Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft eine Vorrichtung und eine Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks , das bevorzugt zumindest teilweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen, Kunststof f oder dergleichen besteht .

Stand der Technik

Im Bereich der Möbel- und Bauelemente- Industrie bestehen Werkstücke häufig aus Hol z oder Hol zwerkstof fen, wie etwa Spanplatten, die an ihrer Oberfläche beschichtet und bemustert werden . Dabei kann die Beschichtung selbst bereits bemustert sein, sodass auf einen separaten Bemusterungsvorgang verzichtet werden kann . Andererseits ist es auch bekannt , die Beschichtung kurz vor oder nach dem Aufbringen auf das Werkstücks beispielsweise eines Tintendruckverfahrens mit dem gewünschten Dekor zu versehen (beispielsweise EP 1 867 488 A) .

Dabei kommen üblicherweise Druckköpfe zum Einsatz , die Tintentropfen in unterschiedlichen Farben ausstoßen und diese derart überlagern, dass sich die gewünschte Farbe oder das gewünschte Muster ergibt .

Allerdings hat sich gezeigt , dass bekannte Druckeinheiten einen erheblichen Platzbedarf aufweisen . Darüber hinaus sind bekannte Druckeinheiten meist für das Aufbringen komplexer Muster optimiert , nicht j edoch für zusätzliche Funktionen, die in der Möbel- und Bauelementeindustrie benötigt werden, wie etwa die variable Einstellung der physikalischen und geometrischen Eigenschaften der Druckschicht . Hinzu kommt , dass sich die bekannten Druckeinheiten sich auch nicht optimal für das Drucken von Uni farben eigenen .

Weitere Druckverfahren sind aus der EP 1 935 659 Al und der EP 2 097 265 Bl bekannt .

Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks , das bevorzugt zumindest teilweiseaus Hol z , Hol zwerkstof fen, Kunststof f oder dergleichen besteht , bereitzustellen, durch die bei geringem Platzbedarf viel fältige geometrische und physikalische Eigenschaften der Druckschicht erzielt werden können und auch ein verbesserter Druck von Uni farben erreicht werden kann .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Bemustern eines Werkstücks nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks nach Anspruch 10 gelöst . Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde , bei der Bemusterung von Werkstücken, eine völlig andere Aufbereitung des Druckmaterials (beispielsweise einer Tinte ) vorzusehen . Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst eine Zuführeinheit zum Zuführen mindestens zweier Druckkomponenten zu einer Druckeinheit , sowie stromaufwärts der Druckeinheit eine Mischeinheit zum Vermischen der mittels der Zuführeinheit zugeführten Komponenten und zum Abgeben der Mischung zu der Druckeinheit auf . Auf diese Weise wird ermögl icht , sehr gezielt und individuell , gegebenenfalls sogar für j edes Werkstück unterschiedlich, eine Druckschicht mit den gewünschten geometrischen und physikalischen Eigenschaften vorzusehen . Gleichzeitig kann die Anzahl erforderlicher Druckeinheiten bzw . Druckköpfe verringert werden, da durch die gezielte Vermischung der Komponenten nicht mehr separate Druckköpfe für bestimmte Uberlagerungsvorgänge erforderlich sind . Ferner eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders gut für einen zügigen und wirtschaftlichen Druck von Uni farben, da die gewünschte Uni farbe bereits stromaufwärts der Druckeinheit hergestellt werden kann . Im Ergebnis eröf fnet die erfindungsgemäße Vorrichtung somit völlig neue und viel fältige Möglichkeiten für die Bemusterung von Werkstücken in der Möbel- und Bauelemente- Industrie , die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Hol z , Hol zwerkstof fen,

Kunststof f oder dergleichen bestehen .

Um eine möglichst gezielte , präzise und variable Zuführung der Druckkomponenten zu der Druckeinheit zu ermöglichen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erf indung vorgesehen, dass die Zuführeinheit mehrere Pumpen aufweist , die mit mindestens einem Druckkomponentenbehälter in Verbindung stehen .

Die Druckkomponentenbehälter können im Rahmen der Erfindung unterschiedlichste Komponenten enthalten und bereitstellen . Dabei ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Druckkomponentenbehälter eine Stammflüssigkeit aufweist . Durch das Vorsehen einer Stammflüssigkeit wird gewissermaßen die Grundlage geschaf fen, eine sehr große Viel falt von Druckmaterialien vorzusehen, ohne bereits auf eine bestimmte Tintenart oder ein bestimmtes Tintengrundmaterial festgelegt zu sein . Ferner kann die Stammflüssigkeit auch neutrale oder sogar reinigende Eigenschaften besitzen, sodass sie bei Bedarf zum Spülen oder sogar Reinigen bestimmter Bereiche der Vorrichtung verwendet werden kann . Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Druckkomponentenbehälter Farbstof fe , wie insbesondere Farbpigmente enthält . Hierdurch lassen sich etwa in Kombination mit einer Stammflüssigkeit beliebig eingefärbte Druckmaterialien herstellen, sodass sich eine extrem große Bandbreite möglicher Druckfarben ergibt . Besonders vorteilhaft ist dabei , dass sich durch das Einstellen einer gewünschten Farbe des Druckmaterials stromaufwärts der Druckeinheit auch ein besonders hochwertiger, aber auch zügiger und kostengünstiger Uni farbendruck ergibt .

Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Druckkomponentenbehälter mindestens einen Zusatzstof f aufweist , wobei der Zusatzstof f bevorzugt ausgewählt ist aus physikalisch veränderbare Zusatzstof fe , mattierende Zusatzstof fe , auf schäumbare Zusatzstof fe , Struktur-bildende Zusatzstof fe und fluores zierende Zusatzstof fe . Dank dieser Zusatzstof fe wird ermöglicht , der späteren Druckschicht auf dem Werkstück unterschiedlichste physikalische und geometrische Eigenschaften zu verleihen . So lassen sich beispielsweise strukturierte Oberflächen, leuchtende Oberflächen, reflektierende Oberflächen, matte Oberflächen, besonders dicke Oberflächen, besonders stoß feste Oberflächen und viele andere Oberflächen erstellen . Gleichzeitig wird dieser Ef fekt bei der Erfindung auf flexible und variable Weise erzielt , da j e nach Zufuhr der Zusatzstof fe die gewünschten Eigenschaften individuell für das j eweilige Werkstück eingestellt werden können .

Die Mischeinheit kann im Rahmen der Erfindung auf unterschiedliche Art und Weise ausgestaltet sein . Ein besonders zügiges , wirksames und störungs freies Vermischen der Druckkomponenten ergibt sich j edoch, wenn die Mischeinheit gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mindestens ein bewegliches Mischelement aufweist , wobei bevorzugt mindestens ein Antrieb zum Antreiben des beweglichen Mischelements vorgesehen ist .

Eine weiter gesteigerte Viel falt erzielbarer Eigenschaften der späteren Druckschicht ergibt sich, wenn die Mischeinheit gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eingerichtet ist , die zugeführten Komponenten zu temperieren, insbesondere zu erwärmen . So lässt sich durch eine Temperierung der Mischeinheit nicht nur die Vermischung der einzelnen Komponenten optimieren, sondern es können auch bestimmte Stof fe und Eigenschaften der Druckkomponente aktiviert oder in ihrem Aktivierungsverhalten zeitlich gesteuert und optimiert werden .

In diesem Zusammenhang kann die Mischeinheit gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch eingerichtet werden, die zugeführten Komponenten erst nach einer Verweil zeit aus zugeben . Somit kann die Mischeinheit auch als Zwischenpuf fer dienen, in welcher des den Komponenten ermöglicht wird, durch Zeitablauf und gegebenenfalls auch unter Einfluss einer Temperierung eine optimale Vermischung zu erreichen und/oder zusätzliche Eigenschaften zu entwickeln, wie beispielsweise eine besondere Viskosität oder Festigkeit oder sonstige physikalische Eigenschaften .

Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens eine Druckeinheit einen Nebenkreislauf zum Zirkulieren und gegebenenfalls Puf fern einer zugeführten Druckmaterialmischung aufweist . Auf diese Weise können der Betrieb der Mischeinheit und der Druckeinheit zumindest teilweise voneinander entkoppelt werden, was beispielsweise bei Unterbrechungen des Druckbetriebes oder auch bei Verweil zeiten seitens der Mischeinheit vorteilhaft ist und den Ausschuss von Druckmaterial minimiert . Ferner ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mehrere Druckeinheiten zum insbesondere sequentiellen Bedrucken vorgesehen sind, wobei bevorzugt mehrere Druckeinheiten mit einer Mischeinheit verbunden sind . Durch das Vorsehen von mehreren Druckeinheiten können spezielle optische und physikalische Ef fekte erzielt werden, wie beispielsweise das Vorsehen einer mehrschichtigen Bedruckung, eine mehrfacher teil flächiger Druck zur Erzielung besonderer Muster bis hin zu einem Schichtaufbau, bei dem j ede Schicht unterschiedliche Eigenschaften aufweist und Funktionen erfüllt .

Die oben genannten Vorteile lassen sich besonders wirksam mit einem Verfahren zum Bemustern eines Werkstücks nach Anspruch 10 erzielen . Dabei treten die Vorteile der Erfindung besonders ausgeprägt zutage , wenn die zu bedruckende Oberfläche des Werkstücks zumindest abschnittsweise aus Kunststof f besteht . Denn das Bedrucken von Kunststof fen stellt besonders hohe Anforderungen an das Druckverfahren und das verwendete Druckmaterial , wobei die Erfindung auch hier besonders hochwertige und viel fältige Druckergebnisse ermöglicht .

Ferner ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Druckeinheit und/oder die Mischeinheit gereinigt werden, in dem mittels der Zuführeinheit eine Druckkomponente , insbesondere eine Stammflüssigkeit zugeführt wird . Auf diese Weise wird ermöglicht , die hohe Flexibilität und Variabilität der Erfindung tatsächlich für wechselnde Werkstücke zu nutzen, ohne dass hierfür eine aufwändige und separate Reinigungstechnik erforderlich ist . Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig . 1 zeigt schematisch eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Bemustern eines Werkstücks gemäß einer Aus führungs form der Erfindung .

Beschreibung von Aus führungs formen

Bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben .

Eine Vorrichtung 1 zum Bemustern eines Werkstücks 2 ist in Fig . 1 schematisch in einer Draufsicht dargestellt .

Die Vorrichtung 1 dient zum Bemustern von Werkstücken 2 , wie sie im Bereich der Möbel- und Bauelemente- Industrie zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Möbel fronten, Korpusteile , Türblätter, etc . Diese bestehen meist aus Hol z oder Hol zwerkstof fen und sind oftmals im Bereich ihrer Oberfläche 2 ' mit einer Deckschicht beschichtet , die beispielsweise aus Kunststof f oder verschiedenen Verbundmaterialien, aber auch aus Papieren oder Furnier bestehen kann , in Fig . 1 ist beispielhaft ein plattenförmiges Werkstück 2 gezeigt , das im Bereich seiner Schmal fläche 2 ' bedruckt werden soll . An dieser Schmal fläche kann beispielsweise eine sogenannte Kante angeleimt sein . Es ist j edoch zu beachten, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Bemustern einer Breitfläche oder auch beliebigen anderen Oberfläche 2 ' des Werkstücks vorgesehen sein kann .

Wie in Fig . 1 zu erkennen ist , umfasst die Vorrichtung 1 in der vorliegenden Aus führungs form eine Fördereinrichtung 4 in Form einer Durchlaufvorrichtung, die beispielsweise einen Förderriemen, eine Förderkette oder geeignete andere Förderelemente aufweisen kann . Es ist j edoch zu beachten, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Förderkonzepte zum Einsatz kommen können, beispielsweise sogenannte Stationärmaschinen, bei denen das Werkstück 2 ruht und Komponenten der Vorrichtung in Bezug auf das Werkstück 2 bewegt werden , auch Mischformen beider Konz zepte sind im Rahmen der Erfindung möglich .

Für das Bemustern der Oberfläche 2 ' des Werkstückes weist die Vorrichtung 1 eine Druckeinheit 10 auf , die in der vorliegenden Aus führungs form als Drop-on-Demand-Druckeinheit ausgestaltet ist . Somit stößt die Druckeinheit 10 , wie durch einen Pfeil 10 ' in Fig . 1 veranschaulicht , Tintentropfen auf die zu bemusternde Oberfläche des Werkstücks 2 aus . Andernfalls sind j edoch auch andere , gegebenenfalls kontinuierliche , Druckverfahren möglich .

Stromaufwärts der Druckeinheit 10 umfasst die Vorrichtung 1 zunächst eine Zuführeinheit 20 , die in der vorliegenden Aus führungs form mehrere Druckkomponentenbehälter 24 und 26 aufweist . Diese Druckkomponentenbehälter sind über j eweilige Pumpen 22 mit einer Mischeinheit 30 verbunden, deren Ausgang wiederum mit der Druckeinheit 10 in Verbindung steht .

Der Druckkomponentenbehälter 24 weist in der vorliegenden Aus führungs form eine Stammflüssigkeit auf , bei der es sich beispielsweise um eine wasserbasierte oder für spätere UV- Aushärtung ausgelegte Flüssigkeit handeln kann, die sich zur Aufnahme von Färb- oder Zusatzstof fen eignet . Eine wasserbasierte Stammflüssigkeit kann etwa auch Lösemittel enthalten . Eine für spätere UV-Aushärtung ausgelegte Stammflüssigkeit kann eine Acrylat-Monomer-Mischung enthalten .

Im Übrigen besitzt die Stammflüssigkeit möglichst neutrale Eigenschaften und ist vorzugweise frei von Farbstof fen oder Pigmenten, so dass sie alleine nicht zum Erzeugen von dauerhaften Druckoberflächen geeignet ist . Sie kann daher auch zum Spülen oder Reinigen etwa der Mischeinheit 30 oder der Druckeinheit 10 verwendet werden .

In den Druckkomponentenbehältern 26 befinden sich j e nach Bedarf unterschiedliche Farbstof fe , wie Farbpigmente oder Zusatzstof fe . Beispiele hierfür sind physikalisch veränderbare Zusatzstof fe , (beispielsweise Polymere ) , mattierende Zusatzstof fe (beispielsweise Kalk) , auf schäumbare Zusatzstof fe (beispielsweise Polyurethane ) , strukturbildende Zusatzstof fe (beispielsweise Granulate ) oder fluores zierende Zusatzstof fe .

Die Mischeinheit weist in der vorliegenden Aus führungs form beispielsweise ein schneckenförmiges Mischelement 32 auf , das in einem Hohlraum innerhalb der Mischeinheit vorgesehen und um eine Längsachse drehbar ist . Dabei ist das Mischelemente 32 in der vorliegenden Aus führungs form mit einem Drehantrieb 34 verbunden und kann so um seine Längsachse drehend angetrieben werden . Dank der Schneckenform des Mischelements kann dieses einerseits zum Vermischen, andererseits aber auch zum Fördern und Ausgeben der zugeführten Druckkomponenten verwendet werden . Wie in Fig . 1 zu erkennen ist , werden diese dann an die Druckeinheit 10 abgegeben, um von dort für das Bedrucken des Werkstücks 2 verwendet zu werden .

Obgleich in Fig . 1 nicht gezeigt, weist die Mischeinheit 30 in der vorliegenden Aus führungs form eine Hei zeinheit auf , mittels derer die zugeführten Komponenten erwärmt werden können . Alternativ oder zusätzlich wäre auch eine Kühleinheit denkbar . Ferner kann die Mischeinheit 30 auch eingerichtet sein, die zugeführten Komponenten zu vermischen und anschließe3nd erst nach einer gewissen Verweil zeit an die Druckeinheit 10 aus zugeben . Zu diesem Zweck kann einerseits ein Verschluss am Ausgang der Mischeinheit 30 vorgesehen sein oder es können auch andersartige Mischelemente oder verschiedene andere Maßnahmen zum Einsatz kommen . Wie in Fig . 1 zu erkennen ist , weist die Fig . 1 darüber hinaus im Bereich der Druckeinheit 10 einen Nebenkreislauf 12 mit einer Nebenpumpe 14 auf , der dazu dient , eine zugeführte Druckmaterialmischung zu zirkulieren und gegebenenfalls zu puf fern . Dies kann etwa vorteilhaft sein, wenn gerade kein Werkstück bedruckt werden soll , die Mischeinheit 30 j edoch weiterhin druckmaterial zuführt . Ferner kann der Nebenkreislauf 12 die Druckeinheit 10 vorübergehend mit Druckmaterial versorgen, falls die Mischeinheit 30 - etwa aufgrund einer Verweil zeit- gerade keine Druckmaterialmischung zuführt .

Obgleich in Fig . 1 nicht gezeigt, kann die Druckvorrichtung 1 auch mehrere Druckeinheiten 10 aufweisen, die sequenziell entlang der Fördervorrichtung 4 angeordnet sind . Diese können alle mit der Mischeinheit 30 oder mindestens einer separaten Mischeinheit verbunden sein . In j edem Falle ermöglicht das Anordnen mehrerer sequenzieller Druckeinheiten ein mehrstufiges und gegebenenfalls auch mehrschichtiges Bedrucken des Werkstücks 2 , wodurch sich unterschiedlichste physikalische und optische Eigenschaften der Oberfläche erzielen lassen .

Im Betrieb der Vorrichtung 1 werden zunächst die Stammflüssigkeit aus dem Druckkomponentenbehälter 24 und einer oder mehrerer Farbstof fe und/oder Zusatzstof fe aus den Druckkomponentenbehältern 26 zu der Mischeinheit 30 zugeführt und dort mittels des Mischelements 32 vermischt . Anschließend wird die Druckmaterialmischung an die Druckeinheit 10 ausgegeben und für das Bedrucken der Oberfläche 2 ' des Werkstücks verwendest .

Sobald andere Oberflächeneigenschaften des Werkstücks benötigt werden oder sich gegebenenfalls auch die Material zusammensetzung des Werkstücks der der Oberfläche des Werkstücks verändert hat , können entweder kontinuierlich Anpassungen der Druckmaterialmischung vorgenommen werden, oder der Druckbetrieb kann angehalten werden, um sowohl die Mischeinheit 30 als auch die Druckeinheit 10 zu spülen und möglichst auch zu reinigen . Hierfür wird beispielsweise Stammflüssigkeit aus dem Behälter 24 mittels der Pumpe zugeführt und an der Druckeinheit 10 in einen Auf f angbehälter ausgegeben werden . Anschließend kann auf der Grundlage der veränderten Anforderungen eine neue Mischung festgelegt und mittels der Mischeinheit 30 bereitgestellt werden . Um die genannten Funktionen und Komponenten zu steuern, kann die Vorrichtung eine geeignete Steuereinrichtung aufweisen .