insbesondere die Abfolge und das Positionieren einzelner Farbschichten, das Aufbringen einzelner Lackschichten und deren Aushärten oder Angelieren sowie das Auftragen und Positionieren der verlaufsstörenden Mittel. Diese Steuerung oder Koordination gewährleistet eine Holzwerkstoffplatte, deren Oberfläche ein Dekor und eine dazu passgenaue, dekorsynchrone Struktur aufweist, die eine optimale ästhetische Wirkung entfalten.
Als besonders vorteilhaft wird eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angesehen, bei der die Steuervorrichtung Vorgaben eines Datensatzes umsetzt, der die Information enthält zur Gestaltung des Dekors und zum Aufbringen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst. Das gewünschte Dekor wird für das industrielle Erzeugen von Dekoren in digitalen Datensätzen niedergelegt. Die Information enthält insbesondere Angaben über die Position von abschnittsweise, z.B. punkt-, streifen- oder strichförmig aufgebrachter Farbe, Farbtönen, der Position von Strukturen bzw. der Stellen oder Bereiche, auf die verlaufsstörende Mittel aufgetragen sind.
Auf diese digitalen Datensätze greifen Steuerungsvorrichtungen zurück, die das Aufbringen von Dekoren oder Strukturen erzeugen. Bisher ist es nicht möglich, beim Erzeugen von Dekoren und von auf diese Dekore abgestimmten Strukturen, während der Produktion auf nur einen Datensatz, einen Gesamt-Datensatz zurückzugreifen, der sowohl die erforderliche Information zum Dekor als auch die Information zu der auf dieses Dekor abgestimmten Struktur enthält. Das Aufbringen von verlaufsstörenden Mitteln, die die gewünschte, vorgegebene Struktur erzeugen, erfolgt nach dem Stand der Technik mit Walzen. Hier kann zwar beim Gestalten der Mantelfläche auf einen Datensatz zurückgegriffen werden, der auf das Dekor abgestimmt ist. Während der Produktion ist dies jedoch nicht mehr möglich. Zum Umstellen auf eine andere Struktur muss die Walze gewechselt werden, mit der das verlaufsstörende Mittel aufgetragen wird.
Erfindungsgemäß ist es jetzt möglich, zum Umstellen von einem Dekor mit spezifischer Struktur auf ein anderes Dekor mit anderer Struktur der Steuervorrichtung einfach einen anderen Datensatz vorzugeben. Ohne weiteren Wechsel von Werkzeugen kann dann ein geändertes Dekor mit einer an das geänderte Dekor angepassten Struktur erzeugt werden. Diese erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht die Herstellung einer Holzwerkstoffplatte mit einer Struktur, die in ästhetisch optimaler Weise an ein Dekor auf der Oberfläche der Holzwerkstoffplatte angepasst ist. Gleichzeitig ermöglicht diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine besonders wirtschaftliche Produktion, da weitaus schneller als bisher von einem Dekor mit spezifischer Struktur auf ein zweites Dekor mit einer anderen, ebenfalls spezifischen Struktur umgestellt werden kann. Zudem entfällt das aufwändige Herstellen von Walzen mit reliefartig gestalteten Mantelflächen.
Vorteilhaft wird die Zeit und/ oder der Weg erfasst, den die mit einer Struktur zu versehende Holzwerkstoffplatte nimmt, z. B. von Anlagen zum Aufbringen von Farbe zu Anlagen oder Mitteln zum Aufbringen von Lack bis zu Anlagen zum Auftragen von verlaufsstörenden Mitteln. Die Steuervorrichtung, der die zeit- und wegbezogenen Daten übermittelt werden, steuert die Anlagen zum Aufbringen von Farbe, Lack und verlaufsstörendem Mittel unter Berücksichtigung dieser Angaben und gewährleistet so, dass Dekor und Struktur in ästhetisch optimaler Weise übereinstimmen. Die Mittel zum Erfassen von Zeit und / oder Weg sind vorzugsweise vor Anlagen oder Mitteln zum Aufbringen des Dekors oder zum Auftragen des verlaufsstörenden Mittels angeordnet, so das bestmögliche Passgenauigkeit gewährleistet ist.
Sowohl ebene Holzwerkstoffplatten als auch Holzwerkstoffplatten mit einer nicht-ebenen Oberfläche können mit einer erfindungsgemäßen Struktur versehen werden. Holzwerkstoffplatten mit einer nicht-ebenen Oberfläche können solche sein, bei denen z. B. die Unterseite plan ist, doch deren Oberseite reliefartig geformt ist, beispielsweise durch Prägen oder durch Fräsen. Typisch ist hier eine Oberfläche, die eine verwitterte Holzoberfläche nachahmt, bei der Bereiche höherer Dichte weniger stark abgetragen sind als Bereiche geringerer Dichte. Eine nicht-ebene Oberfläche kann aber auch erzeugt werden, in dem die Platte insgesamt verformt wird. Die erfindungsgemäß aufzubringende Struktur ist vorzugsweise an die nicht-ebene Oberfläche einer Holzwerkstoffplatte angepasst, um einen optimalen ästhetischen Eindruck zu erzeugen.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Struktur auf die Oberfläche einer Holzwerkstoffplatte, aufweisend:

Mittel zum Aufbringen eines ein- oder mehrlagigen Dekors,
Mittel zum Aufbringen von Lack,
Mittel zum Auftragen eines Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst sowie
eine Steuerung, die mit den Mitteln zum Aufbringen des Dekors, zum Aufbringen der Lackschicht und zum Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, in Verbindung steht, wobei in der Steuerung Datensätze zum Aufbringen des Dekors, zum Aufbringen der Lackschicht und zum Auftragen Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, gespeichert sind,

Mittel, Anlagen oder Elemente einer solchen Vorrichtung sind vorstehend bereits zum Teil angesprochen worden. Mittel zum Aufbringen eines ein- oder mehrlagigen Dekors sind z. B. Walzen, Sprühvorrichtungen oder, bevorzugt, digital steuerbare Strahlvorrichtungen. Digitaldrucker sind erfindungsgemäß für Musterelemente des Dekors erforderlich, die nicht vollflächig aufgetragen werden. Während eine Grundierung, die als Hintergrund des Dekors dient, ohne weiteres mit Walzen aufgetragen werden kann, ist es erforderlich, dass Musterelemente des Dekors, beispielsweise Striche oder kleinere Farbflächen, mit Digitaldruckern aufgebracht werden.
Mittel zum Aufbringen von Lack sind bevorzugt Walzen, daneben sind alle bekannten Anlagen, mit denen Lack auf die Oberfläche von Holzwerkstoffen aufgebracht werden kann, auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet. Zu den Mitteln oder Anlagen zum Aufbringen von Lack zählen auch die Anlagen, mit denen Lack ganz oder teilweise ausgehärtet werden kann. Das Mittel, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, wird erfindungsgemäß mit einem Digitaldrucker aufgetragen. Es kann vor, zwischen und/oder nach den Lackieranlagen angeordnet sein.
Es kann sich dabei jeweils um eine einzelne Anlage handeln, die nur in einer einzigen Lage punktuell bzw. abschnittsweise z. B. das verlaufsstörende Mittel aufbringt. Es kann sich jedoch auch um mehrere aufeinander folgende Anlagen handeln, die entweder mehrere Lagen von Farbe oder Lack aufbringen, oder die Farbe oder Lack trocknen oder aushärten.
Die Steuervorrichtung ist mit den vorgenannten Mitteln oder Anlagen zum Aufbringen von Dekor und Lack sowie mit dem Digitaldrucker zum Auftragen des verlaufsstörenden Mittels verbunden und steuert, an welchen Stellen der Oberfläche der Holzwerkstoffplatte Farbe, Lack oder verlaufsstörendes Mittel aufgetragen wird. Dabei greift die Steuervorrichtung auf Datensätze zurück, in denen vorgegeben und festgelegt ist, an welcher Stelle der Holzwerkstoffplatte welche Farbe, wie viel Lack und ob das verlaufsstörende Mittel aufzutragen ist. Mindestens für das Aufbringen des Dekors in einer oder mehreren Lagen und für das Auftragen des Mittels, das das Verlaufen des Lacks beeinflusst ist erfindungsgemäß nur ein Datensatz vorhanden.
Dadurch dass sowohl für das Aufbringen von Musterelementen des Dekors als auch für das Auftragen des verlaufsstörenden Mittels Digitaldrucker eingesetzt werden, kann die Steuervorrichtung die Bestandteile des Dekors, die nicht flächendeckend aufgebracht werden und das verlaufsstörende Mittel flexibel und passgenau ansteuern, um ein Dekor und eine Struktur zu erzeugen, die exakt aufeinander abgestimmt sind. Da beide Digitaldrucker in gleicher Weise anzusteuern sind, genügt ein Datensatz, um vollständig aufeinander abgestimmte Oberflächenbeschichtungen auf lackierten Holzwerkstoffoberflächen zu erzeugen.
Da im Betriebszustand, also während des Aufbringens von Dekor, Lack und verlaufsstörendem Mittel auf die Holzwerkstoffplatte Dekor und Struktur zwar zeitnah, aber nicht gleichzeitig erzeugt werden, ist es vorteilhaft, wenn Vorrichtungen oder Mittel zum Erfassen von Zeit und / oder Weg vorgesehen sind, die die Position der Holzwerkstoffplatte exakt erfassen und diese Position der Steuervorrichtung übermitteln. Die Steuervorrichtung kann dann die Anlagen bzw. Mittel zum Aufbringen von Dekor, Lack und verlaufsstörendem Mittel auf die Holzwerkstoffplatte nach den Vorgaben des Datensatzes steuern. Bevorzugt bestimmen die Vorrichtungen zum Erfassen von Zeit und / oder Weg die Position der Holzwerkstoffplatte anhand von Kennungen oder Markierungen auf der Holzwerkstoffplatte, vorteilhaft auf der Oberfläche der Holzwerkstoffplatte. Sie sind bevorzugt vor den Mitteln zum Aufbringen des Dekors und den Vorrichtungen zum Aufbringen des verlaufsstörenden Mittels angebracht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Mittel zum Führen der Holzwerkstoffplatte vorgesehen, durch die die Schwingung der Holzwerkstoffplatte auf ein Minimum begrenzt ist. Es hat sich als sehr hilfreich erwiesen, die mit einer Struktur zu versehende Holzwerkstoffplatte nicht nur wie üblich in Förderrichtung zu führen sondern zusätzlich das Ausmaß der Schwingung zu begrenzen, in das eine bewegte Holzwerkstoffplatte ohne diese Maßnahme versetzt wird. Schwingungen sind Bewegungen in eine Richtung, die nicht die Förderrichtung ist. Das erfindungsgemäße Führen oder Fixieren der Holzwerkstoffplatte trägt wesentlich dazu bei, dass sehr detaillierte, kleinteilige Dekore bzw. Musterelemente und darauf abgestimmte Strukturen in ästhetisch ansprechender Weise auf die Holzwerkstoffplatte aufgebracht werden können. Bevorzugt wird ein Vakuumtisch zum Führen der Holzwerkstoffplatte eingesetzt.
Details der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. ₁ a:: eine ebene Holzwerkstoffplatte mit schematisch dargestelltem Dekor und Struktur,
Fig. ₁ b:: einen Schnitt entlang der Linie A - A durch Fig. 1a,
Fig. ₁ c:: eine ausschnittsweise Vergrößerung aus Fig. 1b,
Fig. ₂ a:: eine Holzwerkstoffplatte mit nicht-ebener Oberfläche und mit schematisch dargestelltem Dekor und Struktur,
Fig. ₂ b:: eine ausschnittsweise Vergrößerung eines Schnitts entlang der Linie A-A durch Fig. 2 a,
Fig. 3:: schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. ₁ zeigt eine hochdichte Faserplatte ₁ (HDF-Platte) mit profilierten, beim Verlegen von Paneel zu Paneel ineinandergreifenden Kanten 2. Die Platte ₁ kann z. B. als Fußbodenpaneel oder als Wand- oder Deckenpaneel eingesetzt werden. Auf die Oberfläche der Faserplatte ₁ ist ein Dekor ₃ aufgebracht, dass sich aus dem Dekorbereich ₃a, hier eine durchgehende, vollflächige Grundierung, und dem Dekorbereich ₃b zusammensetzt. Der Dekorbereich 3b ist ein abschnittsweise aufgebrachtes, hier aus punkt-, linienförmigen und streifenförmigen Musterelementen zusammengesetztes Dekor, mit dem eine Echtholzoberfläche nachgeahmt wird. In Abstimmung auf das Dekor ist eine dekorsynchrone Struktur ₄ aufgebracht, auf die im Folgenden näher eingegangen wird.
Fig. 1b zeigt die Faserplatte ₁ im Schnitt. Die profilierten Kanten ₂ und die mit einem Dekor 3 und einer Struktur 4 versehene Oberfläche 5 der Faserplatte 1 sind erkennbar. Der in Fig. 1b kreisrund markierte Ausschnitt ist in Fig. 1c vergrößert dargestellt. Dort zeigt sich, dass auf der ebenen Oberfläche 5 der Faserplatte ₁ ein Dekor 3 aufgebracht ist. Das Dekor 3 besteht aus einer Grundierung, die als Dekorbereich 3 a durchgehend aufgebracht ist. Weiter besteht das Dekor 3 aus einem Dekorbereich ₃ b, der aus dunkleren Punkten, Strichen und Streifen besteht, also aus abschnittsweise aufgebrachten Farben. Die Striche des Dekorbereichs ₃b heben unter anderem Poren hervor, die der Betrachter als dunkle Striche wahrnimmt. Über dem Dekor ₃ sind zwei Lagen Lack 6 angeordnet, die eine Versiegelung der Oberfläche des Holzwerkstoffs gewährleisten. Die zwei Lagen Lack 6 fließen ineinander und sind hier nach dem Aushärten nicht mehr getrennt voneinander wahrzunehmen.
Um das Dekor ₃ besonders naturgetreu erscheinen zu lassen, sind über mindestens einigen der Striche des Dekorbereichs ₃b Strukturen 4 angeordnet. Die Strukturen ₄ sind Stellen, an denen die Lagen aus Lack 6 dünner sind als über dem Dekorbereich ₃a. Die Strukturen ₄ werden vom Betrachter der Oberfläche als Pore wahrgenommen, und zwar weil die Pore als Vertiefung fühlbar ist. Insbesondere dort, wo die Struktur ₄ exakt von einem Strich des Dekorbereichs ₃ b unterlegt ist, wird der Betrachter eine "echte" Holzpore wahrnehmen. In diesem Fall sind das Dekor und die Struktur ästhetisch optimal, weil passgenau bzw. dekorsynchron gestaltet.
Fig. 2 a zeigt ebenfalls eine hochdichte Faserplatte 1ʹ (HDF-Platte) mit einer geprägten, nicht-ebenen Oberfläche 5ʹ, die mit einem Dekor 3aʹ und 3bʹ (Grundierung und Musterelemente) versehen ist. Die Fig. 2b zeigt eine ausschnittsweise Vergrößerung der Fig. 2 a. Die Oberfläche 5ʹ der Faserplatte 1ʹ ist so geprägt, dass sie die Oberfläche einer verwitterten Diele wiedergibt, bei der Holz geringerer Dichte stärker abgetragen ist als Holz höherer Dichte. Auf die Oberfläche 5ʹ dieser Faserplatte 1ʹ sind ein Dekor 3ʹ und Lackschichten 6' sowie Strukturen 4ʹ aufgebracht. Dabei sind das Dekor 3ʹ mit den Dekorbereichen 3aʹ und 3bʹ und die Struktur 4ʹ auf die geprägte, nicht-ebene Oberfläche 5ʹ der Faserplatte 1ʹ abgestimmt, so dass sich ein optimaler ästhetischer Eindruck der dekorierten und strukturierten Oberfläche 5ʹder Faserplatte 1ʹergibt.
Die Fig. 1 und 2 sind schematisierte, nicht-maßstäbliche Darstellungen. Der Dekorbereich 3b, 3bʹ ist in die Lagen von Lack 6, 6ʹ eingebettet. Die Lagen von Lack 6, 6' sind als einheitliche Schicht dargestellt.
Im Folgenden wird unter Bezug auf Fig. 3 und die dazu erforderlichen Vorrichtungen bzw. Anlagen erläutert, wie das Dekor 3, 3ʹ und die Struktur 4, 4ʹ hergestellt werden.
Die Faserplatte 1 wird auf einem Förderband 8 auf einem Träger 9, hier einem Vakuumtisch, fixiert, der das Schwingen der Faserplatte 1 während des Förderns von einer Anlage zur Oberflächenbeschichtung zur nächsten minimiert. Die Steuervorrichtung beschleunigt das Förderband 8 mittels üblichen Antrieben auf eine vorgegebene Geschwindigkeit.
Die so beschleunigte, jedoch fixiert geführte Faserplatte 1, 1ʹ passiert nun nacheinander eine Walze 10, die vollflächig eine Grundierung auf die Oberfläche der Faserplatte 1, 1ʹ aufbringt. Die Grundierung ist identisch mit dem Dekorbereich 3a. Die Feder 2a (siehe Fig. 2a), die beim Verlegen in eine Nut 2b eingreift, ist mit einer Kennung 7 versehen, die von einer ersten Messoptik 13 erfasst wird. Die erste Messoptik 13 übermittelt die Position der Kennung 7 an eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt). Die Faserplatte wird weiter gefördert und passiert einen ersten Digitaldrucker 11, einen Inkjet-Drucker. Nachdem die Kennung 7 der Faserplatte 1 von der ersten Messoptik erfasst ist und bestätigt ist, dass die Faserplatte 1 eine vorgegebene Position erreicht hat bzw. in vorgegebener Zeit erreichen wird, betätigt die Steuervorrichtung zwei nacheinander angeordnete, digital steuerbare Inkjet-Drucker 11, 11ʹ, die auf der Grundierung nun in unterschiedlich getönter, mit UV-Licht härtbarer Tinte ein farbiges Muster aus Strichen und Streifen, den Dekorbereich 3b, auftragen. Das Muster gibt eine Flader einer Furnieroberfläche aus Eiche wieder. Die Faserplatte 1 passiert nun einen mit UV-Licht ausgestatteten Trockner 12, der die Grundierung 3a und das Muster 3b durch einwirken von UV-Licht härtet. Alternativ wird Tinte auf Wasserbasis eingesetzt, die dann mit einem temperaturgesteuerten Trockner getrocknet wird. Die Temperatur des Trockners 12 und die Fördergeschwindigkeit der Faserplatte 1 beim Passieren des Trockners 12 werden von der Steuervorrichtung vorgegeben.
Die Faserplatte 1 wird nun unter einem zweiten Digitaldrucker 14 vorbeigeführt, der Striche, schmale Streifen und kleine Punkte aus einer niedrigviskosen Silikondispersion (Oberflächenspannung: 25mN/m) auf die Oberfläche der Faserplatte überträgt. Der Digitaldrucker ist ein Inkjet-Drucker, dessen Düsen zum Sprühen von Silikondispersionen angepasst sind. Auch hier erfasst eine zweite Messoptik 13ʹ die Position der Faserplatte 1, meldet diese an die Steuervorrichtung und die Steuervorrichtung berechnet aus dieser Information und der Fördergeschwindigkeit, wann der zweite Digitaldrucker 14 Silikondispersion auf die Oberfläche der Faserplatte 1 überträgt.
Die Steuervorrichtung greift zum Steuern des Inkjet-Druckers 11, 11ʹ und des zweiten Digitaldruckers 14,14ʹ auf einen einzigen Datensatz zurück, der sämtliche Information sowohl zum Dekor mit Dekorbereich 3a und 3b sowie zur Struktur 4 enthält. Der Datensatz ist entstanden aus einer Aufnahme eines Original-Furniers. Der Datensatz kann Bearbeitungen enthalten, z. B. hinsichtlich einer vereinheitlichten Farbgebung. Bei der hier dargestellten Ausführung sind auch Informationen zur Abfolge, Zusammensetzung und Auftragsmenge des Lacks im Datensatz enthalten.
Bei einem Wechsel des Dekors 3 und der Struktur 4 genügt es, den Datensatz zu tauschen und ggf. die Farben der Grundierung und des ersten Digitaldruckers 11, 11ʹ zu wechseln. Da die Digitaldrucker jeweils eine Gruppe von Düsen aufweisen, die einzeln von der Steuervorrichtung angesteuert werden, ist kein Wechsel an den Digitaldruckern selbst oder an anderen Teilen der Anlage erforderlich, die das Dekor ₃ oder die Struktur 4 erzeugen.
Nach dem Aufbringen der Silikondispersion wird die Faserplatte 1, 1ʹ an Lackauftragswalzen 15,15ʹ herangeführt, die Elektronenstrahl-härtenden Lack auf die Oberfläche ₅ der Faserplatte 1 auftragen. Eine erste Lackauftragswalze 15 trägt korundhaltigen Lack auf. Der korundhaltige Lack verfließt auf der Oberfläche der Faserplatte zu einer gleichmäßigen Lage. Er kann die mit der Silikondispersion versehenen Flächen jedoch nicht gleichmüßig bzw. vollständig benetzen. Der korundhaltige Lack wird mittels kurzer Einwirkung einer Elektronenstrahl-Quelle 16 nicht vollständig ausgehärtet, aber angeliert. Eine zweite Lackauftragswalze 15ʹträgt weiteren strahlungshärtenden Lack auf. Dieser Lack kann diese silikonhaltigen Flächen nicht so gut abdecken, so dass hier eine Versiegelung mit Lack geringer Stärke entsteht. Über der Grundierung (Dekorbereich ₃a) verfließen die beiden Lagen aus Lack zu voller Stärke. Nach dem Passieren der zweiten Lackauftragswalze 15ʹ werden die beiden Lagen Lack vollständig durch Einwirken von einer Elektronenstrahl-Quelle 16ʹ ausgehärtet.
Während der Auftrag des Dekors auf die Faserplatte 1ʹ mit nicht-ebener Oberfläche 5ʹ in gleicher Weise erfolgt wie vorstehend beschrieben, ist der zweite Digitaldrucker ₁₄, 14ʹ zum Aufbringen des verlaufsstörenden Mittels unmittelbar vor der zweiten Lackauftragswalze 15ʹ angeordnet. Die erste, korundhaltige Lackschicht wird vollflächig aufgetragen und angeliert, also teilweise gehärtet. Dann wird mittels des zweiten Digitaldruckers 14,14_ʹ eine hochviskoses Silikondispersion aufgetragen, die auf der nicht-ebenen Oberfläche der Faserplatte 1ʹ nicht verfließt. Die zweite Lage UV-Lack, die von der zweiten Lackauftragswalze 15' auf die Oberfläche 5ʹ der Faserplatte aufgetragen wird, kann die hochviskose Silikondispersion nicht benetzen, so dass nach dem Aushärten des gesamten Lacks die Oberfläche 5ʹder Faserplatte 1ʹvon einer durchgehenden, korundhaltigen Lackschicht und von einer nahezu durchgehenden, jedoch strich-, streifen- und punktförmige Aussparungen bildenden zweiten Lackschicht 6 überzogen ist.
Nach einem dritten Ausführungsbeispiel wird auf die Oberfläche ₅ der Faserplatte 1 eine Grundierung als Dekorbereich 3a aufgetragen. Auf die Grundierung 3a wird mit einer Walze 15 eine Lage korundhaltigen Lacks aufgetragen, der dann mit UV-Licht 16 ausgehärtet wird. Auf den ausgehärteten Lack wird mittels des Digitaldruckers 11ʹ ein Muster aus Streifen, Punkten und Linien, der Dekorbereich 3b, auf den Lack aufgebracht. Hier werden Farben eingesetzt, die Perlmutt- oder Nachleuchteffekte erzeugen. Anschließend wird mittels Walze 15ʹ eine weitere Lage Lack ohne Korund aufgetragen. Auf den nicht ausgehärteten Lack wird mittels des zweiten Digitaldruckers 14 ein mit dem Dekorbereich 3b synchrones Muster eines den Verlauf des Lackes störenden Mittels aufgetragen. Der noch nicht ausgehärtete Lack weicht dem verlaufsstörenden Mittel. Danach wird der Lack mittels einer UV-Licht-Quelle 16ʹ ausgehärtet. Sämtliche Information, die zum Steuern des ersten Digitaldruckers 11, 11ʹ und des zweiten Digitaldruckers 14, 14' eingesetzt wird, entstammt einem einzigen Datensatz.
Das vierte Ausführungsbeispiel beschreibt eine weitere typische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bezogen auf eine HDF-Platte, deren Kanten mit Verbindungsprofilen versehen sind. Auf die Grundierung wird mittels eines Tintenstrahldruckers ein farbiges Dekor aus Strichen und Streifen, allgemein aus -bezogen auf die gesamte Oberfläche des Paneels- kleinen, unregelmäßig geformten Flächenabschnitten aufgetragen. Die farbige Tinte wird mittels UV-Licht gehärtet. Auf dieses farbige Dekor wird eine Schicht korundhaltigen Lacks aufgetragen. Der aufgewalzte Lack wird mittels UV-Licht gehärtet. Nach dem Aufbringen des korundhaltigen Lacks, wird eine Silikondispersion mit einer Oberflächenspannung von 30 mN/m durch einen zweiten, digital von der Steuereinrichtung gesteuerten Tintenstrahldrucker aufgetragen und getrocknet bzw. gehärtet. Zu diesem Zweck wird der zweite digitale Drucker von der Steuervorrichtung gesteuert, die auf den gleichen Datensatz zurückgreift, auf den sie zum Aufbringen des Dekors zurückgegriffen hat. Weiter berücksichtigt die Steuervorrichtung den Weg und die Zeit, die vergangen sind vom Aufbringen der Struktur bis zum Aufbringen des Dekors. Auf diese Weise sind Struktur und Dekor einander exakt zugeordnet.
Durch die strukturgebende Silikondispersion ist die Struktur in der Oberflächenbeschichtung angelegt. Die folgenden Lackschichten können die Bereiche der Oberfläche des Paneels, an denen die Silikondispersion aufgetragen ist, nicht in gleicher Weise benetzen wie die Grundierung. Auf das verlaufsstörende Mittel wird ein Schleifgrund aufgetragen, der die Unterlage für einen in mehreren Schichten (hier: drei Schichten) aufgetragenen kratzfesten Decklack bildet.
Die vier Ausführungsbeispiele zeigen, dass die Vorrichtung, mit denen das den Verlauf des Lacks störende Mittel aufgebracht wird, an verschiedenen Stellen der Produktionsvorrichtung angebracht sein kann. Es können auch mehrere Vorrichtungen zum Auftragen verlaufsstörender Mittel angeordnet sein, die einzeln von der Steuervorrichtung angesteuert werden. Erfindungsgemäß ist die Information, die zum Erzeugen sowohl des Dekors 3, 3ʹ als auch der Struktur 4, 4ʹerforderlich ist, in einem einzigen Datensatz zusammengefasst. Die Information zum Aufbringen der Lackschicht kann optional ebenfalls in diesem Datensatz enthalten sein; dies ist jedoch zum Erzeugen einer Oberfläche mit ästhetisch optimal ansprechender Struktur nicht zwingend erforderlich.

Claims

Verfahren zum Aufbringen einer Struktur (4) auf eine Holzwerkstoffplatte (1) mit den Schritten:
- Aufbringen eines ein- oder mehrlagigen Dekors (3),

- Aufbringen mindestens einer Lackschicht (6),

- Auftragen eines Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst sowie

- Auftragen eines Decklacks
dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, durch einen digitalen Drucker (14) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Aufbringen des Dekors durch einen digitalen Drucker (14) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Aufbringen des Dekors (11), der Lackschicht (15) und das Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst (14), durch eine Steuervorrichtung gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung Vorgaben eines Datensatzes umsetzt, der die Information enthält zur Gestaltung des Dekors (3) und zum Aufbringen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung zum Erzeugen einer auf das Dekor (3) abgestimmten Struktur (4) auf der Holzwerkstoffplatte (1) die Zeit und den Weg erfasst und berücksichtigt, die erforderlich ist, um die Holzwerkstoffplatte von den Mitteln zum Aufbringen von Dekor (11) zu den Mitteln (14) zum Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, in eine vorgegebene Stellung zu transportieren.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Holzwerkstoffplatte (1) mit einer ebenen oder mit einer nicht-ebenen Oberfläche (15) mit einer Struktur (4) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor (3) und /oder die Struktur (4) an die nicht-ebene Oberfläche (5) der Holzwerkstoffplatte (1) angepasst ist.
Vorrichtung zum Aufbringen einer Struktur auf die Oberfläche einer Holzwerkstoffplatte, aufweisend:
- Mittel (11) zum Aufbringen eines ein- oder mehrlagigen Dekors,

- Mittel (15) zum Aufbringen von Lack,

- Mittel (14) zum Auftragen eines Mittels, das das Verlaufen von Lack beinflusst sowie

- eine Steuerung, die mit den Mitteln zum Aufbringen des Dekors, zum Aufbringen der Lackschicht und zum Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, in Verbindung steht, wobei in der Steuerung Datensätze zum Aufbringen des Dekors, zum Aufbringen der Lackschicht und zum Auftragen Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass
in der Steuerung zum Steuern der Mittel zum Aufbringen des Dekors und zum Auftragen der Mittel, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, ein Datensatz gespeichert ist, und dass die Mittel zum Aufbringen von Musterelementen des Dekors und die Mittel zum Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst, digitale Drucker (11,14₎ sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel (10, 13) zum Erfassen des Weges und /oder der Zeit aufweist, die die Holzwerkstoffplatte (₁) im Betriebszustand zurücklegt zwischen den Mitteln (11) zum Aufbringen des Dekors (14) und den Mitteln zum Auftragen des Mittels, das das Verlaufen von Lack beeinflusst.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (13) zum Erfassen des Weges und / oder der Zeit auf das Erkennen von Kennungen (7) ausgelegt sind, mit denen die Oberfläche (5) der Holzwerkstoffplatte (1) versehen ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Mitteln (8, 9) zum Führen der Holzwerkstoffplatte versehen ist, die als Vakuumtisch (9) ausgebildet sind.