Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft eine Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche , insbesondere einer Oberfläche eines plattenförmigen Werkstücks . Die Vorrichtung und das Verfahren können beispielsweise im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie zum Einsatz kommen .

Stand der Technik

Zum Beschichten einer Oberfläche eines plattenförmigen Werkstücks werden bereits verschiedene Ansätze verfolgt . In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt , den Glanzwert einer Oberfläche einzustellen, um dem Werkstück zusätzlich zum Muster oder zur Farbe der Oberfläche ein bestimmtes äußeres Erscheinungsbild zu verleihen . Je nach Anforderung können solche Werkstücke stärker glänzend oder mattiert erscheinen .

In der DE 10 2011 018 348 Al wird eine Vorrichtung zur Ermittlung des Faltungsverhaltens und der Faltungskinetik der Oberfläche von Beschichtungen mit strahlenhärtbaren Farben und Lacken initiiert durch kurzwellige monochromatische Excimer-UV-Strahlung beschrieben . Eine solche Vorrichtung ist zur Ermittlung und Beurteilung des Mikrofaltungsverhaltens und der Faltungskinetik von strahlenhärtbaren Farben und Lacken sowie deren Bindemittelkomponenten vorgesehen, mit der Färb- und Lackformulierungen in der Entwicklungsphase auf ihre photochemische Mikrofaltbarkeit getestet , die technologischen Prozesse wirklichkeitsnah simuliert und alle erforderlichen Informationen schnell und unkompli ziert erhalten werden können . Zur flächigen Einstellung eines bestimmten Glanzwerts sind bereits verschiedene Verfahren bekannt . Beispielsweise kann ein UV-Lack mittels Wal zen an einer Oberfläche eines Werkstücks aufgetragen werden .

Ferner ist ein Verfahren bekannt , mit dem eine lokale Einstellung eines Glanzwertes erreicht werden kann . Insbesondere betri f ft die EP 1 990 204 Al ein Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche eines Gegenstandes . Im Zuge des Verfahrens wird vor dem Erzeugen einer Beschichtung ein gewünschter Glanzwert der beschichteten Oberfläche aus einer Glanzskala ausgewählt , und das Beschichtungsmaterial derart aus den Austrittsöf fnungen eines Beschichtungskopfs auf die zu beschichtende Oberfläche ausgestoßen, dass sich der ausgewählte Glanzgrad der beschichteten Oberfläche ergibt . Zur Erzielung des ausgewählten Glanzwertes wird ein Parameter variiert , der ausgewählt ist aus einer Tropfengröße , einem Tropfenabstand, einer Trocknungsdauer, einer Art und Eigenschaft des ausgestoßenen Beschichtungsmaterials .

Auch wenn somit bereits verschiedene Möglichkeiten zum Einstellen eines Glanzwerts bestehen, sind die bekannten Verfahren relativ komplex und damit störanfällig . Gerade bei der Fertigung hoher Stückzahlen verhindern diese Aspekte oftmals deren Einsatz .

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde , eine Vorrichtung sowie ein Verfahren bereitzustellen, das eine Einstellung eines Glanzwerts im industriellen Einsatz in kostenef fi zienter Weise ermöglicht .

Derartiges wird durch die in Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung erreicht . Bevorzugte Aus führungs formen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt und/oder nachfolgend beschrieben . Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren bereit , dessen bevorzugte Varianten in den abhängigen Ansprüchen und/oder nachfolgend beschrieben werden . Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Aus führung eines genannten Verfahrens ausgebildet sein . Entsprechend können die genannte Vorrichtung oder eine der bevorzugten Aus führungs formen im Rahmen des Verfahrens zum Einsatz kommen .

Die Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche eines Werkstücks , insbesondere eines plattenförmigen Werkstücks , umfasst : eine erste Auftragseinrichtung zum Aufträgen einer ersten Beschichtung, insbesondere eines Lacks , und eine zweite Auftragseinrichtung zum Aufträgen einer zweiten Beschichtung, insbesondere eines Lacks . Ferner ist eine Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung in die von der ersten Auftragseinrichtung aufgetragene erste Beschichtung vorgesehen .

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein bestimmter Glanzwert eingestellt werden, bevorzugt gemessen als Reflektometerwert nach ISO 2813 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren beruhen auf der Erkenntnis , dass mit dem entsprechenden Vorgehen eine kostenef fi ziente Fertigung im industriellen Maßstab ermöglicht wird .

Es ist bevorzugt , dass die Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung eine Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten ist . Dieses Vorgehen kann dazu eingesetzt werden, j e nach Ergebnis der spanenden Bearbeitung, und somit Einstellen eines bestimmten Rauheitsgrads , ein Erscheinungsbild des Werkstücks genau und gezielt zu beeinflussen, beispielsweise also ein Werkstück eher matt oder glänzend erscheinen zu lassen . Insbesondere kann die Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung eine Schlei feinrichtung sein . Mit einer Schlei fvorrichtung kann eine Oberfläche in einem gewünschten Maße strukturiert werden, insbesondere um einen gewünschten Rauheitsgrad zu erzeugen .

Bevorzugt umfasst die Schlei feinrichtung ein Schlei fmittel , wobei das Schlei fmittel auswechselbar ist und/oder das Schlei fmittel Bereiche unterschiedlicher Körnung aufweist . Somit kann, j e nach Anforderung, eine andere Strukturierung am Werkstück ausgebildet werden .

Gemäß einer Aus führungs form weist die Schlei feinrichtung ein umlaufendes Schlei fband auf , mit dem eine spanende Bearbeitung durchgeführt werden kann . Dabei ist es bevorzugt , dass das Schlei fband in Richtung einer Relativbewegung zwischen Werkstück und Schlei feinrichtung bewegt wird .

Gemäß einer weiteren Aus führungs form kann ferner eine Absaugvorrichtung vorgesehen sein, um Spanreste , wie beispielsweise Schlei f staub, zu entfernen und somit für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt auf zubereiten .

Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist das Schlei fband auswechselbar ist und/oder das Schlei fband Bereiche unterschiedlicher Körnung aufweist . Somit kann, j e nach Anforderung, eine andere Strukturierung am Werkstück ausgebildet werden . Dies kann insbesondere durch auswechseln des Schlei fbandes und/oder durch ein relatives Positionieren des Schlei fbandes zum Werkstück, beispielsweise durch Bewegen des Schlei fbandes oder durch Einstellen eines Anschlags zum Führen des Werkstücks , erfolgen .

Es ist bevorzugt , dass die erste Auftragseinrichtung und/oder die zweite Auftragseinrichtung eine Sprühauftragseinrichtung oder Inkj et-Einrichtung ist/ sind, sodass ein berührungsloser Auftrag eines Beschichtungsmaterials ermöglicht wird . Die Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung kann eine Andruckeinrichtung aufweisen, die eingerichtet ist , eine veränderbare Anpresskraft auf zubringen . Auf diese Weise kann die Ausbildung der Strukturierung variiert und/oder angepasst werden .

Gemäß einer weiteren Aus führungs form kann die Vorrichtung eine Druckeinrichtung aufweisen, insbesondere eine Inkj et- Druckeinrichtung, die derart angeordnet ist , dass ein mit der Druckeinrichtung auf getragenes Dekor mittels der ersten Auftragseinrichtung mit der ersten Beschichtung versehen werden kann . Somit wird die Funktionalität der Vorrichtung erweitert .

Es ist bevorzugt , dass eine Fördereinrichtung zum Bewegen des Werkstücks in einer Förderrichtung vorgesehen ist . Somit kann ein hoher Durchsatz erzielt werden . Dabei ist es besonders bevorzugt , dass die Fördereinrichtung als Riemenförderer, Förderband oder eine Förderkette ausgebildet ist . Derartige Fördereinrichtungen haben sich im Bereich der hol zverarbeitenden Industrie bewährt .

Gemäß einer weiteren Aus führungs form ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist , die Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung derart zu steuern, dass die Strukturierung verändert wird, insbesondere auf Grundlage einer Glanzskala, bevorzugt gemessen als Reflektometerwert nach ISO 2813 . Auf diese Weise kann die Variabilität der Vorrichtung weiter gesteigert werden .

Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist , durch Ändern einer Anpresskraft , einer Relativgeschwindigkeit zwischen einer Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung und dem Werkstück, einer Richtung der Relativbewegung zwischen einer Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung und dem Werkstück, oder eines Wechsels eines Mittels zum Einbringen der Strukturierung anzupassen . Somit kann die Art und/oder Ausprägung der Strukturierung angepasst und/oder verändert werden .

Es ist bevorzugt , dass mit der Vorrichtung und dem Verfahren eine Schmalseite eines Werkstücks beschichtet wird .

Die Vorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Aufbringen eines , bevorzugt bandförmigen, Beschichtungsmaterials aufweisen, insbesondere eines strei fenförmigen Beschichtungsmaterials , wie eines Kantenbandmaterials . Die Einrichtung zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterial kann derart angeordnet sein, dass die erste Auftragseinrichtung zum Aufträgen einer zweiten Beschichtung am Beschichtungsmaterial , insbesondere Schmal flächenbeschichtungsmaterial angeordnet ist .

Die Vorrichtung kann ferner eine Einrichtung zur Erfassung eines Glanzwertes einer weiteren Fläche des Werkstücks , insbesondere der Breitfläche des Werkstücks aufweisen . Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung in die von der ersten Auftragseinrichtung aufgetragene erste Beschichtung derart zu steuern, dass ein erzielter Glanzwert mit dem Glanzwert der weiteren Fläche des Werkstücks abgestimmt ist .

Wird die Strukturierung mit einer Schlei feinrichtung in eine erste Beschichtung eingebracht , so können bei einer Bestückung des Schlei f aggregats mit Schlei fmitteln unterschiedlicher Körnung auch verschiedene Glanz- bzw . Mattheitsgrade erzeugt werden .

Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren bereit . Das Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche eines Werkstücks umfasst die Schritte : Aufträgen einer ersten Beschichtung, insbesondere eines Lacks , am Werkstück, Einbringen einer Strukturierung in die erste Beschichtung, und Aufträgen einer zweiten Beschichtung, insbesondere eines Lacks , auf die spanend bearbeitete erste Beschichtung .

Es ist bevorzugt , dass die Schritte des Verfahrens in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden .

Gemäß einer Aus führungs form ist die erste Beschichtung vor dem Einbringen der Strukturierung ausgehärtet , insbesondere unter Einsatz einer UV-Quelle . Durch den Einsatz einer UV- Quelle kann das Aushärten der Beschichtung weiter beschleunigt werden .

Es ist bevorzugt , dass die Strukturierung durch eine spanende Bearbeitung eingebracht wird, insbesondere mittels einer Schlei fbearbeitung . Somit kann eine Oberfläche in einem gewünschten Maße und gezielt strukturiert werden, insbesondere um einen gewünschten Rauheitsgrad, insbesondere durch Ausgestaltung und Tiefe der Strukturierung, zu erzeugen .

Es ist ferner bevorzugt , dass die Strukturierung durch Ändern einer Anpresskraft , einer Relativgeschwindigkeit zwischen einer Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung und dem Werkstück, einer Richtung der Relativbewegung zwischen einer Vorrichtung zum Einbringen einer Strukturierung und dem Werkstück, oder eines Wechsels eines Mittels zum Einbringen der Strukturierung angepasst wird .

Bei den im Rahmen des Verfahrens beschichteten Werkstücken handelt es sich bevorzugt um plattenförmige Werkstücke . Die Werkstücke können zumindest abschnittsweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Verbundwerkstof fen oder Ähnlichem bestehen . Rein beispielhaft handelt es sich bei einem solchen Werkstück um ein Element eines Möbelstücks , ein Fußboden- oder Deckenpaneel oder ähnliches .

Im Rahmen des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass ein, bevorzugt bandförmiges , Beschichtungsmaterial am Werkstück aufgebracht wird, welches Beschichtungsmaterial mit der ersten Beschichtung versehen wird . Insbesondere handelt es sich um ein strei fenförmiges Beschichtungsmaterial , wie ein Kantenbandmaterials .

Das Beschichtungsmaterial kann aus einem Kunststof fmaterial oder einem Furnier gefertigt sein .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungs formen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen .

Fig . 1 ist eine Perspektive Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer ersten Aus führungs form .

Fig . 2 ist eine weitere Ansicht der Vorrichtung gemäß der ersten Aus führungs form .

Fig . 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer

Vorrichtung gemäß einer zweiten Aus führungs form .

Beschreibung von Aus führungs formen

Gleiche Bezugs zeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische , einander entsprechende , oder funktionell ähnliche Elemente .

Gemäß einer ersten Aus führungs form wird eine Beschichtungsvorrichtung 100 bereitgestellt , die als Durchlaufmaschine ausgebildet ist und die zum Bewegen von Werkstücken W eine Fördereinrichtung 110 aufweist . Die Fördereinrichtung 110 erstreckt sich in einer Förderrichtung, und ist eingerichtet , plattenförmige Werkstücke W in der Förderrichtung zu bewegen . Die Fördereinrichtung 110 ist im Aus führungsbeispiel als Riemenförderer ausgebildet , j edoch kann auch ein Förderband oder eine Förderkette zum Einsat z kommen .

Ferner umfasst die Beschichtungsvorrichtung 100 einen Oberdruck 111 , der ein sich ebenfalls in der Förderrichtung erstreckendes , umlaufendes Haltemittel (nicht dargestellt ) aufweist und die Werkstücke während des Förderns in einem fixieren Zustand hält .

Bei den plattenförmigen Werkstücken W kann es sich insbesondere um Werkstücke aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Verbundwerkstof fen oder Ähnlichem handeln, wie diese im Bereich der möbelverarbeitenden Industrie zum Einsatz kommen . Rein beispielhaft handelt es sich bei einem solchen Werkstück um ein Element eines Möbelstücks , ein Fußboden- oder Deckenpaneel oder ähnliches .

Die Beschichtungsvorrichtung 100 weist eine Druckeinrichtung 10 auf , mit der eine Schmalseite des plattenförmigen Werkstücks W mit einem bestimmten Dekor, insbesondere einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster, versehen wird . Die Druckeinrichtung 10 weist hierzu einen Ink et-Druckkopf auf , der eingerichtet ist , die Schmalseite des Werkstücks W zu bedrucken . Ein solcher Inkj et-Druckkopf kann den Farben Schwarz , Magenta, Gelb und Cyan ausgeben und entsprechend miteinander kombinieren . Durch die Kombination der verschiedenen Farben kann ein mehrfarbiges Muster Werkstück erzeugt werden .

In Förderrichtung ist der Druckeinrichtung 10 ist eine erste Auftragseinrichtung 20 nachgeordnet , die eingerichtet ist , einen ersten Lack ( erste Beschichtung) an der Schmalseite des Werkstücks W auf zutragen . Die erste Auftragseinrichtung 10 ist gemäß der Aus führungs form ebenfalls mit einer Inkj et- Einrichtung ausgestattet , um den Lack auf die Schmalseite des Werkstücks auf zusprühen . Somit kann ein kontaktloser Lack- Auftrag umgesetzt werden . Gemäß einer Modi fikation der ersten Auftragseinrichtung 20 ist auch ein Auftrag mittels einer Wal zenanordnung möglich .

In Förderrichtung nach der ersten Auftragseinrichtung 20 ist eine Schlei feinrichtung 30 vorgesehen, die zwei Umlenkwal zen 31 sowie ein Schlei fband 32 aufweist . Die Schlei feinrichtung 30 ist derart dimensioniert , dass Schmalseiten verschiedener dicker Werkstücke subtraktiv bearbeitet werden können . Durch die spanende Bearbeitung des ersten Lacks mit der Schlei feinrichtung 30 wird in den ersten Lack eine bestimmte Struktur/ Strukturierung eingebracht .

Die Schlei feinrichtung 30 umfasst eine Andruckeinrichtung 33 , die das um die Umlenkwal zen 31 umlaufende Schlei fband 32 gegen eine Schmalseite eines Werkstücks W drückt . Je nach der durch die Andruckeinrichtung 33 aufgebrachten Andruckkraft variiert auch der Eingri f f des Schlei fbandes 32 an der Schmalseite des Werkstücks , sodass entsprechend die Ausgestaltung und Tiefe der Strukturierung der mit der Schlei feinrichtung 30 bearbeitenden Fläche des Werkstücks W geändert werden kann . Ferner kann die Geschwindigkeit und Laufrichtung des Schlei fbandes 32 variiert werden, um ein Bearbeitungsergebnis zu beeinflussen .

Das Schlei fband 32 ist auswechselbar, sodass Schlei fbänder mit unterschiedlichen Körnungen oder einer unterschiedlichen Streuung der Schlei f körner am Schlei fband zum Einsatz kommen können . Je nach Körnung eines bestimmten Schlei fbandes kann die bearbeitete Oberfläche eine andere Strukturierung aufweisen .

Ferner kann die Schlei feinrichtung 30 mit einem Schlei fband bestückt werden, das unterschiedliche Körnungsbereiche oder Bereiche unterschiedlicher Streuung der am Schlei fband vorgesehenen Schlei f körner aufweist , sodass durch Positionierung der Schlei feinrichtung, insbesondere Positionierung in vertikaler Richtung, und durch Eingri f f eines bestimmten Bereichs eines solchen Schlei fbandes an der Schmalseite des Werkstücks W eine entsprechende Strukturierung ausgewählt werden kann .

Die Beschichtungsvorrichtung 100 umfasst in Förderrichtung nach der Schlei feinrichtung 30 eine zweite Auftragseinrichtung 40 , die ähnlich wie die erste Auftragseinrichtung 20 ausgebildet ist . Insbesondere umfasst die zweite Auftragseinrichtung 40 eine Einrichtung zum kontaktlosen Aufträgen eines zweiten Lacks ( zweite Beschichtung) an der Schmalseite des Werkstücks W, wie eine Inkj et-Einrichtung . Gemäß einer Modi fikation der ersten Auftragseinrichtung 20 ist auch ein Auftrag mittels einer Wal zenanordnung möglich .

Die Beschichtungsvorrichtung 100 umfasst eine Steuereinrichtung, mit der die beschriebenen Komponenten der Beschichtungsvorrichtung 100 , insbesondere die Fördereinrichtung 110 , die Druckeinrichtung 10 , die erste Auftragseinrichtung 20 , die Schlei feinrichtung 30 sowie die zweite Auftragseinrichtung 40 gesteuert werden können . Auf diese Weise kann ein Werkstück derart verarbeitet werden, dass dieses einen bestimmten Glanzwert aufweist . Hierzu wird insbesondere die j eweilige Schichtdicke des ersten Lacks und des zweiten Lacks sowie die Art der in den ersten Lack eingebrachten Strukturierung gesteuert .

Somit kann mit der Beschichtungsvorrichtung 100 ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem zunächst mittels der Druckeinrichtung 10 ein Dekor, insbesondere eine Farbe und/oder Muster, an einer Schmalseite eines Werkstücks W aufgetragen wird . Nach Trocknen oder Antrocknen des Dekors wird mittels der ersten Auftragseinrichtung 20 ein erster Lack an der Schmalseite des Werkstücks W aufgetragen . Nachdem der aufgetragene erste Lack zumindest teilweise ausgehärtet ist , gelangt die mit einer ersten Lackschicht versehene Oberfläche des Werkstücks mit der Schlei feinrichtung 30 in Eingri f f . Mit der Schlei feinrichtung 30 wird die Oberfläche des Werkstücks angeschli f fen, sodass eine entsprechende Strukturierung in der mit Lack versehenen Oberfläche des Werkstücks entsteht . Die Art der Strukturierung kann dabei gemäß einem zuvor beschriebenen Verfahren eingestellt werden . Die strukturierte Oberfläche des ersten Lacks wird nachfolgend mittels der zweiten Auftragseinrichtung 40 mit einem zweiten Lack versehen und damit versiegelt .

Gemäß Fig . 3 wird anhand einer schematischen Ansicht eine zweite Aus führungs form einer Beschichtungsvorrichtung 100 ' beschrieben . Die Beschichtungsvorrichtung 100 ' weist , ähnlich wie die Beschichtungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Aus führungs form, eine Druckeinrichtung 10 ' , eine erste Auftragseinrichtung 20 ' , eine Schlei feinrichtung 30 ' sowie eine zweite Auftragseinrichtung 40 ' auf . Allerdings sind die genannten Komponenten zur Bearbeitung bzw . Beschichtung einer Breitfläche eines Werkstücks W ausgebildet .

Bezüglich der Funktionsweise der Komponenten der Beschichtungsvorrichtung 100 ' , insbesondere der ersten Auftragseinrichtung 20 ' , der Schlei feinrichtung 30 ' sowie der zweite Auftragseinrichtung 40 ' wird auf die Erläuterung zur ersten Aus führungs form verwiesen .

Auch wenn die beschriebenen Aus führungs formen Durchlaufmaschinen betref fen, bei denen ein Werkstück mittels einer Fördereinrichtung bewegt wird, kann die beschriebene Technik auch bei Maschinen zum Einsatz kommen, bei denen ein Werkstück während einem Beschichtungsvorgang zumindest zeitweise gehalten wird . Hierzu kann eine solche Beschichtungsvorrichtung eine verfahrbare Einheit aufweisen, welche eine erste Auftragseinrichtung, eine zweite Auftragseinrichtung sowie eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung, insbesondere eine Schlei feinrichtung, aufweist , wobei die Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung so angeordnet ist , dass diese eine von der ersten Auftragseinrichtung auf getragene erste Beschichtung spanend bearbeitet . Beispielsweise können die erste Auftragseinrichtung, eine zweite Auftragseinrichtung sowie eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung in einem Aggregat aufgenommen sein, welches beim Beschichtungsvorgang entlang einer Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks geführt wird .

Bezüglich der Funktionsweise der ersten Auftragseinrichtung, der Schlei feinrichtung sowie der zweite Auftragseinrichtung wird ergänzend auf die Erläuterung zur ersten Aus führungs form verwiesen .

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne , j eweils in verschiedenen Aus führungs formen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Aus führungs form umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind . Gleichermaßen können verschiedene Merkmale , die im Rahmen einer einzelnen Aus führungs form beschrieben sind, auch in mehreren Aus führungs formen einzeln oder in j eder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein .