Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Dekors auf ein Plattenelement, Druckwalze sowie Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum drucktechnischen Aufbringen eines Dekors (D) auf ein Paneelelement (1) mittels einer Druckwalze (2, 2a, 2b) sowie Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneele aus solchen Paneelelementen (1). Die Mantelfläche (3) der Druckwalze (2, 2a, 2b) weist eine dekorgebende Struktur (S) auf. Diese ist in Form einer Windung (W) schraubenförmig auf der Mantelfläche (3) der Druckwalze (2, 2a, 2b) aufgebracht und entspricht der Abwicklung des Dekors (D) eines Paneelelements (1). Auf diese Weise kann ein Paneelelement (1) mit einer großen Länge (L), beispielsweise einer Länge von 5,20 m, ohne wiederkehrenden Rapport mit einem Dekor (D) bedruckt werden. Zur Realisierung eines Mehrfarbendrucks sind in Längsrichtung (L_F) einer Fördereinrichtung (5) mehrere Druckwalzen (2, 2a, 2b) hintereinander angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen eines Dekors mittels einer Druckwalze auf ein Plattenelement, vorzugsweise für die Herstellung von Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneele sowie eine Druckwalze und ein Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel.

[0002] Paneele kommen zur Herstellung von Wand-, Decken- oder Fußbodenbelägen zum Einsatz. Häufig werden die Paneele unter Verwendung von Dekorpapieren als dekorgebendes Element hergestellt. Zur Reproduktion einer Holzoptik sind die Dekorpapiere mit einer Holzmaserung bedruckt. Auch andere Naturdekore oder Phantasiedekore sind gängig.

[0003] Die DE 10 2006 001 155 A1 beschreibt ein Papierband zur Verwendung als Dekorpapier von Wand-, Decken- oder Fußbodenpaneelen, welches einseitig mit einer Holzmaserung bedruckt ist.

[0004] Stark in den Vordergrund rückt in jüngerer Zeit der drucktechnische Auftrag eines Dekors auf die Trägerplatte bzw. Paneelelemente für die Herstellung von Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneelen. Dies kann im Direktdruckverfahren durch unmittelbaren Kontakt einer Druckwalze mit dem Paneelelement erfolgen oder im so genannten indirekten Tiefdruckverfahren durchgeführt werden, bei dem die Druckfarbe von der Druckwalze, auch Gravurwalze genannt, zunächst auf eine Auftragswalze aus Hartgummi, PUR oder ähnlichen Materialien übertragen und von dieser auf das Paneelelement gebracht wird. Hierdurch können Unebenheiten oder Toleranzen in der Trägerplatte bzw. dem zu bedruckenden Paneelelement ausgeglichen werden. Das Bedrucken von Paneelelementen ist beispielsweise in der DE 103 33 626 A1 oder der DE 10 2006 003 301 B4 beschrieben.

[0005] Der Umfang einer Druckwalze beträgt üblicherweise ca. 1,30 m bei einer Breite von ca. 2,10 m. Der Umfang ist abgestimmt auf die Länge eines herkömmlichen Laminatpaneels, deren Länge in der Regel knapp 1,30 m beträgt. Demzufolge wird in Abständen von jeweils ca. 1,30 m das aufgedruckte Dekor mit einem wiederkehrenden Rapport erzeugt. Bei Paneelelementen, die länger als 1,30 m sind, wiederholt sich folglich das Muster auf dem Paneelelement. Hierdurch entsteht eine unnatürliche, zumindest weniger schöne, Optik. Um dies zu verhindern, könnte man den Durchmesser der Druckwalze vergrößern. Dies ist jedoch nicht beliebig möglich und auch mit einem hohen anlagen- und verfahrenstechnischen Aufwand verbunden.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine anlagentechnisch vorteilhafte, kompakt bauende Vorrichtung und ein Verfahren aufzuzeigen, mit welchen der drucktechnische Auftrag eines Dekors auf ein Paneelelement mit einer Länge von mehr als 1,30 m möglich ist, ohne dass sich das Muster des Dekors in Längserstreckung des Paneelelements wiederholt. Weiterhin zielt die Erfindung auf eine anwendungstechnisch verbesserte Druckwalze und ein bedrucktes Paneelelement ab, deren Dekor sich in Längserstreckung nicht wiederholt.

[0007] Der auf die Vorrichtung gerichtete Teil der Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.

[0009] Erfindungsgemäß ist die dekorgebende Struktur in Form einer Windung schraubenförmig auf der Mantelfläche der Druckwalze aufgebracht. Die dekorgebende Struktur entspricht der Abwicklung des Dekors eines Plattenelements. Die Länge des Dekors ist nach Art einer Helix schraubenförmig um den Mantel der Druckwalze herumgewunden, und zwar mit konstanter Steigung. Dies kann links- oder rechtsgängig erfolgen. Auf diese Weise kann ein langes Dekor mit einer Länge von mehr als 1,30 m auf einer Druckwalze abgebildet werden, ohne die Druckwalze im Durchmesser zu vergrößern. Bei einer Anlagen- bzw. Druckwalzenbreite von ca. 1,25 m und einer Breite der Paneelelemente von 200 mm würden sich so beispielsweise ca. vier Windungen ä 1,33 m ergeben, woraus eine gesamte Dekorbildlänge von 5,32 m resultiert. Demzufolge kann ein Paneelelement mit einer Länge von ca. 5,30 m bedruckt werden, ohne dass sich das Muster des Dekors in Längserstreckung des Paneelelements wiederholt.

[0010] Nach dem derzeitigen Stand der Entwicklungen bzw. Versuche, ist ein Bedrucken ohne wiederkehrenden Rapport von Paneelelementen mit einer Länge bis zu 6,50 m möglich. Diese können eine Breite von beispielsweise 100-400 mm haben.

[0011] Zweckmäßigerweise sind die auf der Mantelfläche aneinanderliegenden Stoßbereiche der Windung optisch aufeinander angepasst. Der Bereich wird folglich weichgezeichnet bzw. verwischt, um Ungenauigkeiten zu kaschieren und Toleranzen auszugleichen.

[0012] Erfindungsgemäß kann das Bedrucken des Paneelelements direkt durch unmittelbaren Kontakt der Druckwalze mit dem Paneelelement erfolgen. Für die Praxis vorteilhaft ist insbesondere auch ein indirektes Bedrucken. Hierzu ist eine Auftragswalze vorgesehen, die mit der Druckwalze zusammenwirkt und das Dekor auf das Paneelelement überträgt. Das Dekor bzw. die Druckfarbe wird hierbei zunächst von der Druckwalze auf die Auftragswalze übertragen und von dieser auf das Paneelelement aufgetragen. Hierdurch können Unebenheiten oder Toleranzen im Paneelelement ausgeglichen werden. So ist es auch unschädlich, wenn die Paneelelemente nicht immer exakt in der gleichen Position unter der Druckwalze durch den Druckspalt laufen.

[0013] Im Rahmen der Erfindung ist sowohl ein Einfarbendruck als auch ein Mehrfarbendruck möglich. Beim Mehrfarbendruck sind in Längsrichtung einer Förderrichtung für die Paneelelemente mehrere Druckaggregate angeordnet, mit Druckwalzen und beim indirekten Druck auch Auftragswalzen sowie entsprechend ausgelegten Gegenwalzen.

[0014] Als Paneelelemente können grundsätzlich alle bekannten Trägerwerkstoffe, wie Kunststoffe, Gips, Magnesium, Verbundwerkstoffe, wie Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (WPC) oder auch aus Metall zum Einsatz gelangen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Paneelelementen um Hochdichte- (HDF) oder Mitteldichte- (MDF) Faserplatten. Auch Multiplex-Platten wie Sperrholzplatten können erfindungsgemäß bedruckt werden. Ebenso ist die Anwendung bzw. das Bedrucken von furnierten Platten möglich, zum Beispiel zur Veredlung einer einfachen Furnieroptik, aber auch beispielsweise von Holzoberflächen, elastifizierten Gummioberflächen oder Korkoberflächen.

[0015] Der verfahrensmäßige Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.

[0016] Dieses sieht vor, dass die Paneelelemente mit einem vom rechten Winkel zur Längsachse der Druckwalze abweichenden Durchlaufwinkel entlang der Druckwalze geführt werden. Auf diese Weise verändert sich der Kontaktbereich zwischen der Druckwalze und einem Paneelelement bzw. einer Auftragswalze und dem Paneelelement bei der Längsbewegung des Paneelelements relativ zur Längsachse der Druckwalze bzw. der Auftragswalze kontinuierlich seitwärts. Die auf der Mantelfläche der Druckwalze befindliche dekorgebende Struktur wird bildlich wendelförmig abgewickelt und das Dekor ohne wiederkehrenden Rapport auf der zu bedruckenden Oberfläche eines Paneelelements abgebildet bzw. auf die Oberfläche aufgebracht.

[0017] Vorzugsweise erfolgt der Auftrag des Dekors auf die Paneelelemente mittels indirektem Tiefdruck, bei dem die Druckfarbe auf die Druckwalze aufgetragen wird und von dieser zunächst auf eine Auftragswalze übertragen und von der Auftragswalze auf das Paneelelement gedruckt wird (Anspruch 8).

[0018] Die erfindungsgemäße Druckwalze ist Gegenstand von Anspruch 9. Erfindungsgemäß ist die dekorgebende Struktur in Form einer Windung schraubenförmig auf der Mantelfläche der Druckwalze aufgebracht, insbesondere mittels einer Gravur. Mit der erfindungsgemäßen Druckwalze können Dekore gedruckt werden, die länger als der einfache Umfang der Druckwalze sind, ohne dass sich das Dekor in Längserstreckung eines Paneelelements wiederholt. Demzufolge kann Dekor gedruckt werden, das länger als der Umfang einer Druckwalze ist. Eine Erhöhung des Durchmessers der Druckwalze ist hierfür nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Druckwalze ist kompakt bauend und anwendungstechnisch vorteilhaft.

[0019] Die Paneelelemente dienen vorzugsweise zur Herstellung von Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneelen. Diese sind randseitig mit Nut und Feder oder auch mit Klickverriegelungselementen versehen. Die randseitige Bearbeitung der Paneelelemente kann vor oder nach dem Bedrucken erfolgen. Die Paneelelemente bzw. die hieraus gefertigten Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneele können eine längsseitige Fase aufweisen. Wird die Fase vor dem Bedrucken hergestellt, kann bei entsprechender Einstellung der Walze und Abstimmung des Anpressdrucks auf die Druckwalze die Fase gleich mitbedruckt werden.

[0020] Ein erfindungsgemäßes Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel besteht aus einem Paneelelement mit einer Länge größer oder gleich 2,05 m und besitzt ein oberseitiges Dekor, welches ohne wiederkehrenden Rapport auf das Paneelelement aufgebracht ist (Anspruch 10).

[0021] Die erfindungsgemäßen Paneele können bis zu 6,50 m lang sein, gegebenenfalls sogar noch länger, je nach Durchmesser und Breite der Druckwalze, wobei die Paneele Breiten von 100-400 mm besitzen. Bei Anwendung der Paneelelemente für Fußbodendielen ist eine obere Verschleißschicht aus einem abriebfesten, transparenten Lack vorgesehen, der vorzugsweise mittels UV-Licht oder Elektronenstrahlhärtung gehärtet ist.

[0022] Die Paneele überzeugen durch ihre Qualität, Brillanz und hochwertige Optik. Die Optik kommt insbesondere bei raumlangen Fußbodendielen besonders zur Geltung.

[0023] Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Paneele sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 11 bis 16.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

[0024] 

Figur 1

in perspektivischer Darstellungsweise eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Direktdruck auf Paneelelementen;

Figur 2

in der Seitenansicht technisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum indirekten Bedrucken von Paneelelementen und

Figur 3

eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

[0025] Einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilkomponenten tragen in den Figuren 1 bis 3 die gleichen Bezugszeichen.

[0026] Figur 1 zeigt technisch vereinfacht eine Vorrichtung zum drucktechnischen Aufbringen eines Dekors D auf Paneelelemente 1 mittels einer Druckwalze 2 (siehe auch Figur 3). Die Paneelelemente 1 dienen insbesondere zur Herstellung von Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneelen. Die Mantelfläche 3 der Druckwalze 2 weist eine Gravur mit einer dekorgebenden Struktur S auf. Die dekorgebende Struktur S wird von der Druckwalze 2 im Direktdruck auf die Paneelelemente 1 übertragen.

[0027] Die Paneelelemente 1 werden auf einem Förderband 4 einer Fördereinrichtung 5 liegend unter der Druckwalze 2 durch den Druckspalt 6 zwischen Druckwalze 2 und Förderband 4 hindurch bewegt. Hierbei wird die Druckfarbe und damit das Dekor D entsprechend der dekorgebenden Struktur S auf die Oberfläche der Paneelelemente 1 aufgedruckt. Mit P ist die Drehrichtung der Druckwalze 2 gekennzeichnet.

[0028] Die dekorgebende Struktur S entspricht der Abwicklung des Dekors D eines Paneelelements 1 und ist in Form einer Windung W schraubenförmig auf der Mantelfläche 3 der Druckwalze 2 aufgebracht. In der Figur 3 ist die Windung W in gepunkteter Linienführung angedeutet. Die Windung W hat eine konstante Steigung mit einem Steigungswinkel γ. Zum Bedrucken eines Paneelelements 1 mit einer Länge von beispielsweise 5,20 m besitzt die Windung W eine hierauf abgestimmte Länge von 5,20 m oder geringfügig darüber.

[0029] Die aneinanderliegenden Stoßbereiche 7, 8 der Windung W sind optisch aufeinander angepasst und so weichgezeichnet, dass optisch kein Übergang im Stoßbereich 7, 8 erkennbar ist. Hierdurch können Ungenauigkeiten kaschiert und Toleranzen ausgeglichen bzw. größere Toleranzen zugelassen werden.

[0030] Man erkennt sowohl in der Figur 1 als auch in der Figur 3, dass die Paneelelemente 1 schräg auf dem Förderband 4 liegend unter der Druckwalze 2 hindurchgeführt werden. Die Längsachse L1 der Paneelelemente 1 ist zur Längsachse L2 der Druckwalze 2 in einem Winkel α angeordnet. Demzufolge werden die Paneelelemente 1 mit dem vom rechten Winkel zur Längsachse L2 der Druckwalze 2 abweichenden Durchlaufwinkel α entlang der Druckwalze 2 geführt. Der Durchlaufwinkel α entspricht dem Steigungswinkel γ der Windung W.

[0031] Beim Bedrucken der Paneelelemente 1 wird die dekorgebende Struktur S kontinuierlich in Längsrichtung auf die Oberseite der Paneelelemente 1 übertragen, ohne dass sich das Dekor D hierbei in Längsrichtung wiederholt. Hierbei dreht sich die Druckwalze 2 entsprechend der jeweiligen Windungszahl.

[0032] Die Vorrichtung, wie in Figur 3 dargestellt, dient zum Mehrfarbendruck. Hierzu sind neben der ersten Druckwalze 2 in Längsrichtung L_F der Fördereinrichtung 5 zwei weitere Druckwalzen 2a und 2b vorgesehen, welche gleichartig aufgebaut sind wie die Druckwalze 2.

[0033] Die Figur 2 zeigt in der Seitenansicht eine Vorrichtung zum indirekten Bedrucken der Paneelelemente 1. Die Druckwalze 2c wirkt mit einer Auftragswalze 9 zusammen, welche das Dekor D von der dekorgebenden Struktur S der Druckwalze 2c abnimmt und auf die Oberfläche der Paneelelemente 1 überträgt. Dieses Verfahren bezeichnet man als indirekten Tiefdruck. Unterhalb der Auftragswalze 9 befindet sich eine Gegendruckwalze 10, die im Zusammenwirken mit dem Förderband 4 und der Auftragswalze 9 den Druckspalt 6 bildet, durch den die Paneelelemente 1 während des Druckvorgangs hindurchbewegt werden. Die Drehrichtung der Druckwalze 2c sowie der Auftragswalze 9 und der Gegendruckwalze 10 ist durch die Pfeile P1, P2, P3 gekennzeichnet.

[0034] Die Paneelelemente 1 werden, wie zuvor beschrieben, auf dem Förderband 4 einer Fördereinrichtung 5 liegend durch den Druckspalt 6 geführt und hierbei bedruckt. Die Druckwalze 2c weist - hier nicht zu erkennen - eine dekorgebende Struktur auf, welche in Form einer Windung schraubenförmig auf der Mantelfläche aufgebracht ist.

[0035] Unterhalb des Förderbands 5 sind eine Anzahl von Tragrollen 11 angeordnet. Das Förderband 4 selber ist über Umlenkrollen 12, 13 endlos geführt.

[0036] Die abgewickelte Länge der dekorgebenden Struktur S auf der Druckwalze 2, 2a, 2b, 2c entspricht der Länge L eines Paneelelements 1, ist also beispielsweise ca. 5,30 m lang. Hierdurch können Paneelelemente 1 mit einer Länge L von 5,20 m bedruckt werden, ohne dass sich das Dekor D in Längserstreckung des Paneelelements 1 wiederholt.

Bezugszeichen:

[0037] 

1 -

Paneelelement

2 -

Druckwalze

2a -

Druckwalze

2b -

Druckwalze

2c -

Druckwalze

3 -

Mantelfläche v. 2

4 -

Förderband

5 -

Fördereinrichtung

6 -

Druckspalt

7 -

Stoßbereich

8 -

Stoßbereich

9 -

Auftragswalze

10 -

Gegendruckwalze

11 -

Tragrolle

12 -

Umlenkrolle

13 -

Umlenkrolle

D -

Dekor

L1 -

Längsachse v. 1

L2 -

Längsachse v. 2

L_F -

Längsrichtung v. 5

L -

Länge v. 1

P -

Pfeil

P1 -

Pfeil

P2 -

Pfeil

P3 -

Pfeil

S -

Struktur

W -

Windung

α -

Durchlaufwinkel

γ -

Steigungswinkel

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors (D) mittels einer Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) auf Plattenelemente (1), vorzugsweise für die Herstellung von Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneelen, wobei die Mantelfläche (3) der Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) eine dekorgebende Struktur (S) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dekorgebende Struktur (S) in Form einer Windung (W) schraubenförmig auf der Mantelfläche (3) der Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) aufgebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dekorgebende Struktur (S) der Abwicklung des Dekors (D) eines Paneelelements (1) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windung (W) eine konstante Steigung besitzt.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander liegenden Stoßbereiche (7, 8) der Windung (W) optisch aufeinander angepasst sind.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwalze (2c) mit einer Auftragswalze (9) zusammenwirkt, welche das Dekor (D) auf ein Plattenelement (1) überträgt.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (L_F) einer Fördereinrichtung (5) für die Plattenelemente (1) mehrere Druckwalzen (2, 2a, 2b) hintereinander angeordnet sind.

7. Verfahren zum Aufbringen eines Dekors (D) mittels einer Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) auf Plattenelemente (1), vorzugsweise für die Herstellung von Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneelen, unter Nutzung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Paneelelemente (1) mit einem vom rechten Winkel zur Längsachse (L2) der Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) abweichendem Durchlaufwinkel (α) entlang der Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) geführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneelelement (1) mittels indirektem Tiefdruck bedruckt wird.

9. Druckwalze zum Aufbringen eines Dekors (D) auf ein Paneelelement (1), welche eine Mantelfläche (3) mit einer dekorgebenden Struktur (S) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dekorgebende Struktur (S) in Form einer Windung (W) schraubenförmig auf der Mantelfläche (3) der Druckwalze (2, 2a, 2b, 2c) angeordnet ist.

10. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel hergestellt aus einem rechteckigen Paneelelement (1), welches ein oberseitig drucktechnisch aufgebrachtes Dekor (D) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneelelement (1) eine Länge (L) größer oder gleich 2,05 m besitzt und das Dekor (D) ohne wiederkehrenden Rapport auf das Paneelelement (1) aufgebracht ist.

11. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneelelement (1) eine Länge (L) größer oder gleich 5,20 m besitzt.

12. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor (D) auf das Paneelelement (1) mittels indirektem Tiefdruck aufgebracht ist.

13. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor (D) auf das Paneelelement (1) mittels Direktdruck aufgebracht ist.

14. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor (D) auf das Paneelelement (1) als Mehrfarbendruck aufgebracht ist.

15. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneelelement (1) eine obere Verschleißschicht aus einem abriebfesten, transparenten Lack besitzt.

16. Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneelelement (1) eine längsseitige Fase aufweist und die Fase bedruckt ist.

Zeichnung