Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche eines Gegenstands, insbesondere eines Werkstücks, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Zum Beschichten und ggf. Bemustern von Gegenständen, wie beispielsweise plattenförmigen Werkstücken im Bereich der Möbelindustrie, sind vielfältige Verfahren und Vorrichtungen bekannt.

So offenbart beispielsweise die EP 1 726 443 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten und gleichzeitigen Bemustern der Schmalflächen plattenförmiger Werkstücke mittels eines Ink-Jet-Druckkopfes. Hierdurch lassen sich auf der Oberfläche des Werkstückes beliebige Muster erzeugen. Allerdings hat sich gezeigt, dass die aufgebrachte Bemusterung je nach Motiv (beispielsweise eine Holz- oder Natursteinmaserung) trotz hoher Druckauflösung noch nicht als ausreichend wirklichkeitsnah bzw. authentisch empfunden wird, d. h. das Gesamterscheinungsbild der aufgebrachten Beschichtung ist verbesserungswürdig. Die EP 1260 368 A1 offenbart ebenfalls ein Verfahren zum Bedrucken eines Materials wobei ein bestimmter Gloss erzeugt wird.

Ferner offenbart die US 2005/0156964 ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die ein verbessertes Gesamterscheinungsbild einer beschichteten Oberfläche ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Gesamterscheinungsbild einer beschichteten Oberfläche nicht nur von der Farbe/dem Muster der beschichteten Oberfläche, sondern in erheblichem Umfang auch von dem Lichtreflektionsvermögen bzw. dem Glanz der beschichteten Oberfläche anhängt. Insbesondere findet bei herkömmlichen, gattungsgemäßen Beschichtungsverfahren keine gezielte Abstimmung zwischen der Farbe/dem Muster der beschichteten Oberfläche einerseits und dem Glanz der beschichteten Oberfläche andererseits statt. Vor diesem Hintergrund ist erfindungsgemäß vorgesehen, das bei einem gattungsgemäßen Verfahren vor dem Erzeugen einer Beschichtung ein gewünschter Glanzwert der beschichteten Oberfläche aus einer Glanzskala, bevorzugt gemessen als Reflektometerwert nach ISO 2813, ausgewählt wird, und dass das Beschichtungsmaterial wie beansprucht aus den Austrittsöffnungen auf die zu beschichtende Oberfläche ausgestoßen wird, dass sich der ausgewählte Glanzwert der beschichteten Oberfläche ergibt.

Zur Erzielung des ausgewählten Glanzwertes werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens unterschiedlichste Einflussgrößen bzw. Parameter variiert. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass einige Hauptparameter besonders geeignet sind, um auf einfache und wirksame Weise den Glanzgrad zuverlässig und reproduzierbar zu variieren. Vor diesem Hintergrund ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zur Erzielung des ausgewählten Glanzwerts zumindest der Tropfenabstand variiert wird.

Auf diese Weise eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten bei der Gestaltung des Erscheinungsbildes beschichteter Oberflächen von Gegenständen. So kann der Glanzgrad gezielt auf das jeweilige Motiv der beschichteten Oberfläche abgestimmt werden, um im Zusammenklang von Glanz und Motiv ein optimales, hochwertiges Erscheinungsbild zu erreichen. Darüber hinaus kann durch das gezielte Aufbringen des Beschichtungsmaterial nicht nur die Optik, sondern auch die Haptik der beschichteten Oberfläche optimiert werden, indem die Oberflächenstruktur auf das jeweilige Motiv der beschichteten Oberfläche abgestimmt werden kann. Beispielsweise kann mittels der aufgebrachten Beschichtung eine Lederhaptik oder die Haptik einer Holzmaserung nachgebildet werden, während gleichzeitig auch der ggf. entlang der beschichteten Oberfläche veränderliche Glanzwert des Materials nachgebildet oder wie gewünscht eingestellt werden kann.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren mit vergleichsweise einfachen Mitteln durchgeführt werden, beispielsweise da zur Erzielung des ausgewählten Glanzwertes keine Zusatzbauteile wie Prägewalzen oder dergleichen erforderlich sind.

Nicht zuletzt ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr flexible Produktion, da mittels des Verfahrens auf einfache Weise jedes einzelne Werkstück individuell gefertigt werden kann (Stückzahl-1-Fertigung), ohne dass Umbauarbeiten erforderlich sind.

Hieran anknüpfend ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens zwei Gegenstände mit einem vorbestimmten Beschichtungsmaterial, insbesondere einer vorbestimmten Tintenart, derart beschichtet werden, dass der Glanzwert der beschichteten Oberfläche mindestens eines Gegenstands von demjenigen mindestens eines anderen Gegenstands abweicht. Bei diesem Verfahren muss nicht für jede Änderung des Glanzwerts unterschiedlicher Werkstücke die Maschine umkonfiguriert werden (z.B. anderes Beschichtungsmaterial, andere Prägewalze, etc.), sondern die Produktion kann kontinuierlich mit einer einzigen Maschinenkonfiguration durchlaufen. Hierdurch werden Nebenzeiten und Fehlerquellen drastisch reduziert.

Obgleich die Beschichtung des Gegenstands im Rahmen der Erfindung sich nicht auf ein möglicherweise bereits vorhandenes Motiv auf dem Gegenstand auswirken muss, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Gegenstand durch den Beschichtungsvorgang mit einer Bemusterung und/oder einer Oberflächenstrukturierung versehen wird. Auf diese Weise lässt sich bei bemusterten oder strukturierten Werkstücken die Anzahl der Verfahrensschritte vermindern, da der erfindungsgemäße Beschichtungsvorgang nicht nur zum Erzielen des ausgewählten Glanzwerst, sondern gleichzeitig auch zum Erzielen einer gewünschten Bemusterung und/oder Oberflächenstrukturierung bzw. Haptik genutzt werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial zumindest semi-transparent, bevorzugt transparent ist. In diesem Falle kann das Beschichtungsmaterial primär eine Funktion zum gezielten Einstellen des ausgewählten Glanzwerts besitzen, während ein sich unter der aufgebrachten Beschichtung befindliches Motiv weiterhin ganz oder teilweise sichtbar bleibt.

Um insbesondere bei einem derartigen, visuellen Zusammenspiel von Beschichtungsmaterial und darunter befindlicher Oberfläche ein optimales Erscheindungsbild zu erzielen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Glanzwert der zu beschichtenden Oberfläche eingelesen oder bestimmt wird, und dass das Aufbringen des Beschichtungsmaterials unter Berücksichtigung des Glanzwerts der zu beschichtenden Oberfläche durchgeführt wird, um den ausgewählten Glanzwert der beschichteten Oberfläche zu erzielen. Hierdurch lassen sich gezielt reproduzierbare Ergebnisse erzielen, bei denen durch einen Zusammenklang von beschichteter Oberfläche und aufgebrachtem Beschichtungsmaterial eine Oberfläche mit gewünschtem Motiv, gewünschtem Glanzgrad und gegebenenfalls gewünschter Haptik entsteht.

Der Glanzwert der beschichteten Oberfläche wird, wie bereits eingangs erwähnt, bevorzugt nach ISO 2813 als Reflektometerwert gemessen, wobei sich für viele Anwendungen ein 20°-Reflektometerwert als aussagekräftige Größe erwiesen hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders einfach, zügig und effizient unter Einsatz folgender Vorrichtung durchführen. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, den Beschichtungskopf auf solche Weise zu steuern, dass das Beschichtungsmaterial derart aus den Austrittsöffnungen auf die zu beschichtende Oberfläche ausgestoßen wird, dass sich der ausgewählte Glanzwert der beschichteten Oberfläche ergibt. Hierdurch kann, wie bereits oben erwähnt, auf aufwändige Zusatzbauteile wie mehrere Prägewalzen, unterschiedliche Vorratsbehälter für Beschichtungsmaterialien, etc. verzichtet werden. Vielmehr ergibt sich die erfindungsgemäß angestrebte Variabilität des Glanzwerts durch wenige, aufeinander abgestimmte Bauteile, nämlich primär den Druckkopf und die auf die Erzielung des Glanzwerts eingerichtete Steuereinrichtung.

Um den gewünschten Glanzwert präzise und flexibel festlegen zu können, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe eines ausgewählten Glanzwerts der beschichteten Oberfläche aufweist.

Insbesondere wenn die Vorrichtung ein semitransparentes oder transparentes Beschichtungsmaterial verarbeiten soll, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Messeinrichtung zum Messen eines Glanzwertes, insbesondere Reflektometerwerts nach ISO 2813, einer zu beschichtenden und/oder beschichteten Oberfläche des Gegenstands aufweist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich im Zusammenspiel des Glanzwerts der zu beschichtenden Oberfläche und den Parametern der aufzubringenden Beschichtung insgesamt der gewünschte Glanzwert ergibt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1

zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung;

Fig. 2

zeigt schematisch eine Draufsicht eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Druckkopfes;

Fig. 3

zeigt schematisch Detailansichten von Werkstücken, die gemäß der Erfindung beschichtet wurden.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Eine Vorrichtung 1 zum Beschichten einer Oberfläche eines Gegenstands 2 ist in Fig. 1 schematisch gezeigt. Bei den zu beschichtenden Gegenständen 2 kann es sich beispielsweise um platten- oder leistenförmige Werkstücke handeln, wie sie im Bereich der Möbelindustrie häufig zum Einsatz kommen und die bevorzugt zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auch auf andersartige Werkstücke bzw. Gegenstände anwendbar ist.

Die Vorrichtung 1 besitzt zunächst eine Fördereinrichtung 20, die beispielsweise in Form eines Förderbandes, eines Fördertisches, einer Förderkette oder dergleichen ausgestaltet sein kann. Oberhalb der Fördereinrichtung 20 sind in der vorliegenden Ausführungsform zwei Portale 4 angeordnet, die beispielsweise auch als Ausleger oder dergleichen ausgestaltet sein können. An den Portalen 4 ist jeweils mindestens ein Beschichtungskopf 10 angeordnet, der über einen Schlitten 6 entlang des Portals 4 verfahrbar ist. Neben den Beschichtungsköpfen 10 können an den Portalen 4 auch weitere Einheiten angeordnet sein, beispielsweise Bearbeitungseinheiten zur Durchführung spanender oder sonstiger Bearbeitungen, Kantenanleimeinheiten, Vor- oder Nachbehandlungseinheiten etc.

Ferner ist zu beachten, dass bei der Vorrichtung 1 das Werkstück 2 auch jeweils stationär angeordnet sein kann, und dass stattdessen die Portale 4 verfahrbar ausgestaltet sein können, dass es sich also um eine Stationärmaschine handelt, wie sie im Bereich der CNC-Technik häufig zum Einsatz kommt. Auch Kombinationen von Durchlauf- und Stationärmaschinen sind möglich.

Ein Beispiel für die Ausgestaltung des Beschichtungskopfes ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Danach besitzt der Beschichtungskopf eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen 12 für das Beschichtungsmaterial, bei dem es sich beispielsweise um Tinte, Lack oder andere aushärtbare Materialien handeln kann. Ferner besitzt der Beschichtungskopf 10 Abstandssensoren 16, um eine genauere Relativpositionierung zwischen Beschichtungskopf 10 und Werkstück 2 zu ermöglichen. Weiterhin besitzt der Beschichtungskopf 10 eine Messeinrichtung 14 zum Messen eines Glanzwertes, insbesondere Reflektometerwerts nach ISO 2813, einer zu beschichtenden und/oder beschichteten Oberfläche des Gegenstands 2. Die Messeinrichtung 14 kann dabei derart angeordnet sein, dass sie den Glanzwert der Oberfläche entweder vor oder nach Durchführung des Beschichtungsvorganges erfasst. Bei der Messeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Gerät vom Typ 406 Novo Gloss der Firma Elcometer (www.elcometer.com) handeln.

Obgleich in den Figuren nicht gezeigt, umfasst die Vorrichtung 1 ferner eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, den Beschichtungskopf 10 auf solche Weise zu steuern, dass das Beschichtungsmaterial derart auf den Austrittsöffnungen 12 auf die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks 2 ausgestoßen wird, dass sich ein ausgewählter Glanzwert der beschichteten Oberfläche ergibt, beispielsweise ein mittels einer nicht näher gezeigten Eingabeeinrichtung ausgewählter Glanzwert.

Der Glanzwert kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch unterschiedlichste Parameter wiedergegeben werden, wobei sich insbesondere ein 20°-Reflektometerwert nach ISO 2813 als geeignete Größe für den Glanzwert erwiesen hat. Obgleich die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, beruht die Erzeugung bzw. Variation eines vorbestimmten Glanzwerts bei Beschichtung einer Oberfläche letztlich darauf, dass die beschichtete Oberfläche eine Oberflächenstrukturierung erhält, die das Reflektionsvermögen der Oberfläche bei Lichteinfall beeinflusst. Zur Erzielung eines ausgewählten Glanzwertes variiert man zumindest dem Tropfenabstand des mittels des Beschichtungskopfes aufgebrachten Beschichtungsmaterials.

Rein beispielhaft lässt sich der Einfluss der Trocknungsdauer des Beschichtungsmaterials auf die Oberflächenstrukturierung und somit den Glanzwert der beschichteten Oberfläche anhand von Fig. 3 erläutern, die schematisch Detailansichten von Werkstücken zeigt. Die obere Zeichnung in Fig. 3 zeigt einen Fall, bei welchem ein relativ schnell trocknendes bzw. aushärtendes Beschichtungsmaterial 12' verwendet wurde, sodass dem Material 12' wenig Zeit verbleibt, auf der Oberfläche des Werkstücks 2 zu verlaufen und sich somit eine vergleichsweise geringe Breite B und eine relativ große Höhe H der Einzeltropfen des Beschichtungsmaterials 12' auf der Oberfläche ergibt. Dies führt, allgemein gesagt, zu einem relativ niedrigen Glanzwert, d.h. zu einer matten Oberfläche.

Bei der unteren Zeichnung in Fig. 3 wurde demgegenüber ein Beschichtungsmaterial verwendet, das langsamer trocknet bzw. aushärtet, sodass sich eine größere Breite B und eine geringere Höhe H der einzelnen Tropfen des Beschichtungsmaterials 12' ergibt als im vorhergehenden Falle. Dies führt tendenziell zu einem höheren Glanzwert.

Ähnliche Zusammenhänge gelten für die übrigen Parameter. Beispielsweise führen ein geringerer Tropfenabstand und eine größere Tropfengröße tendentiell zu einer weniger ausgeprägten Strukturierung und somit einem höheren Glanzwert.

Ferner zeigt Fig. 3 ein Beispiel, bei welchem das Werkstück 2 vor Aufbringung der Beschichtungsmasse 12' bereits mit einer Dekorierung bzw. Bemusterung 2' auf der Oberfläche versehen ist. In diesem Falle bietet es sich an, ein transparentes oder semitransparentes Beschichtungsmaterial 12' aufzubringen, sodass die Bemusterung 2' weiterhin zumindest teilweise sichtbar bleibt. Dabei ist es jedoch vorteilhaft, bei der Aufbringung des Beschichtungsmaterials den Glanzwert des bereits vorhandenen Dekors 2' zu berücksichtigen und den gewünschten Glanzwert durch das Zusammenspiel beider Oberflächen zu erzielen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die bereits oben erwähnte Messeinrichtung 14 zum Einsatz kommen, um zunächst den Glanzwert der Bemusterung 2' zu bestimmen und dann den nachfolgenden Beschichtungsvorgang derart auszuführen, dass sich insgesamt der gewünschte Glanzwert ergibt, der sich aus den Eigenschaften der vorhandenen Bemusterung 2' und des Beschichtungsmaterials 12' zusammensetzt.

Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, durch das Beschichtungsmaterial ebenfalls eine Bemusterung vorzusehen, sodass gegebenenfalls auf die in Fig. 3 gezeigte Bemusterung 2' verzichtet werden kann. Nicht zuletzt kann das Beschichtungsmaterial 12' auch dazu genutzt werden, der Oberfläche eine bestimmte Haptik zu verleihen, beispielsweise eine Leder- oder Holzhaptik.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, dass für die Erzielung der gewünschten, veränderlichen Glanzwerte kein Umbau der Vorrichtung 1 erforderlich ist. Vielmehr ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Weiteres möglich, kontinuierlich Werkstücke mit einer Beschichtung zu versehen und dabei unter Verwendung eines (einzigen) Beschichtungsmaterials - in gewissen Grenzen - stets den gewünschten Glanzwert der Oberfläche zu erzielen. Mit anderen Worten sind bei der vorliegenden Erfindung keine variierenden Beschichtungsmaterialien, Prägewalzen oder dergleichen erforderlich, um bei einer Vielzahl von Werkstücken unterschiedlichste Glanzgrade der beschichteten Oberfläche zu erzielen.