Verfahren und Prägewerkzeug zum Einprägen einer Struktur in die Sichtfläche von Hölzern oder Holzplatten

Abstract

 Bei einem Verfahren zum Einprägen einer Struktur zumindest in die Sichtfläche von Hölzern oder Holzplatten wird ein Prägewerkzeug ver­wendet, das mit einer ansatzlosen, endlosen, auf photographischem Wege hergestellten Abbildung einer natürlichen Holzstruktur versehen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einprägen einer Struktur zu­mindest in die Sichtfläche von Hölzern oder Holzplatten mittels eines Prägewerkzeuges mit umlaufender, endloser Oberfläche. Außerdem be­zieht die Erfindung sich auf ein Prägewerkzeug mit umlaufender, end­loser Oberfläche zum Einprägen einer Struktur zumindest in die Sicht­fläche von Hölzern oder Holzplatten.

[0002] Der Werkstoff "Holz" ist relativ kostspielig, so daß versucht worden ist, Profile oder Leisten aus einem hochpolymeren Werkstoff, insbe­sondere einem Thermoplasten, mit einer Holzstruktur zu versehen. Zu diesem Zweck werden die Ausgangsmaterialien, bspw. Leisten aus einem thermoplastisch, hochpolymeren Werkstoff, erwärmt und zwischen Präge-­Walzen oder -Bändern hindurchgeführt, so daß eine Holzstruktur in die nun plastisch verformbare Oberfläche eingeprägt werden kann. Abgesehen von dem damit verbundenen, verfahrenstechnischen Aufwand können die so hergestellten "Kunstholzleisten" nur in sehr wenigen Fällen den natür­lichen Werk- oder Baustoff "Holz" ersetzen, da durch eine solche Präge-Behandlung der "Kunststoff-Charakter" des Ausgangsmaterials bleibt.

[0003] Parallel hierzu sind im Laufe der Zeit eine Vielzahl von Techniken ent­wickelt und auch eingesetzt worden, mit denen sich die Oberfläche von Brettern veredeln lassen. Als Beispiel soll die Beschichtung mit spe­ziellen Lacken, insbesondere als Schutz gegen äußere Einwirkungen wie Wärme, Chemikalien und Feuchtigkeit, das Beizen, die UV-Bestrahlung oder auch die mechanische Bearbeitung genannt werden.

[0004] So geht aus der DE-A-820 071 eine Preßvorrichtung zur Erzeugung künst­licher Maserung in Furnieren und Sperrholz mittels einer kugelig ge­wölbten und so verformbaren Preßform hervor, daß sie durch den Preß­druck abgeflacht wird. Dadurch beginnt der Preßdruck in der Mitte der Preßfläche zu wirken und dehnt sich von da gleichmäßig über die ganze Fläche aus.

[0005] Weiterhin wird in der US-A-2 695 857 ein Verfahren zum Prägen der Ober­fläche von Platten auf der Basis von Holz mittels Walzen beschrieben; dabei weist die Oberfläche mindestens einer Walze eine Folge von in Um­fangsrichtung verlaufenden Vorsprüngen auf, die entsprechend dem ge­wünschten, einzuprägenden Muster ausgebildet sind.

[0006] Und schließlich wird in der DE-A-32 25 715 ein Verfahren zur Gestaltung einer Holzoberfläche beschrieben, bei dem die Holzoberfläche mittels einer mechanischen Bearbeitung derart hergerichtet wird, daß sie eine Struktur von feinriefigen Rillen aufweist, die vorzugsweise im wesent­lichen in Richtung der Maserung des Holzes angeordnet sind. Dadurch soll sich eine unverwechselbar ästhetisch Wirkung ergeben, da das so behandelte Holz unter verschiedenen Winkeln einfallenden Lichtes als äußerst lebhafte und dabei auch ebenmäßig wirkende Fläche erscheint.

[0007] Durch diese bekannten Verfahren ergibt sich zwar die angestrebte "Ver­edelung" der Oberfläche von Hölzern und Holzplattenwerkstoffen; nach­teilig ist jedoch, daß die so behandelten Sichtflächen ein "künstli­ches" Aussehen erhalten und deshalb nur als Holzwerkstoffe minderer Qualität verarbeitet werden können.

[0008] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Prägewerkzeug zum Einprägen einer Struktur zumindest in die Sichtfläche von Hölzern oder Holzplatten der angegebenen Gattung zu schaffen, bei denen die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere sollen ein Verfahren und ein Prägewerkzeug vorgeschlagen werden, die auf ver­fahrenstechnisch einfache und sehr kostengünstige Weise die Herstellung von Brettern ermöglichen, die das Aussehen von qualitativ hochwertigem, echtem Edelholz haben.

[0009] Dies wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 4 angegebenen Merkmale erreicht. Zweckmäßige Ausfüh­rungsformen werden durch die Merkmale der zugehörigen Unteransprüche definiert.

[0010] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der Verwendung von Materialien aus qualitativ minderwertigem Holz als Ausgangsmaterial, nämlich entweder Hölzern aus billigem Massivholz oder Platten aus mehrlagig verleimten Furnieren bzw. MDF-Platten. In diese Hölzer wird in einem einfachen Arbeitsgang eine Holzstruktur eingeprägt, wie sie bei qualitativ hochwertigen Hölzern, bspw. Eichenholz oder Eschenholz vorhanden ist.

[0011] Wird dieser Vorgang mit der erforderlichen Sorgfalt ausgeführt, so kann man praktisch keinen Unterschied mehr zwischen der durch das Ein­prägen erzielten Holzstruktur einerseits und den Strukturen der ent­sprechenden strukturierten Originalhölzer andererseits erkennen. Auch billigen Holzmaterialien mit glatter Oberfläche ohne jede Struktur und Maserung lassen sich auf diese Weise aufwerten.

[0012] Dies gilt insbesondere dann, wenn in einem anschließenden Arbeitsgang diese Fläche noch weiter oberflächenveredelt wird, beispielsweise ge­beizt oder lackiert wird.

[0013] Da in aller Regel nur die Sichtfläche des Brettes mit der Holzstruktur versehen werden muß, kann als Gegenwalze eine übliche glatte Antriebs­walze verwendet werden. Sollen beide Flächen mit einer Holzstruktur versehen werden, so erhält auch diese Antriebswalze eine entsprechende Struktur.

[0014] Üblicherweise ist eine Kantenbearbeitung der Bretter erforderlich, damit sie beispielsweise durch Nut/Feder-Verbindungen zusammengesetzt werden können. In diesem Fall empfiehlt es sich, zunächst diese Kanten­bearbeitung vorzusehen, danach die Struktur einarbeiten, um dann eine weitere Oberflächenveredelung anzuschließen, insbesondere Lackieren, evtl. Beizen und Lackieren.

[0015] Obwohl im Prinzip auch ein Prägeband eingesetzt werden kann, das um mindestens zwei Rollen verläuft, wird nach einer bevorzugten Aus­führungsform als Prägewerkzeug eine Prägewalze verwendet, deren Ober­fläche mit einer Struktur versehen ist, die der einzuprägenden Edel­holz-Struktur entspricht.

[0016] Zur Herstellung dieser Walze wird ein photographisches Negativ einer geeigneten, natürlichen Edelholz-Struktur hergestellt, indem eine Auf­nahme eines Brettes oder allgemein eines Holzes mit einer solchen Edel­holz-Struktur gemacht wird.

[0017] Das photographische Negativ wird in einer Größe hergestellt, daß seine Länge dem halben Umfang der Prägewalze entspricht. Die Breite dieser Abbildung kann beliebig gewählt werden, der geforderten Breitenab­messungen der Endprodukte entsprechend.

[0018] Nun werden Fehler, störende Risse und Punkte durch Retuschieren aus dem Negativ entfernt.

[0019] Sobald man ein einwandfreies Original-Negativ hat, wird dieses kopiert, wodurch man zwei identische Negative erhält, die gestürzt zu einer Länge miteinander verbunden werden, die dem Umfang der Walze ent­spricht.

[0020] Vorher, parallel hierzu oder nachher wird die Oberfläche der auf Fer­tigmaß abgedrehten Walze mit einer üblichen ausreichend empfindlichen photographischen Emulsion beschichtet und dann die beiden zusammenge­fügten Negative um die Oberfläche der Walze gelegt. Nun wird die photo­graphische Emulsion durch die beiden Negative hindurch belichtet und die Negative anschließend entfernt, so daß die belichtete photographi­sche Emulsion auf übliche Weise entwickelt werden kann.

[0021] In einem ersten Ätzvorgang mit einer geringen Tiefenwirkung wird ent­sprechend der Belichtung der einzelnen Bereiche der photographischen Emulsion ein Teil der Oberfläche abgetragen, wodurch Erhebungen und Vertiefungen entstehen. Die Erhebungen werden mit einem Speziellack beschichtet und anschließend der Ätzvorgang mehrmals wiederholt, bis die gewünschte Tiefe erreicht wird.

[0022] Auf diese Weise entsteht schließlich eine Oberflächenstruktur, die eine genaue, ansatzlose und endlose Darstellung der urpsprünglichen Edel­holz-Struktur ist.

[0023] Mit einer solchen Walze können also ansatzlos und kontinuierlich län­gere Bretter geprägt werden, ohne daß es zu klar erkennbaren, periodi­schen Wiederholungen kommt.

[0024] Die mit einer entsprechenden Prägung versehenen Hölzer oder Holzplatten lassen sich praktisch nicht von qualitativ hochwertigen Hölzern, bspw. Eichenholz oder Eschenholz, unterscheiden.

[0025] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher er­läutert. Es zeigen

Fig. 1 in Form eines Fluß-Schemas die verschiedenen Arbeitsstationen bei der Oberflächenveredelung von Brettern, und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Prägevorrichtung.

[0026] Die aus Fig. 1 ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 ange­deutete Anlage zur Oberflächenveredelung von Brettern dient zur Ver­arbeitung von Brettern aus qualitativ minderwertigem und damit kosten­günstigem Material, nämlich Hölzern aus einem preisgünstigen Massivholz oder Platten aus mehrlagig verleimten Furnieren und MDF-Platten.

[0027] Diese Hölzer werden über eine Transportvorrichtung in Richtung des Pfeils antransportiert und zunächst einer Fräsvorrichtung 12 zugeführt. Von der Fräsvorrichtung 12 werden die Bretter mittels einer weiteren Transportvorrichtung zu einer Strukturwalze gebracht, die die Sicht­seite der Hölzer formt bzw. prägt. Anschließend gelangen die Bretter zu einer üblichen Lackiervorrichtung 16, bevor sie der weiteren Verarbei­tung, beispielsweise einem Trocknungsvorgang, aber auch Stapeln, Ver­packen usw. zugeführt werden.

[0028] Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Prägevorrichtung 12 sowie ein Brett 18, dessen Sichtfläche 20 mit einer Holzstruktur versehen ist.

[0029] Diese Prägevorrichtung 12 weist eine strukturlose Antriebswalze 24 auf, die synchron mit der Strukturwalze läuft.

[0030] Achsparallel zur Antriebswalze 24 ist eine Prägewalze 22 angeordnet, und zwar in einem solchen Abstand von der Antriebswalze 24, daß der Walzenspalt auf die Dicke der Bretter 18 abgestimmt ist.

[0031] Die Prägewalze 22 wird mit einer solchen Kraft gegen die Sichtfläche 20 der Bretter 18 gedrückt, daß die erwähnte Holzstruktur in die Sicht­fläche 20 eingeprägt wird.

[0032] Soll auch die der Sichtfläche 20 gegenüberliegende Fläche der Bretter 18 mit einer Holzstruktur versehen werden, so muß die Antriebswalze 24 ebenfalls als Prägewalze ausgestaltet sein.

[0033] Zur Herstellung der Prägewalze wird zunächst der entsprechende, vor­geformte zylindrische Grundkörper auf das Fertigmaß abgedreht und dann die Oberfläche der Walze mit einer photographischen Emulsion beschich­tet. Parallel hierzu wird ein Holz mit einer geeigneten Edelholz-Struk­tur, bspw. Eichenholz oder Eschenholz, ausgewählt und eine photographi­sche Abbildung dieser Edelholz-Struktur, nämlich ein Negativ, herge­stellt.

[0034] Das photographische Negativ wird in einer Größe hergestellt, daß seine Länge dem halben Umfang der Prägewalze entspricht. Die Breite dieser Abbildung kann beliebig gewählt werden, der geforderten Breitenab­messungen der Endprodukte entsprechend.

[0035] Nun werden Fehler, störende Risse, Punkte und andere Mängel des Ne­gativs durch Retuschieren entfernt, so daß man eine einwandfreie, ne­gative photographische Vorlage erhält, die nun in gleicher Größe ko­piert wird, so daß zwei identische negative Vorlagen entstehen, die ge­stürzt zu einer Gesamtvorlage miteinander verbunden werden, die dem Umfang der Walze entspricht.

[0036] Nun wird die Oberfläche der Walze mit einer photographischen Emulsion beschichtet und die beiden miteinander verbundenen Negative um die Wal­zenfläche gelegt, so daß die Negative und damit die photographische Emulsion belichtet werden können. Anschließend werden die beiden Nega­tive entfernt, so daß die belichtete photographische Emulsion ent­wickelt werden kann.

[0037] In Abhängigkeit von der Belichtung der einzelnen Bereiche der photo­graphischen Emulsion entstehen widerstandsfähige Flächen, sowie Flä­chen, die mittels eines Ätzmittels abgetragen werden können.

[0038] In einem ersten Ätzvorgang mit einer geringen Tiefenwirkung werden die entsprechenden Flächen abgetragen, so daß Erhebungen und Vertiefungen entstehen. Die Erhebungen werden mit einem Speziallack beschichet, und anschließend der Ätzvorgang ggfs. mehrmals wiederholt, bis eine Ober­flächenstruktur mit der gewünschten Tiefe erreicht ist.

[0039] Auf diese Weise entsteht ein endloses, ansatzloses Prägebild auf der Prägewalze, so daß nun auch qualitativ minderwertige Hölzer mit einer Edelholz-Struktur versehen werden können, die sich praktisch nicht von einer Echtholz-Struktur unterscheiden läßt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Einprägen einer Struktur zumindest in die Sichtfläche von Hölzern oder Holzplatten mittels eines Prägewerkzeuges mit end­loser, umlaufender Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prägewerkzeug (22) mit einer ansatzlosen, endlosen, auf photo­graphischem Wege hergestellten Abbildung einer natürlichen Holz­struktur verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Präge­werkzeug eine Prägewalze (22) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ober­fläche der Prägewalze (22) mindestens zwei Darstellungen der ursprüng­lichen, natürlichen Holzstruktur ansatzlos und endlos eingearbeitet sind.

4. Prägewerkzeug mit umlaufender, endloser Oberfläche zum Einprägen einer Struktur zumindest in die Sichtfläche von Hölzern oder Holz­platten, dadurch gekennzeichnet, daß die endlose Oberfläche mit einer ansatzlosen und endlosen, naturgetreuen Abbildung einer natürlichen Holzstruktur versehen ist.

5. Prägewerkzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Prägewalze (22).

6. Prägewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf photochemischem Wege mindestens eine Darstellung der ursprünglichen, natürlichen Holzstruktur ansatzlos und endlos in die Oberfläche der Walze eingearbeitet ist.

7. Prägewerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche, gestürzte photographische Abbildungen der ursprünglichen, natürlichen Holzstruktur in einer Länge, die dem Umfang der Prägewalze (22) entspricht, in die Oberfläche der Prägewalze (22) eingearbeitet sind.

Zeichnung