EP1645339A1 - Process and apparatus for making a structured surface and manufactured object with stuctured surface - Google Patents

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EP1645339A1
EP1645339A1 EP04028565A EP04028565A EP1645339A1 EP 1645339 A1 EP1645339 A1 EP 1645339A1 EP 04028565 A EP04028565 A EP 04028565A EP 04028565 A EP04028565 A EP 04028565A EP 1645339 A1 EP1645339 A1 EP 1645339A1
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EP
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coating
layer
workpiece
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lacquer
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EP04028565A
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German (de)
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EP1645339B1 (en
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Horst-Dieter Öchler
Raimund Hagspiel
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Fritz Egger GmbH and Co OG
Hymmen GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Fritz Egger GmbH and Co OG
Hymmen Theodor Holding GmbH
Theodor Hymmen Holding GmbH
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    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a structured surface and a workpiece having a structured surface.
  • the invention is preferably used in plate-shaped workpieces, but is not limited thereto. Because all workpieces can be provided with a structured surface. Nevertheless, the invention will be explained below with reference to a board production, in particular for floor coverings or furniture parts.
  • the present invention finds application in workpieces made of wood-based materials, in particular made of chipboard, medium density fiberboard (MDF), high density fibreboard (HDF), hardboard and Oriented Strand Board plates (OSB).
  • MDF medium density fiberboard
  • HDF high density fibreboard
  • OSB Oriented Strand Board plates
  • the invention can be applied to workpieces made of a different material.
  • glass, plastics, mineral materials and electronic workpieces such as blanks are mentioned. In principle, however, the invention is not limited to use with certain materials.
  • the thickness of the workpiece is not a limiting feature.
  • the workpiece may be formed as a thin, a few millimeters thick MDF board.
  • the workpiece can be several centimeters thick. The only condition is that a coating can be applied and the workpiece is manageable.
  • a structured lacquer surface is therefore used, for example, in the case of plate-shaped workpieces which are used in the area of floors or furniture parts.
  • the surface to be painted is initially primed in a cost effective manner after appropriate pretreatment, then printed with a decor and finally provided with a transparent sealing layer.
  • the applied layers can be composed of several layers, for example to realize a multi-color printing or a particularly strong sealing layer.
  • the sealing layer consists of a curable lacquer, in this case is referred to below by a sealing lacquer.
  • the workpiece Between the processing steps for applying the various layers, the workpiece usually passes through so-called drying tunnels, in which an at least partial crosslinking of the layers is brought about by the action of heat and / or radiation energy.
  • the curing and optionally drying is carried out in the usual way by means of UV radiation or by electron radiation.
  • heat radiation techniques are also known.
  • the sealing layer can be structured. These structures can be matched to the decor, for example, a surface with wood decor usually a pore structure is obtained.
  • the process referred to as "chemical pore” uses printing inks or release agents which, due to their wetting properties, cause sealing layers applied to them to tend to flow out, forming a less thick or no sealing layer and thus forming a coating in the cured state of the coating Structure yields.
  • the release agent can even cause a displacement of the subsequently applied sealing lacquer, which bursts on subsequent hardening, so that the desired pore structure forms as cracks in the surface.
  • a "mechanical pore” is obtained by only partially crosslinking after application of the sealing layer and then pressing in the desired structure before the final curing of the layer with the aid of an embossing roller or a structured press belt.
  • Both of these methods can be optically and haptically achieve only unsatisfactory structures in coated surfaces.
  • the present invention is therefore based on the technical problem of providing a method with which an improved structure in a coated surface can be achieved in an economical manner. Likewise, it is the technical problem to provide a workpiece with a corresponding surface structure.
  • the above-indicated technical problem is first solved by a method for producing a structured surface on a workpiece, wherein a first Coating is applied to the surface of the workpiece and in which a second coating is applied to the first coating with a spatially varying distribution of the application amount.
  • the structure need not be introduced into an existing layer, in particular an at least partially cured layer, but rather that the surface structure can be produced by a specifically varying application of a second coating. Due to the varying application rate of the second coating, a surface structure is created which haptically and / or visually gives the viewer an impression that corresponds to a surface texture to be imitated.
  • the first coating and the second coating are at least partially optically transparent in a preferred manner.
  • Spatially varying application quantity generally means that the application quantity of the second coating is not uniformly distributed over the surface to be coated, but that zones or areas with a higher order quantity and zones or areas with less or no application quantity are provided. Since the application of the method is not limited to two-dimensional surfaces, it is generally understood to be spatial, i. spoken three-dimensional distribution.
  • the first coating is a full-surface coating, which thus also has, in particular, sealing properties for the surface of the carrier material of the workpiece arranged underneath.
  • first coating and second coating can themselves consist of at least two separately applied layers or partial layers.
  • first coating and second coating can themselves consist of at least two separately applied layers or partial layers.
  • a second coating may consist of two or more partial layers whose structurings overlap and / or supplement one another.
  • a wood surface can be imitated or imitated by a correspondingly colored decoration of a print layer arranged below the first and second coating and by a structuring of the second coating adapted to the wood decor.
  • the varying distribution of the application quantity of the second coating preferably has a linear structure, which is particularly typical of the surface structure of a wooden surface.
  • the varying distribution of the application amount of the second coating may have a sheet-like structure, which is optionally also connected to a linear structure.
  • the surface structure of the second coating can be produced as a negative surface structure.
  • the surface structures which are actually to be reproduced as a depression, for example pores, are formed as elevations.
  • This structure whose grandeur, for example below 1 mm, in particular below 0.5 mm, can be distinguished from a human hand and / or optically not from a dimpled structure.
  • a negative surface structure is generated in particular by a line structure.
  • An advantage of the negative, ie raised pore lies in the better hygiene properties of the surfaces compared to a recessed pore surface. Because of the raised structures much worse impurities can accumulate, as it is the case with depressions. In particular, because of the small size of the pores recessed pore structures, as they are also known in laminate floor panels are known to be very poor or not cleaned. Therefore, panels with negative, raised pores are very suitable for use in rooms with special hygiene requirements.
  • the thickness of the structures of the second coating is below 0.1 mm.
  • thicknesses in the range of less than 0.01 mm or even 0.005 mm are possible. Even these small thicknesses are recognized as a textured surface.
  • the surface structure can be configured positively, wherein raised surface parts actually represent surface elevations to be imitated.
  • the surface structure is preferably produced with a flat surface structure which, if appropriate, leaves free spaces in the form of lines, which then appear, for example, as pores.
  • the spatially varying distribution of the application amount is designed so that in the areas in which a survey is to be formed, a maximum coating amount is applied, while in the areas where no survey is to be formed, no coating is applied.
  • This type of order is particularly suitable for a replica of a wooden surface.
  • Further embodiments are interposed in that, instead of the maximum or minimum coating, average coating values are selected. This embodiment can be used in particular for a replica of a stone surface for tiles.
  • first coating and the second coating has not been explained in detail, since it depends preferably on the surface structure to be generated. Therefore, the material and the manner of applying the first and second coatings can be arbitrarily adapted to the requirements of the surface.
  • any layer-forming materials can be used for the second coating.
  • the method will be described below mainly on the basis of the preferred use of a lacquer or sealing lacquer. Nevertheless, the present invention is not limited thereto.
  • synthetic resins, plastics or even natural substances such as minerals can be used to produce the second coating.
  • the second coating will be in the form of a particularly tough one Liquid applied.
  • the second coating is therefore preferably at least partially cured after application. It is further preferred to minimize the time interval between application of the second coating and curing. If, on the other hand, the second coating is applied in the form of a predominantly solid material, for example in the form of a dispersion, then the curing step can be omitted and, for example, only one drying step may be necessary.
  • a particularly preferred embodiment of the surface is achieved in that the second coating is applied as a lacquer.
  • a lacquer otherwise used otherwise as a sealing lacquer can be used.
  • a preferred property of the varnish is that the varnish is easy to process and also constitutes a layer-forming material.
  • a so-called high-solid paint is furthermore preferably used.
  • a high solid paint has a high proportion of solids or solids, the volume fraction can be between 75 and 100%.
  • the solvent content is for example in the range of 3-25%.
  • 100% high solid lacquer is used, although before the application of the lacquer a small amount of solvent has to be contained. Because of the high proportion of solids produced after curing, so after evaporation of the solvent, a noticeable layer of these solids. Because of the low solvent content are the high solid paints per se more viscous than other paints and can be cured faster. Since only a small proportion evaporates, a lower shrinkage of the applied structure can be expected during curing, which benefits the exact definition of the structuring.
  • it is preferable to use the same varnish as in the underlying layer because it allows problem-free processing because of the same application properties. It is precisely these properties that make the use of high-solids paints advantageous in the construction of the second coating.
  • the other advantage of using high-solids paints is that little or no solvent problems can be expected during processing, and that almost all of the applied material remains on the workpiece and not a significant portion is removed during drying.
  • Another advantage of high-solids paints is that the viscosity is adjustable within wide limits. Likewise, it is advantageous that when curing the high-solids coatings, a high degree of crosslinking is produced, the second coating thus becomes very stable. Overall, when using high-solids paints, a second coating can be produced which forms a durable and durable textured surface of the workpiece.
  • the paint can be provided with nanoparticles in order to have a particularly good sealing property. Therefore, the method described can be used in particular for painted surfaces.
  • the abrasion resistance of the lacquer layer which arises as a result of the addition of the nanoparticles, benefits in particular surfaces which are subject to heavy stress are exposed. This applies in particular to floor panels.
  • the first coating is also applied as a sealing lacquer, so that the two coatings represent a seal of the surface arranged thereunder.
  • the sealing coat of the first coating is cured between 65% and 95%, in particular 85%, before the second coating is applied.
  • this degree of curing makes it possible for the second sealing lacquer layer to bond well with the first sealing lacquer layer.
  • a good durability of the applied structure of the second coating is achieved so that it does not melt.
  • the color of the second coating can be chosen differently from the color of the first coating in order to emphasize the visual impression of the structured surface.
  • the coatings can be either transparent or at least partially or completely opaque. Depending on the application of the method, therefore, the Surface structure in a per se transparent and the view through the coatings permitting shape or be formed in a self-forming the optical surface design form.
  • the second coating is applied as a pigmented UV-curable lacquer to adjust the gloss level and / or the color of the second coating.
  • a UV light source is required for suitable curing, particularly good effects are achieved in this embodiment of the method.
  • the second coating is applied by a roller having a structured, in particular embossed or stitched surface.
  • the roller has at its periphery zones for receiving more or less sealing lacquer, which is applied to the surface to be sealed.
  • sealing lacquer which is applied to the surface to be sealed.
  • no or only partial deliquescence of the applied varnish layer will take place, which then deepens zones with a smaller application quantity and creates zones with a higher application quantity in the finished surface.
  • a further embodiment of the method for producing a structured surface on a workpiece instead of the applicator roller arrangement described above, uses a digital application device for applying the second coating.
  • a digital one Applicator means that the device can deliver individually controllable the sealing lacquer on the surface of the workpiece.
  • a jet printing technique can be used, which is particularly widespread in so-called inkjet printers.
  • this jet technique small liquid droplets are generated by separately controllable nozzles, which are sprayed onto the surface in a narrow grid.
  • the so-called laser printing technique can be used.
  • a roll surface is prepared by means of a laser beam so that the roll surface receives the sealing coat only at predetermined locations, to then release it to the surface of the workpiece again.
  • means for generating a dot distribution for controlling the digital application device can be provided.
  • the structure to be applied by the digital application device can be predetermined by means of a point distribution.
  • These means are preferably a computer or memory elements in which the point distributions are calculated or read out and processed.
  • an optical scanning device for detecting the surface pattern of the workpiece.
  • the scanning device can be designed as a scanner, line camera or area camera and fulfills the purpose of detecting the surface of the workpiece continuously or in sections. This surface information becomes transferred to the computer, which then calculates a points distribution to be generated from the measured values of the optical scanning device.
  • a time delay can be calculated from the speed of movement of the workpiece to be processed relative to the scanning device and the distance to the digital application device. It can thus be achieved that the optically detectable structure of the surface of the workpiece and the haptically detectable surface of the second coating coincide at least in sections. This structure is also referred to below as a synchronous pore.
  • the liquid material applied during application can be dripped or sprayed on in order to achieve a more or less dense random distribution of the material.
  • a viscous liquid can be applied in streaks, in which the liquid flows out of openings arranged above the workpiece, possibly at intervals.
  • the second coating can also be applied as a film, which in a separate step placed on the first coating and fixed, for example, glued. Also in this way, a structured second coating can be produced.
  • the surface of the workpiece below the two described coatings can be coated in many ways.
  • the different application quantities in the sealing layer are chosen in coordination with the decoration, a structure can be achieved which corresponds to the decoration. For example, it is thus possible to provide a surface which has a wood decor with a coordinated pore structure. The material to be represented by the decor is thereby imitated improved. One can also speak of a so-called synchronous pore.
  • the first coating and the second coating are at least partially transparent so that the underlying decoration remains recognizable by the two coatings.
  • UV-curing lacquers are used for the lacquer coating described above. But there are also all other paints or synthetic resins for the application of the method according to the invention applicable, as far as with these the requirements placed on the finished workpiece surface such. Scratch resistance, abrasion resistance or adhesion can be achieved.
  • the method has been described in particular for a painted surface of a workpiece.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the second coating can also be applied to a laminate coating be applied as the first coating.
  • a second coating which is not required per se for the sealing of the surface, is applied, in particular as a lacquer layer, whose actual purpose is the structuring of the surface.
  • the application of the method according to the invention can therefore also take place on a substrate which is not provided directly with a décor, but in which a printed paper is applied, in particular laminated.
  • a printed paper is applied, in particular laminated.
  • Such papers are known from the laminate production. These papers, which are usually impregnated with urea / melamine resins, are pressed into a laminated body using elevated temperature and pressure with the substrate. By the method described above, these workpieces can then be provided with an additional layer, so that the layer body is provided with a surface structure.
  • the coating materials used can be provided with various additives and fillers.
  • hard particles can be provided to improve the scratch and abrasion resistance or so-called UV absorbers, which prevent premature yellowing of the surface.
  • the technical problem indicated above is also solved according to the invention by a workpiece with a structured surface, in particular produced according to a previously described method.
  • the workpiece has a carrier material, a first coating and a second coating, which has a spatially varying distribution of the application quantity.
  • the technical problem indicated above is also achieved by a device for producing a workpiece having a structured surface, in particular for carrying out the method described above.
  • the apparatus has a processing station for applying a first coating to the surface of the workpiece and a processing station for applying a second coating to the first coating with a spatially varying distribution of the application quantity.
  • FIG. 1 shows, in a schematic form, an apparatus for producing a structured surface on a workpiece, which in the present case is designed as a plate 2.
  • a workpiece which in the present case is designed as a plate 2.
  • a plurality of plates 2 are arranged on a conveyor belt 4, which are individually fed sequentially to different processing stations.
  • the conveying direction is indicated in Fig. 1 with an arrow and extends from left to right.
  • a large-area workpiece or an endlessly produced workpiece can be processed, which is divided into individual plates 2 after the processing described below.
  • the processing stations 6 and 8 shown in FIG. 1 have in common that a coating is applied to them in each case.
  • the two coatings consist of a same paint.
  • the invention is not limited thereto, so it can also be applied by the processing stations coatings of different materials.
  • paints and resins or synthetic resins can be applied.
  • processing station 8 which applies a second coating to a first coating already connected to the workpiece 2, such as a laminate coating.
  • a first substantially full-surface coating is applied from a lacquer.
  • the processing station on an applicator roll 10, which applies a uniform layer of paint on the surface of the plates 2.
  • the applied coating is at least partially dried and cured.
  • the post-processing device 12 for example, by means of a hot air stream or by means of an electromagnetic radiation, in particular UV radiation cause the drying and curing.
  • the post-processing device 12 corresponding means for generating the hot air flow or the radiation.
  • a coating of a paint is applied directly by means of an applicator roll 14, wherein the order quantity varies spatially.
  • the spatial structuring of the lacquer layer is produced in particular by a gravure roll, in the surface of which different sections having different levels are formed.
  • the surface of a gravure roll is processed by means of pricking or engraving in order to produce individual recesses, so-called wells, usually in rhombic form, with different depths.
  • a paint or varnish is applied which is received in the cavities to be partially dispensed from the cavities onto the surface of the medium during transfer to another medium.
  • the last applied coating is then at least partially cured, so that the spatially different structuring is fixed before it balances due to bleeding again. In this curing step, it may also come to a possibly incomplete curing of the arranged underneath, applied in the first processing station 6 coating.
  • the two paint layers consist of the same paint, as this facilitates the bonding of the two coatings.
  • different composition of the two coatings can be chosen, for example, to emphasize and enhance the surface effects of structuring.
  • the differences may be, for example, in the color of the two coatings or in the degree of gloss.
  • Fig. 2 shows an applicator roll 14, which applies the paint on the surface of the plate 2 in a direct printing process.
  • the arrow again indicates the direction of movement of the plate 2.
  • the structured lateral surface 15 of the applicator roll 14 (the structuring can not be seen in detail) takes up the lacquer, wherein the amount of the lacquer L is set by a doctor 17.
  • this method is also called direct printing method.
  • Fig. 3 shows the same roller 14, which is not used in this embodiment as a direct application roller, but first transfers the adhering paint on a separate applicator roll 19, which preferably has an elastic, preferably rubberized roll surface. From the applicator roller 19, the paint transferred from the roller 14 is then applied to the surface of the plate 2. The remainder of the paint L is doctored in the further rotation of the applicator roll 19 with the aid of a further doctor blade 21, before again paint from the roller 14 is transmitted. This process is also called indirect printing process.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the applicator roll arrangement.
  • 17 separate paint strands are applied to an applicator roll 14 with a smooth surface by means of a profiled doctor blade. After application to the surface of the plate 2 then results in a line structure.
  • the density of the lacquer strands, their distances and their diameter can be freely selected by setting the profiling.
  • by a preferably oscillating movement of the doctor blade transversely to the direction of movement of the plate 2 it is possible to generate a wave-like arrangement of the lacquer strands on the plate surface.
  • a further embodiment of the doctor blade arrangement is that instead of the one profiled doctor blade 17, two identically profiled doctor blades are provided. If both doctor blades are aligned, the lacquer strands are applied to the roll surface. If the two squeegees are shifted against each other, the order of the paint strands is interrupted. By a selective shifting against each other interrupted structures can be created.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a device for producing a structured surface on a plate 2, in which instead of the applicator roller arrangement described above, a digital application device 30 for applying the second coating is provided.
  • a jet printing technique is used, which is particularly widespread in so-called inkjet printers.
  • Fig. 5 is below the applicator a short dash is drawn in, which indicates the row of droplet jets.
  • the applicator device applies the paint line by line transversely to the direction of movement of the plate 2.
  • a computer 31 as a means for generating a dot distribution for controlling the digital application device is connected to the application device 30.
  • the computer 31 prepares digital control information and transmits it to the application device.
  • the post-processing device 32 adjoins the digital application device in order to dry and at least partially cure the previously applied second coating.
  • an optical scanning device 34 is advantageously provided to detect the surface pattern of the surface of the plate 2 or possibly the first coating.
  • the optical pickup detects the surface and transmits the detected data to the computer 31.
  • the computer 31 calculates a dot distribution to be generated from the readings of the optical pickup 34. This is then applied with the digital applicator 30 as a second coating.
  • the optical scanning device can be designed as a scanner, as a line camera or as an area camera. aim In any case, it is the optical pickup that detects the surface at a resolution or evaluates the picked data at a resolution that the digital applicator should apply the patterned second coating.
  • the digital application device 30 applies the structured second coating to the surface in such a way that the surface structure coincides with the optical pattern at least partially matches.
  • a synchronous haptic and optical surface design of the plate 2 can be achieved in this way.
  • Fig. 1 is further shown that the surface of the plates 2 are provided before applying the two coatings described above by means of the processing stations 6 and 8 by means of two further processing stations 18 and 20, each with a coating.
  • This can be in particular lacquer layers with which a two-tone surface, a decor is produced.
  • the processing stations 18 and 20, in a similar manner as previously described, have applicators and finishing devices without further description herein.
  • the pre-painting represents a particularly preferred embodiment, because the surfaces produced therewith are completely painted and can thus be produced in a plant.
  • the pre-painting in the two processing stations 18 and 20 can also by another arbitrary coating system can be replaced.
  • a plant for laminate coating or veneer coating can be provided, which are then provided by the processing stations 6 and 8 with the coatings described above.
  • a further preferred embodiment of the device is that the two processing stations 18 and 20 apply a varying pattern in the area, for example a wood decor.
  • the two applicator rollers of the processing stations 18 and 20 are synchronized in order to apply matching and complementary color patterns.
  • the gravure roller 14 is provided with a surface engraving whose image also coincides with the applied by the processing stations 18 and 20 printed images.
  • the rotation of the gravure roller 14 is synchronized with the rotation of the applicator rollers of the processing stations 18 and 20 such that the spatially varying distribution of the second coating coincides with the printed image applied by the processing stations 18 and 20.
  • a synchronized with the printed pattern varying distribution of the top coat layer such as a pore structure suitable for wood decor can be achieved.
  • FIG. 6a and 6b show a first embodiment of a structured surface of a plate 2.
  • a first coating 22 of a paint or of another material over the entire surface been applied.
  • a second coating 24 has also been applied, which has a spatially varying distribution of the application amount.
  • the variation in this case means a pore structure that is intended, for example, to imitate a wood decor.
  • the pores are formed as elongated recesses 26, as is apparent in particular from the enlargement in Fig. 6b.
  • the second coating 24 thus consists of the areas that are not formed as a recess.
  • the pores 26 are shown in this schematic representation substantially rectangular in cross-section with slightly rounded edges. In practice, however, a distribution which differs more clearly from the rectangular shape may occur, since the regions of the second coating 24 in the edge regions of the recesses 26 partially dissolve before being cured. Rounded corners are therefore to be expected at real recesses 26.
  • the spatial distribution of the application amount of the second coating shown in FIG. 6 a results in a pore structure in which the pores actually form depressions in the coating 24.
  • a structure can also be called a positive surface structure.
  • FIGS. 7 a to 7 c show a similar surface structure of a second coating 24, in which the pores are formed as elevations 28.
  • a surface structure may therefore be referred to as a negative surface structure.
  • the actually to be expected as a depression pores are formed as elevations.
  • the size of the structures is so small that at normal View by a user the negative surface structure can not be distinguished from a positive surface structure.
  • the second coating 24 thus consists of the areas that have been applied as elevations, that is, for example, as negative pores.
  • the area coverage of the second coating is therefore considerably lower than in the embodiment according to FIGS. 6a and 6b.
  • Fig. 7b shows in an enlargement the cross-sectional shape of the negative pore.
  • the cross-sectional shape of the pore with rounded edges is shown here. This form is to be expected if the applied paint partially dissolves before curing to the forming edges.
  • FIG. 7b shows a continuous course of the elevation or of the negative pore 28.
  • FIG. 7c shows a substructure present within the applied negative pore 28. This substructure consists of individual spaced individual elevations 29, which arise due to the application techniques described above.
  • this substructure may arise during application by means of an embossed or engraved roll shell surface, that is to say if the surface has individual wells which in each case emit the adhering lacquer. Because the wells are spaced, the dispensed droplets of paint are also spaced on the first coating 22, thus leading to the substructure.
  • FIG. 8 shows, by way of example, a geometric pattern of the spatially varying distribution of the application quantity of the second coating.
  • the illustrated pattern is a diamond pattern that has recessed and raised diamonds. In this form of spatial distribution, it is not possible to distinguish between a negative or a positive structure that has the same number of raised and recessed areas.
  • the method is based on the principle of the known light-section method with optical triangulation, whereby a relative movement of measuring cell and measuring object is assumed.
  • the mode of operation consists of illuminating the surface area to be measured with a suitable light source (laser) and using a surface camera to capture the light stripe imaged on the object.
  • the surface normals of the illumination and the camera are tilted at a triangulation angle to each other.
  • the camera then sees the projection line as a contour line reproducing the contour of the test object, from whose coordinates and the associated positions a three-dimensional profile can be calculated.
  • the resolution of the known techniques achieves an accuracy in the vertical direction of less than 0.1 ⁇ m.
  • the structured surface of the second coating can be examined and analyzed.

Abstract

The surface of panels (2) are provided with a structured surface finish that is provided by applying a lacquered coating that can be profiled. The lacquer is applied by roller drums that are coated with a lacquer film as the panel pass along on a conveyor belt (4). The roller stations (6,8,18,20) have different surfaces to form the required finish.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche und ein Werkstück mit einer strukturierten Oberfläche.The invention relates to a method and an apparatus for producing a structured surface and a workpiece having a structured surface.

Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei plattenförmigen Werkstücken, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Denn sämtliche Werkstücke können mit einer strukturierten Oberfläche versehen werden. Dennoch wird die Erfindung nachfolgend anhand einer Plattenherstellung, insbesondere für Fußbodenbeläge oder Möbelteile erläutert.The invention is preferably used in plate-shaped workpieces, but is not limited thereto. Because all workpieces can be provided with a structured surface. Nevertheless, the invention will be explained below with reference to a board production, in particular for floor coverings or furniture parts.

Insbesondere findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei Werkstücken aus Holzwerkstoffen, insbesondere hergestellt aus Spanplatten, mitteldichten Faserplatten (MDF-Platten), hochdichten Faserplatten (HDF-Platten), Hartfaserplatten und Oriented Strand Board Platten (OSB-Platten). Ebenso kann die Erfindung bei Werkstücken angewendet werden, die aus einem anderen Material bestehen. Beispielsweise werden dazu Glas, Kunststoffe, Mineralwerkstoffe und Elektronikwerkstücke wie Platinen genannt. Grundsätzlich ist jedoch die Erfindung nicht auf eine Anwendung bei bestimmten Materialien beschränkt.In particular, the present invention finds application in workpieces made of wood-based materials, in particular made of chipboard, medium density fiberboard (MDF), high density fibreboard (HDF), hardboard and Oriented Strand Board plates (OSB). Likewise, the invention can be applied to workpieces made of a different material. For example, glass, plastics, mineral materials and electronic workpieces such as blanks are mentioned. In principle, however, the invention is not limited to use with certain materials.

Ebenso ist die Dicke des Werkstückes kein beschränkendes Merkmal. Einerseits kann das Werkstück als dünne, wenige Millimeter dicke MDF-Platte ausgebildet sein. Andererseits kann das Werkstück mehrere Zentimeter dick sein. Die Bedingung ist jeweils nur, dass eine Beschichtung aufgebracht werden kann und das Werkstück handhabbar ist.Likewise, the thickness of the workpiece is not a limiting feature. On the one hand, the workpiece may be formed as a thin, a few millimeters thick MDF board. On the other hand, the workpiece can be several centimeters thick. The The only condition is that a coating can be applied and the workpiece is manageable.

Eine strukturierte Lackoberfläche findet also beispielsweise bei plattenförmigen Werkstücken Anwendung, die im Bereich von Fußböden oder Möbelteilen eingesetzt werden. Dazu wird die zu lackierende Oberfläche in kostengünstiger Weise nach entsprechender Vorbehandlung zunächst grundiert, dann mit einem Dekor bedruckt und abschließend mit einer transparenten Versiegelungsschicht versehen. Die aufgebrachten Schichten können sich je nach gestellten Anforderungen aus mehreren Schichten zusammensetzen, beispielsweise um einen Mehrfarbdruck oder eine besonders feste Versiegelungsschicht zu realisieren. Bevorzugt besteht die Versiegelungsschicht aus einem härtbaren Lack, in diesem Fall wird nachfolgend von einem Versiegelungslack gesprochen.A structured lacquer surface is therefore used, for example, in the case of plate-shaped workpieces which are used in the area of floors or furniture parts. For this purpose, the surface to be painted is initially primed in a cost effective manner after appropriate pretreatment, then printed with a decor and finally provided with a transparent sealing layer. Depending on the requirements, the applied layers can be composed of several layers, for example to realize a multi-color printing or a particularly strong sealing layer. Preferably, the sealing layer consists of a curable lacquer, in this case is referred to below by a sealing lacquer.

Zwischen den Verarbeitungsschritten zum Auftragen der verschiedenen Schichten durchläuft das Werkstück in der Regel sogenannte Trockentunnels, in denen eine zumindest teilweise Vernetzung der Schichten durch Einwirkung von Wärme- und/oder Strahlungsenergie herbeigeführt wird. Die Härtung und ggf. Trocknung erfolgt dabei üblicher Weise mittels UV-Strahlung oder durch Elekronenstrahlung. Daneben sind auch Wärmestrahlungstechniken bekannt.Between the processing steps for applying the various layers, the workpiece usually passes through so-called drying tunnels, in which an at least partial crosslinking of the layers is brought about by the action of heat and / or radiation energy. The curing and optionally drying is carried out in the usual way by means of UV radiation or by electron radiation. In addition, heat radiation techniques are also known.

Um den so hergestellten Oberflächen ein authentischeres Aussehen zu verleihen kann die Versiegelungsschicht strukturiert werden. Diese Strukturen können auf das Dekor abgestimmt sein, so wird beispielsweise eine Oberfläche mit Holzdekor für gewöhnlich eine Porenstruktur erhalten.In order to give the surfaces thus produced a more authentic appearance, the sealing layer can be structured. These structures can be matched to the decor, for example, a surface with wood decor usually a pore structure is obtained.

Dazu sind zwei wesentliche Verfahren bekannt.For this purpose, two main methods are known.

Das als "chemische Pore" bezeichnete Verfahren benutzt Druckfarben bzw. Trennmittel, die aufgrund ihrer Benetzungseigenschaften bewirken, dass auf sie aufgebrachte Versiegelungsschichten die Tendenz zeigen abzufließen, wodurch sich hier eine weniger dicke oder gar keine Versiegelungsschicht ausbildet und sich damit im ausgehärteten Zustand der Beschichtung eine Struktur ergibt. Das Trennmittel kann sogar ein Verdrängen des nachfolgend aufgetragenen Versiegelungslackes bewirken, der beim anschließenden Härten aufplatzt, so dass sich die gewünschte Porenstruktur als Risse in der Oberfläche bildet.The process referred to as "chemical pore" uses printing inks or release agents which, due to their wetting properties, cause sealing layers applied to them to tend to flow out, forming a less thick or no sealing layer and thus forming a coating in the cured state of the coating Structure yields. The release agent can even cause a displacement of the subsequently applied sealing lacquer, which bursts on subsequent hardening, so that the desired pore structure forms as cracks in the surface.

Eine "mechanische Pore" wird erhalten, indem nach dem Auftrag der Versiegelungsschicht diese nur teilweise vernetzt wird und dann vor der Endhärtung der Schicht mit Hilfe einer Prägewalze oder eines strukturierten Pressbandes die gewünschte Struktur eingepresst wird.A "mechanical pore" is obtained by only partially crosslinking after application of the sealing layer and then pressing in the desired structure before the final curing of the layer with the aid of an embossing roller or a structured press belt.

Mit beiden der genannten Verfahren lassen sich optisch und haptisch nur unbefriedigende Strukturen in beschichteten Oberflächen erzielen.Both of these methods can be optically and haptically achieve only unsatisfactory structures in coated surfaces.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem in wirtschaftlicher Weise eine verbesserte Struktur in einer beschichteten Oberfläche erreicht werden kann. Ebenso liegt das technische Problem zugrunde, ein Werkstück mit einer entsprechenden Oberflächenstruktur bereit zu stellen.The present invention is therefore based on the technical problem of providing a method with which an improved structure in a coated surface can be achieved in an economical manner. Likewise, it is the technical problem to provide a workpiece with a corresponding surface structure.

Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird zunächst durch ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem Werkstück gelöst, bei dem eine erste Beschichtung auf die Oberfläche des Werkstückes aufgebracht wird und bei dem eine zweite Beschichtung auf die erste Beschichtung mit einer räumlich variierenden Verteilung der Auftragsmenge aufgebracht wird.The above-indicated technical problem is first solved by a method for producing a structured surface on a workpiece, wherein a first Coating is applied to the surface of the workpiece and in which a second coating is applied to the first coating with a spatially varying distribution of the application amount.

Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, dass die Struktur nicht in eine bestehende Schicht, insbesondere eine zumindest teilweise ausgehärtete Schicht eingebracht werden muss, sondern dass durch einen gezielt variierenden Auftrag einer zweiten Beschichtung die Oberflächenstruktur hergestellt werden kann. Durch die variierende Auftragsmenge der zweiten Beschichtung wird eine Oberflächenstruktur geschaffen, die haptisch und/oder optisch dem Betrachter einen Eindruck verschafft, der einer zu imitierende Oberflächenbeschaffenheit entspricht. Dazu sind in bevorzugter Weise die erste Beschichtung und die zweite Beschichtung zumindest teilweise optisch transparent.According to the invention, it has been shown that the structure need not be introduced into an existing layer, in particular an at least partially cured layer, but rather that the surface structure can be produced by a specifically varying application of a second coating. Due to the varying application rate of the second coating, a surface structure is created which haptically and / or visually gives the viewer an impression that corresponds to a surface texture to be imitated. For this purpose, the first coating and the second coating are at least partially optically transparent in a preferred manner.

Räumlich variierende Auftragsmenge bedeutet dabei allgemein, dass die Auftragsmenge der zweiten Beschichtung nicht gleichmäßig über die zu beschichtende Oberfläche verteilt ist, sondern dass Zonen bzw. Bereiche mit höherer Auftragsmenge und Zonen bzw. Bereiche mit geringerer oder keiner Auftragsmenge vorgesehen sind. Da die Anwendung des Verfahrens nicht auf zweidimensionale Oberflächen beschränkt ist, wird allgemein von einer räumlichen, d.h. dreidimensionalen Verteilung gesprochen.Spatially varying application quantity generally means that the application quantity of the second coating is not uniformly distributed over the surface to be coated, but that zones or areas with a higher order quantity and zones or areas with less or no application quantity are provided. Since the application of the method is not limited to two-dimensional surfaces, it is generally understood to be spatial, i. spoken three-dimensional distribution.

Nicht notwendig, aber bevorzugt ist es weiterhin, dass die erste Beschichtung eine vollflächige Beschichtung ist, die somit insbesondere auch Versiegelungseigenschaften für die darunter angeordnete Oberfläche des Trägermaterials des Werkstückes aufweist.Not necessary, but preferably it is further preferred that the first coating is a full-surface coating, which thus also has, in particular, sealing properties for the surface of the carrier material of the workpiece arranged underneath.

Im Folgenden wird in der Beschreibung der Ausgestaltungen der Erfindung jeweils von einer ersten Beschichtung und einer zweiten Beschichtung gesprochen. Dabei wird hervorgehoben, dass die erste Beschichtung und auch die zweite Beschichtung jeweils selber aus mindestens zwei separat aufgebrachten Schichten bzw. Teilschichten bestehen können. Insbesondere kann eine zweite Beschichtung aus zwei oder mehr Teilschichten bestehen, deren Strukturierungen sich gegenseitig überdecken und/oder ergänzen.In the following, the description of the embodiments of the invention will be referred to in each case by a first coating and a second coating. It is emphasized that the first coating and also the second coating can themselves consist of at least two separately applied layers or partial layers. In particular, a second coating may consist of two or more partial layers whose structurings overlap and / or supplement one another.

Als eine typische Anwendung des Verfahrens kann beispielsweise eine Holzoberfläche durch ein entsprechend farbiges Dekor einer unterhalb der ersten und zweiten Beschichtung angeordneten Druckschicht und durch eine an das Holzdekor angepasste Strukturierung der zweiten Beschichtung nachgemacht bzw. imitiert werden.As a typical application of the method, for example, a wood surface can be imitated or imitated by a correspondingly colored decoration of a print layer arranged below the first and second coating and by a structuring of the second coating adapted to the wood decor.

Dazu weist die variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung in bevorzugter Weise eine linienförmige Struktur auf, die insbesondere typisch für die Oberflächenstruktur einer Holzoberfläche ist.For this purpose, the varying distribution of the application quantity of the second coating preferably has a linear structure, which is particularly typical of the surface structure of a wooden surface.

Ebenso kann die variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung eine flächenförmige Struktur aufweisen, die gegebenenfalls auch mit einer linienförmigen Struktur verbunden wird.Likewise, the varying distribution of the application amount of the second coating may have a sheet-like structure, which is optionally also connected to a linear structure.

Es gibt zwei Möglichkeiten die Oberflächenstruktur auszugestalten. Zum einen kann die Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung als negative Oberflächenstruktur erzeugt werden. Dabei sind die eigentlich als Vertiefung nachzubildenden Oberflächenstrukturen, bspw. Poren, als Erhebungen ausgebildet. Diese Struktur, deren Erhabenheit beispielsweise unterhalb von 1 mm, insbesondere unterhalb von 0,5 mm liegt, kann von einer menschlichen Hand und/oder optisch nicht von einer Struktur mit Vertiefungen unterschieden werden. Eine negative Oberflächenstruktur wird insbesondere durch eine Linienstruktur erzeugt.There are two ways to design the surface structure. On the one hand, the surface structure of the second coating can be produced as a negative surface structure. In this case, the surface structures which are actually to be reproduced as a depression, for example pores, are formed as elevations. This structure whose grandeur, for example below 1 mm, in particular below 0.5 mm, can be distinguished from a human hand and / or optically not from a dimpled structure. A negative surface structure is generated in particular by a line structure.

Ein Vorteil der negativen, also erhabenen Pore liegt in der besseren Hygieneeigenschaften der Oberflächen im Vergleich zu einer vertiefte Poren aufweisenden Oberfläche. Denn an den erhabenen Strukturen können sich viel schlechter Verunreinigungen anlagern, als es bei Vertiefungen der Fall ist. Insbesondere wegen der geringen Größe der Poren können vertiefte Porenstrukturen, wie sie auch bei Laminatfußbodenpaneelen bekannt bekannt sind, sehr schlecht oder gar nicht gesäubert werden. Daher sind Platten mit negativen, erhabenen Poren für einen Einsatz Räumen mit besonderen Hygieneanforderungen sehr gut einsetzbar.An advantage of the negative, ie raised pore lies in the better hygiene properties of the surfaces compared to a recessed pore surface. Because of the raised structures much worse impurities can accumulate, as it is the case with depressions. In particular, because of the small size of the pores recessed pore structures, as they are also known in laminate floor panels are known to be very poor or not cleaned. Therefore, panels with negative, raised pores are very suitable for use in rooms with special hygiene requirements.

In bevorzugter Weise liegt die Dicke der Strukturen der zweiten Beschichtung unterhalb von 0,1 mm. Es sind je nach Auftragsmenge auch Dicken im Bereich von weniger als 0,01 mm oder sogar 0,005 mm möglich. Auch diesen geringen Dicken werden als strukturierte Oberfläche erkannt. Je geringer die Strukturdicke sein kann, desto geringer kann die Auftragsmenge eingestellt werden. Nicht zuletzt aus Kostengründen ist in der Regel eine möglichst geringe Dicke vorteilhaft.Preferably, the thickness of the structures of the second coating is below 0.1 mm. Depending on the application quantity, thicknesses in the range of less than 0.01 mm or even 0.005 mm are possible. Even these small thicknesses are recognized as a textured surface. The smaller the structure thickness can be, the lower the order quantity can be set. Not least for cost reasons, the smallest possible thickness is usually advantageous.

Zum anderen kann die Oberflächenstruktur positiv ausgestaltet sein, wobei erhabene Oberflächenteile auch tatsächlich nachzubildende Oberflächenerhebungen darstellen. In diesem Fall wird die Oberflächenstruktur bevorzugt mit einer flächigen Oberflächenstruktur erzeugt, die ggf. linienförmige Zwischenräume freilässt, die dann beispielsweise als Poren erscheinen.On the other hand, the surface structure can be configured positively, wherein raised surface parts actually represent surface elevations to be imitated. In this case, the surface structure is preferably produced with a flat surface structure which, if appropriate, leaves free spaces in the form of lines, which then appear, for example, as pores.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die räumlich variierende Verteilung der Auftragsmenge so ausgebildet ist, dass in den Bereichen, in denen eine Erhebung ausgebildet werden soll, eine maximale Beschichtungsmenge aufgebracht wird, während in den Bereichen, in denen keine Erhebung ausgebildet werden soll, keine Beschichtung aufgebracht wird. Diese Art des Auftrages ist insbesondere für eine Nachbildung einer Holzoberfläche geeignet. Weitere Ausgestaltungen liegen dazwischen, indem anstatt der maximalen bzw. minimalen Beschichtung mittlere Beschichtungswerte gewählt werden. Diese Ausgestaltung kann insbesondere für eine Nachbildung einer Steinoberfläche für Fliesen angewendet werden.It is also advantageous if the spatially varying distribution of the application amount is designed so that in the areas in which a survey is to be formed, a maximum coating amount is applied, while in the areas where no survey is to be formed, no coating is applied. This type of order is particularly suitable for a replica of a wooden surface. Further embodiments are interposed in that, instead of the maximum or minimum coating, average coating values are selected. This embodiment can be used in particular for a replica of a stone surface for tiles.

Zuvor ist die Beschaffenheit der ersten Beschichtung und der zweiten Beschichtung nicht näher erläutert worden, da es bevorzugt auf die zu erzeugende Oberflächenstruktur ankommt. Daher kann das Material und die Art des Aufbringens der ersten und zweiten Beschichtung beliebig an die Anforderungen der Oberfläche angepasst werden.Previously, the nature of the first coating and the second coating has not been explained in detail, since it depends preferably on the surface structure to be generated. Therefore, the material and the manner of applying the first and second coatings can be arbitrarily adapted to the requirements of the surface.

Das bedeutet insbesondere, dass beliebige schichtbildende Materialien für die zweite Beschichtung verwendet werden können. Nachfolgend wird das Verfahren überwiegend anhand der bevorzugten Verwendung eines Lackes oder auch Versiegelungslackes beschrieben. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. So können beispielsweise auch Kunstharze, Kunststoffe oder auch natürliche Stoffe wie Mineralien eingesetzt werden, um die zweite Beschichtung herzustellen.This means in particular that any layer-forming materials can be used for the second coating. The method will be described below mainly on the basis of the preferred use of a lacquer or sealing lacquer. Nevertheless, the present invention is not limited thereto. For example, synthetic resins, plastics or even natural substances such as minerals can be used to produce the second coating.

In den meisten zuvor beschriebenen Beispielen wird die zweite Beschichtung in Form einer insbesondere zähen Flüssigkeit aufgebracht. Um ein vollständiges Zerfließen der Struktur zu vermeiden, wird daher in bevorzugter Weise die zweite Beschichtung nach dem Auftrag zumindest teilweise ausgehärtet. Dabei ist es weiter bevorzugt, den zeitlichen Abstand zwischen Aufbringen der zweiten Beschichtung und dem Aushärten zu minimieren. Wird dagegen die zweite Beschichtung in Form eines überwiegend festen Materials, beispielsweise in Form einer Dispersion, aufgebracht, so kann der Arbeitsschritt des Aushärtens entfallen und beispielsweise lediglich ein Trocknungsschritt erforderlich sein.In most of the examples described above, the second coating will be in the form of a particularly tough one Liquid applied. In order to avoid complete flow of the structure, the second coating is therefore preferably at least partially cured after application. It is further preferred to minimize the time interval between application of the second coating and curing. If, on the other hand, the second coating is applied in the form of a predominantly solid material, for example in the form of a dispersion, then the curing step can be omitted and, for example, only one drying step may be necessary.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Oberfläche wird dadurch erreicht, dass die zweite Beschichtung als Lack aufgebracht wird. Dabei kann insbesondere ein ansonsten auch als Versiegelungslack verwendeter Lack verwendet werden.A particularly preferred embodiment of the surface is achieved in that the second coating is applied as a lacquer. In this case, in particular, a lacquer otherwise used otherwise as a sealing lacquer can be used.

Eine bevorzugte Eigenschaft des Lackes besteht darin, dass der Lack einfach zu verarbeiten ist und zudem ein schichtbildendes Material darstellt.A preferred property of the varnish is that the varnish is easy to process and also constitutes a layer-forming material.

Dazu wird weiterhin bevorzugt ein sogenannter high solid Lack verwendet. Ein high solid Lack weist einen hohen Anteil an Feststoffen bzw. Festkörpern auf, der Volumenanteil kann zwischen 75 und 100% liegen. Der Lösemittelgehalt liegt beispielsweise im Bereich von 3-25%. Teilweise wird auch die Bezeichnung 100% high solid Lack gebraucht, obwohl vor dem Auftragen des Lackes ein wenn auch geringer Anteil an Lösungsmittel enthalten sein muss. Wegen des hohen Anteils an Festkörpern entsteht nach dem Aushärten, also nach dem Verdunsten der Lösungsmittel eine merkbare Schicht aus diesen Festkörpern. Wegen des geringen Lösungsmittelanteils sind die high solid Lacke an sich zähflüssiger als andere Lacke und können schneller ausgehärtet werden. Da nur ein geringer Anteil verdunstet, kann beim Aushärten auch mit einem geringeren Schrumpfen der aufgebrachten Struktur gerechnet werden, was der exakten Definition der Strukturierung zugute kommt. Außerdem wird bevorzugt derselbe Lack wie in der darunter liegenden Schicht eingesetzt, weil dadurch wegen der gleichen Anwendungseigenschaften eine problemfreie Verarbeitung möglich ist. Gerade diese Eigenschaften macht die Anwendung von high solid Lacken beim Aufbau der zweiten Beschichtung vorteilhaft.For this purpose, a so-called high-solid paint is furthermore preferably used. A high solid paint has a high proportion of solids or solids, the volume fraction can be between 75 and 100%. The solvent content is for example in the range of 3-25%. Partly also the designation 100% high solid lacquer is used, although before the application of the lacquer a small amount of solvent has to be contained. Because of the high proportion of solids produced after curing, so after evaporation of the solvent, a noticeable layer of these solids. Because of the low solvent content are the high solid paints per se more viscous than other paints and can be cured faster. Since only a small proportion evaporates, a lower shrinkage of the applied structure can be expected during curing, which benefits the exact definition of the structuring. In addition, it is preferable to use the same varnish as in the underlying layer because it allows problem-free processing because of the same application properties. It is precisely these properties that make the use of high-solids paints advantageous in the construction of the second coating.

Der weiterer Vorteil der Anwendung von high solid Lacken liegt darin, dass keine oder nur geringe Lösemittelprobleme bei der Verarbeitung zu erwarten sind, und dass nahezu das gesamte aufgetragene Material am Werkstück verbleibt und nicht beim Trocknen ein merklicher Teil entfernt wird. Ein weiterer Vorteil der high solid Lacke besteht darin, dass die Viskosität in weiten Grenzen einstellbar ist. Ebenso ist es vorteilhaft, dass beim Aushärten der high solid Lacke ein hoher Vernetzungsgrad entsteht, die zweite Beschichtung also sehr stabil wird. Insgesamt kann bei der Anwendung von high solid Lacken eine zweite Beschichtung erzeugt werden, die eine widerstandsfähige und dauerhafte strukturierte Oberfläche des Werkstückes bildet.The other advantage of using high-solids paints is that little or no solvent problems can be expected during processing, and that almost all of the applied material remains on the workpiece and not a significant portion is removed during drying. Another advantage of high-solids paints is that the viscosity is adjustable within wide limits. Likewise, it is advantageous that when curing the high-solids coatings, a high degree of crosslinking is produced, the second coating thus becomes very stable. Overall, when using high-solids paints, a second coating can be produced which forms a durable and durable textured surface of the workpiece.

Insbesondere kann der Lack mit Nanopartikeln versehen sein, um eine besonders gute Versiegelungseigenschaft aufzuweisen. Daher kann das beschriebene Verfahren insbesondere bei lackierten Oberflächen zum Einsatz kommen. Die Abriebfestigkeit der Lackschicht, die aufgrund des Hinzufügens der Nanopartikel entsteht, kommt insbesondere Oberflächen zugute, die einer starken Beanspruchung ausgesetzt sind. Dieses gilt insbesondere für Fußbodenpaneele.In particular, the paint can be provided with nanoparticles in order to have a particularly good sealing property. Therefore, the method described can be used in particular for painted surfaces. The abrasion resistance of the lacquer layer, which arises as a result of the addition of the nanoparticles, benefits in particular surfaces which are subject to heavy stress are exposed. This applies in particular to floor panels.

In weiter bevorzugter Weise wird auch die erste Beschichtung als Versiegelungslack aufgebracht, so dass die zwei Beschichtungen eine Versiegelung der darunter angeordneten Oberfläche darstellen. Der Versiegelungslack der ersten Beschichtung wird zwischen 65% und 95%, insbesondere zu 85% ausgehärtet, bevor die zweite Beschichtung aufgebracht wird. Dieser Grad der Aushärtung ermöglicht einerseits, dass sich die zweite Versiegelungslackschicht gut mit der ersten Versiegelungslackschicht verbindet. Andererseits wird eine gute Beständigkeit der aufgebrachten Struktur der zweiten Beschichtung erreicht, so dass diese nicht zerfliest.In a further preferred manner, the first coating is also applied as a sealing lacquer, so that the two coatings represent a seal of the surface arranged thereunder. The sealing coat of the first coating is cured between 65% and 95%, in particular 85%, before the second coating is applied. On the one hand, this degree of curing makes it possible for the second sealing lacquer layer to bond well with the first sealing lacquer layer. On the other hand, a good durability of the applied structure of the second coating is achieved so that it does not melt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den optischen Effekt der Struktur der zweiten Beschichtung hervorzuheben. Einerseits kann eine Einstellung eines unterschiedlichen Glanzgrades der zweiten Beschichtung im Vergleich mit dem Glanzgrad der ersten Beschichtung gewählt werden. So hat sich gezeigt, dass Bereiche mit erhöhtem Schichtauftrag an der fertigen Werkstückoberfläche einen höheren Glanzgrad erzielen, hingegen Bereiche mit verringertem Schichtauftrag einen verminderten Glanzgrad an der fertigen Werkstückoberfläche bewirken.There are several ways to highlight the optical effect of the structure of the second coating. On the one hand, an adjustment of a different gloss level of the second coating can be selected in comparison with the gloss level of the first coating. It has been shown that regions with increased layer application on the finished workpiece surface achieve a higher gloss level, whereas areas with reduced layer application cause a reduced degree of gloss on the finished workpiece surface.

Andererseits kann die Farbe der zweiten Beschichtung unterschiedlich zur Farbe der ersten Beschichtung gewählt werden, um den optischen Eindruck der strukturierten Oberfläche zu betonen. Das bedeutet, dass die Beschichtungen entweder transparent oder zumindest teilweise oder vollständig undurchsichtig sein können. Je nach Anwendung des Verfahrens kann daher die Oberflächenstruktur in einer an sich transparenten und den Durchblick durch die Beschichtungen hindurch gestattenden Form oder in einer selbst die optische Oberflächengestaltung bildenden Form ausgebildet sein.On the other hand, the color of the second coating can be chosen differently from the color of the first coating in order to emphasize the visual impression of the structured surface. This means that the coatings can be either transparent or at least partially or completely opaque. Depending on the application of the method, therefore, the Surface structure in a per se transparent and the view through the coatings permitting shape or be formed in a self-forming the optical surface design form.

Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass die zweite Beschichtung als pigmentierter UV-härtbarer Lack aufgebracht wird, um den Glanzgrad und/oder die Farbe der zweiten Beschichtung einzustellen. Dazu ist zwar für eine geeignete Aushärtung eine UV-Lichtquelle erforderlich, jedoch werden in dieser Ausgestaltung des Verfahrens besonders gute Effekte erzielt.In particular, there is the possibility that the second coating is applied as a pigmented UV-curable lacquer to adjust the gloss level and / or the color of the second coating. For this purpose, although a UV light source is required for suitable curing, particularly good effects are achieved in this embodiment of the method.

Für die Durchführung des Verfahrens hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die zweite Beschichtung durch eine Walze mit einer strukturierten, insbesondere geprägten oder gestichelten Oberfläche aufgebracht wird. Somit können Techniken eingesetzt werden, die sich bereits bei anderen Anwendungen bereits etabliert haben. Die Walze weist an ihrem Umfang Zonen zur Aufnahme von mehr oder weniger Versiegelungslack auf, der auf die zu versiegelnde Oberfläche aufgebracht wird. Entsprechend der Viskosität des eingesetzten Versiegelungslackes und der Zeit zwischen Auftrag und Härtung wird kein oder nur ein teilweises Zerfließen der aufgebrachten Lackschicht erfolgen, womit dann Zonen mit geringerer Auftragsmenge vertieft und Zonen mit höherer Auftragsmenge erhaben in der fertigen Oberfläche entstehen.For carrying out the method, it has proved to be advantageous that the second coating is applied by a roller having a structured, in particular embossed or stitched surface. Thus, techniques can be used that have already been established in other applications. The roller has at its periphery zones for receiving more or less sealing lacquer, which is applied to the surface to be sealed. Depending on the viscosity of the sealing varnish used and the time between application and curing, no or only partial deliquescence of the applied varnish layer will take place, which then deepens zones with a smaller application quantity and creates zones with a higher application quantity in the finished surface.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem Werkstück verwendet anstelle der zuvor beschriebenen Auftragswalzenanordnung eine digitale Auftragsvorrichtung zum Aufbringen der zweiten Beschichtung. Eine digitale Auftragsvorrichtung bedeutet dabei, dass die Vorrichtung individuell ansteuerbar den Versiegelungslack auf die Oberfläche des Werkstückes abgeben kann.A further embodiment of the method for producing a structured surface on a workpiece, instead of the applicator roller arrangement described above, uses a digital application device for applying the second coating. A digital one Applicator means that the device can deliver individually controllable the sealing lacquer on the surface of the workpiece.

In besonders bevorzugter Weise kann eine Strahldrucktechnik eingesetzt werden, die insbesondere bei sogenannten Tintenstrahldruckern weit verbreitet ist. Bei dieser Strahltechnik werden durch separat ansteuerbare Düsen kleine Flüssigkeitströpfchen erzeugt, die in einem engen Raster auf die Oberfläche gespritzt werden.In a particularly preferred manner, a jet printing technique can be used, which is particularly widespread in so-called inkjet printers. With this jet technique, small liquid droplets are generated by separately controllable nozzles, which are sprayed onto the surface in a narrow grid.

Ebenso kann die digitale Auftragsvorrichtung die sogenannte Laserdrucktechnik eingesetzt werden. Bei dieser Technik wird mittels eines Laserstrahls eine Walzenoberfläche so vorbereitet, dass die Walzenoberfläche nur an vorgegebenen Stellen den Versiegelungslack aufnimmt, um ihn anschließend an die Oberfläche des Werkstückes wieder abzugeben.Likewise, the digital application device, the so-called laser printing technique can be used. In this technique, a roll surface is prepared by means of a laser beam so that the roll surface receives the sealing coat only at predetermined locations, to then release it to the surface of the workpiece again.

Des weiteren können Mittel zum Erzeugen einer Punkteverteilung zur Ansteuerung der digitalen Auftragsvorrichtung vorgesehen sein. Somit kann die von der digitalen Auftragsvorrichtung aufzubringende Struktur anhand einer Punkteverteilung vorgegeben werden. Diese Mittel sind bevorzugt ein Computer oder Speicherelemente, in denen die Punkteverteilungen errechnet oder ausgelesen und verarbeitet werden.Furthermore, means for generating a dot distribution for controlling the digital application device can be provided. Thus, the structure to be applied by the digital application device can be predetermined by means of a point distribution. These means are preferably a computer or memory elements in which the point distributions are calculated or read out and processed.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist eine optische Abtastvorrichtung zum Erfassen des Oberflächenmusters des Werkstückes vorgesehen. Die Abtastvorrichtung kann als Scanner, Zeilenkamera oder Flächenkamera ausgebildet sein und erfüllt den Zweck, kontinuierlich oder abschnittsweise die Oberfläche des Werkstückes zu erfassen. Diese Oberflächeninformation wird auf den Computer übertragen, der dann aus den Messwerten der optischen Abtastvorrichtung eine zu erzeugende Punkteverteilung errechnet.In a further embodiment of the method, an optical scanning device is provided for detecting the surface pattern of the workpiece. The scanning device can be designed as a scanner, line camera or area camera and fulfills the purpose of detecting the surface of the workpiece continuously or in sections. This surface information becomes transferred to the computer, which then calculates a points distribution to be generated from the measured values of the optical scanning device.

Wird dann weiterhin eine Synchronisation zwischen der optischen Oberfläche des Werkstückes und der Strukturierung der zweiten Beschichtung gewünscht, so kann aus der Geschwindigkeit der Bewegung des zu bearbeitenden Werkstückes relativ zur Abtastvorrichtung und dem Abstand zur digitalen Auftragsvorrichtung eine Zeitverzögerung errechnet werden. Somit kann erreicht werden, dass die optische erfassbare Struktur der Oberfläche des Werkstückes und die haptisch erfassbare Oberfläche der zweiten Beschichtung zumindest abschnittsweise übereinstimmen. Diese Struktur wird nachfolgend auch als Synchronpore bezeichnet.If synchronization between the optical surface of the workpiece and the structuring of the second coating is then also desired, a time delay can be calculated from the speed of movement of the workpiece to be processed relative to the scanning device and the distance to the digital application device. It can thus be achieved that the optically detectable structure of the surface of the workpiece and the haptically detectable surface of the second coating coincide at least in sections. This structure is also referred to below as a synchronous pore.

Zuvor ist das Auftragen der zweiten Beschichtung anhand von Walzenanordnungen und anhand von digitalen Auftragstechniken beschrieben worden. Darauf ist das beschriebene Verfahren jedoch nicht beschränkt. Es ist auch denkbar, das Material der zweiten Beschichtung in anderer Weise aufzubringen.Previously, application of the second coating has been described in terms of roller arrangements and digital application techniques. However, the method described is not limited thereto. It is also conceivable to apply the material of the second coating in a different manner.

Beispielsweise kann das beim Auftragen flüssige Material aufgetropft oder aufgesprüht werden, um eine mehr oder weniger dichte Zufallsverteilung des Materials zu erreichen. Ebenso kann eine zähe Flüssigkeit in Schlieren aufgetragen werden, in dem die Flüssigkeit aus oberhalb des Werkstückes angeordneten Öffnungen, ggf. in Intervallen ausfließt.For example, the liquid material applied during application can be dripped or sprayed on in order to achieve a more or less dense random distribution of the material. Likewise, a viscous liquid can be applied in streaks, in which the liquid flows out of openings arranged above the workpiece, possibly at intervals.

Darüber hinaus kann die zweite Beschichtung auch als Folie aufgebracht werden, die in einem separaten Arbeitsschritt auf die erste Beschichtung abgelegt und befestigt, beispielsweise verklebt wird. Auch in dieser Weise kann eine strukturierte zweite Beschichtung erzeugt werden.In addition, the second coating can also be applied as a film, which in a separate step placed on the first coating and fixed, for example, glued. Also in this way, a structured second coating can be produced.

Die Oberfläche des Werkstückes unterhalb der beiden beschriebenen Beschichtungen kann in vielfältiger Weise beschichtet sein.The surface of the workpiece below the two described coatings can be coated in many ways.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann daher beispielsweise unter der ersten Beschichtung eine oder mehrere der nachfolgenden Beschichtungen der Oberfläche aufgebracht werden, die insbesondere die optische Struktur (Dekor) der Oberfläche des Werkstückes bestimmen:

  • eine mindestens eine Schicht aufweisende Haftvermittlerschicht,
  • eine mindestens eine Schicht aufweisende Grundierungsschicht,
  • eine mindestens eine Schicht aufweisende Walzgrundschicht,
  • eine mindestens eine Schicht aufweisende und das Dekor darstellende Druckschicht,
  • eine mindestens eine Schicht aufweisende korundhaltige Lackschicht und
  • eine mindestens eine Schicht aufweisende Schleiflackschicht.
In a further refinement of the method, therefore, one or more of the following coatings of the surface can be applied, for example under the first coating, which in particular determine the optical structure (decoration) of the surface of the workpiece:
  • a bonding agent layer having at least one layer,
  • a primer layer having at least one layer,
  • a rolling base layer having at least one layer,
  • a printing layer comprising at least one layer and representing the decor,
  • a corundum lacquer layer having at least one layer and
  • an at least one layer having abrasive paint layer.

Wie sich aus der zuvor dargelegten Beschreibung des Verfahrens ergibt, hat sich gezeigt, dass es möglich ist durch einen mengenmäßig abgestimmten Auftrag einer zweiten Beschichtung, insbesondere eines Versiegelungsmediums mit nachfolgender Härtung, eine qualitativ hochwertige Strukturierung der beschichteten Oberfläche zu erhalten.As is apparent from the above description of the method, it has been found that it is possible by a quantitatively coordinated order of a second coating, in particular a sealing medium with subsequent curing, to obtain a high-quality structuring of the coated surface.

Werden die unterschiedlichen Auftragsmengen in der Versiegelungsschicht in Abstimmung mit dem Dekor gewählt, kann eine Struktur erreicht werden, die mit dem Dekor übereinstimmt. Beispielsweise kann somit eine Oberfläche bereitgestellt werden, die ein Holzdekor mit einer abgestimmten Porenstruktur aufweist. Das Material, das durch das Dekor dargestellt werden soll, wird dadurch verbessert imitiert. Man kann auch von einer sogenannten Synchronpore sprechen. Hierbei ist es erneut bevorzugt, dass die erste Beschichtung und die zweite Beschichtung zumindest teilweise transparent sind, damit das darunter liegende Dekor durch die beiden Beschichtungen erkennbar bleibt.If the different application quantities in the sealing layer are chosen in coordination with the decoration, a structure can be achieved which corresponds to the decoration. For example, it is thus possible to provide a surface which has a wood decor with a coordinated pore structure. The material to be represented by the decor is thereby imitated improved. One can also speak of a so-called synchronous pore. Here, it is again preferred that the first coating and the second coating are at least partially transparent so that the underlying decoration remains recognizable by the two coatings.

Es ist aber auch möglich auf ein Dekor, insbesondere eine dekorative Druckschicht, zu verzichten und durch Auswahl einer entsprechend gefärbten Versiegelungsschicht bestehend aus mindestens einer ersten Beschichtung und mindestens einer zweiten Beschichtung eine farbige Oberfläche mit beliebiger Struktur zu schaffen.However, it is also possible to dispense with a decoration, in particular a decorative printing layer, and to create a colored surface with an arbitrary structure by selecting a correspondingly colored sealing layer consisting of at least one first coating and at least one second coating.

In bevorzugter Weise werden mit Hilfe von UV-Strahlung härtende Lacke für die zuvor beschriebene Lackbeschichtung verwendet. Es sind aber auch alle anderen Lacke oder auch Kunstharze für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens anwendbar, soweit mit diesen die an die fertige Werkstückoberfläche gestellten Anforderungen wie z.B. Kratzfestigkeit, Abriebbeständigkeit oder Haftfestigkeit erreicht werden können.In a preferred manner, UV-curing lacquers are used for the lacquer coating described above. But there are also all other paints or synthetic resins for the application of the method according to the invention applicable, as far as with these the requirements placed on the finished workpiece surface such. Scratch resistance, abrasion resistance or adhesion can be achieved.

Zuvor ist das Verfahren insbesondere für eine lackierte Oberfläche eines Werkstückes beschrieben worden. Darauf ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt. Denn die zweite Beschichtung kann auch auf eine Laminatbeschichtung als erste Beschichtung aufgebracht werden. In diesem Fall wird eine an sich nicht für die Versiegelung der Oberfläche erforderliche zweite Beschichtung, insbesondere als Lackschicht aufgebracht, deren eigentlicher Zweck die Strukturierung der Oberfläche ist.Previously, the method has been described in particular for a painted surface of a workpiece. However, the present invention is not limited thereto. Because the second coating can also be applied to a laminate coating be applied as the first coating. In this case, a second coating, which is not required per se for the sealing of the surface, is applied, in particular as a lacquer layer, whose actual purpose is the structuring of the surface.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann daher auch auf einem Substrat erfolgen, das nicht direkt mit einem Dekor versehen ist, sondern bei dem ein bedrucktes Papier aufgebracht, insbesondere auflaminiert ist. Solche Papiere sind aus der Schichtstoffherstellung bekannt. Diese zumeist mit Harnstoff/Melaminharzen getränkten Papiere werden unter Anwendung von erhöhter Temperatur und Druck mit dem Substrat zu einem Schichtkörper verpresst. Durch das zuvor beschriebene Verfahren können diese Werkstücke dann mit einer zusätzlichen Schicht versehen werden, so dass der Schichtköper mit einer Oberflächenstruktur versehen wird.The application of the method according to the invention can therefore also take place on a substrate which is not provided directly with a décor, but in which a printed paper is applied, in particular laminated. Such papers are known from the laminate production. These papers, which are usually impregnated with urea / melamine resins, are pressed into a laminated body using elevated temperature and pressure with the substrate. By the method described above, these workpieces can then be provided with an additional layer, so that the layer body is provided with a surface structure.

Zur Verbesserung der Eigenschaften der eingesetzten Beschichtungsstoffe können diese mit verschiedenen Additiven und Füllstoffen versehen sein. So können etwa Hartpartikel vorgesehen sein um die Kratz- und Abriebfestigkeit zu verbessern oder sogenannte UV-Absorber, die ein vorzeitiges Vergilben der Oberfläche verhindern.To improve the properties of the coating materials used, they can be provided with various additives and fillers. For example, hard particles can be provided to improve the scratch and abrasion resistance or so-called UV absorbers, which prevent premature yellowing of the surface.

Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch ein Werkstück mit einer strukturierten Oberfläche, insbesondere hergestellt nach einem zuvor beschriebenen Verfahren gelöst. Das Werkstück weist dazu ein Trägermaterial, eine erste Beschichtung und eine zweite Beschichtung auf, die eine räumlich variierende Verteilung der Auftragsmenge aufweist.The technical problem indicated above is also solved according to the invention by a workpiece with a structured surface, in particular produced according to a previously described method. For this purpose, the workpiece has a carrier material, a first coating and a second coating, which has a spatially varying distribution of the application quantity.

Weitere Ausgestaltungen des Werkstückes sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei sich jeweils die gleichen Eigenschaften und Vorteile ergeben, wie sie anhand des zuvor beschriebenen Verfahrens beschrieben worden sind.Further embodiments of the workpiece are specified in the subclaims, which in each case give the same properties and advantages as have been described with reference to the method described above.

Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Werkstücks mit einer strukturierten Oberfläche, insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens gelöst. Die Vorrichtung weist eine Bearbeitungsstation zum Aufbringen einer ersten Beschichtung auf die Oberfläche des Werkstückes und eine Bearbeitungsstation zum Aufbringen einer zweiten Beschichtung auf die erste Beschichtung mit einer räumlich variierende Verteilung der Auftragsmenge auf.The technical problem indicated above is also achieved by a device for producing a workpiece having a structured surface, in particular for carrying out the method described above. The apparatus has a processing station for applying a first coating to the surface of the workpiece and a processing station for applying a second coating to the first coating with a spatially varying distribution of the application quantity.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben, die auch in der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.Further embodiments of the device according to the invention are specified in the subclaims, which are also explained in more detail in the following description of the preferred embodiments.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen einer strukturierten Oberfläche auf plattenförmigen Werkstücken mit einer Auftragswalzenanordnung,
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer Auftragswalze für ein direktes Aufbringen einer zweiten Beschichtung,
Fig. 3
eine schematische Darstellung einer Auftragswalze für ein indirektes Aufbringen einer zweiten Beschichtung,
Fig. 4
eine schematische Darstellung einer Auftragswalze mit einem profilierten Rakel für ein direktes Aufbringen einer linienförmigen zweiten Beschichtung,
Fig. 5
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen einer strukturierten Oberfläche auf plattenförmigen Werkstücken mit einer digitalen Auftragsvorrichtung,
Fig. 6a,b
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer strukturierten Oberfläche,
Fig. 7a-c
eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer strukturierten Oberfläche und
Fig. 8
eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer strukturierten Oberfläche.
In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments, reference being made to the accompanying drawings. In the drawing show
Fig. 1
a schematic representation of an apparatus for producing a structured surface on plate-shaped workpieces with an applicator roll arrangement,
Fig. 2
a schematic representation of an applicator roll for a direct application of a second coating,
Fig. 3
a schematic representation of an applicator roll for an indirect application of a second coating,
Fig. 4
a schematic representation of an applicator roll with a profiled doctor blade for a direct application of a line-shaped second coating,
Fig. 5
a schematic representation of an apparatus for producing a structured surface on plate-shaped workpieces with a digital application device,
Fig. 6a, b
a schematic representation of a first embodiment of a structured surface,
Fig. 7a-c
a schematic representation of a second embodiment of a structured surface and
Fig. 8
a schematic representation of a third embodiment of a structured surface.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Form eine Vorrichtung zum Herstellen einer strukturierten Oberfläche auf einem Werkstück, das vorliegend als Platte 2 ausgebildet ist. Wenn im Folgenden die Anwendung des Verfahrens auf plattenförmige Werkstücke beschrieben wird, bedeutet dieses nicht, dass die vorliegende Erfindung auf derartige Werkstücke beschränkt ist.FIG. 1 shows, in a schematic form, an apparatus for producing a structured surface on a workpiece, which in the present case is designed as a plate 2. When the application of the method to plate-shaped workpieces is described below, this does not mean that the present invention is limited to such workpieces.

Mehrere Platten 2 sind auf einem Förderband 4 angeordnet, die einzeln der Reihe nach verschiedenen Bearbeitungsstationen zugeführt werden. Die Förderrichtung ist in Fig. 1 mit einem Pfeil angedeutet und verläuft von links nach rechts. Anstelle mehrerer einzelner Platten 2 kann auch ein großflächiges Werkstück oder ein endlos hergestelltes Werkstück bearbeitet werden, das nach der im Folgenden beschriebenen Bearbeitung in einzelne Platten 2 zerteilt wird.A plurality of plates 2 are arranged on a conveyor belt 4, which are individually fed sequentially to different processing stations. The conveying direction is indicated in Fig. 1 with an arrow and extends from left to right. Instead of a plurality of individual plates 2, a large-area workpiece or an endlessly produced workpiece can be processed, which is divided into individual plates 2 after the processing described below.

Die in Fig. 1 dargestellten Bearbeitungsstationen 6 und 8 haben gemeinsam, dass mit ihnen jeweils eine Beschichtung aufgebracht wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die beiden Beschichtungen aus einem gleichen Lack. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, es können also durch die Bearbeitungsstationen auch Beschichtungen aus unterschiedlichen Materialien aufgebracht werden. So können neben Lacken auch Farben oder Kunstharze aufgebracht werden.The processing stations 6 and 8 shown in FIG. 1 have in common that a coating is applied to them in each case. In the present embodiment, the two coatings consist of a same paint. However, the invention is not limited thereto, so it can also be applied by the processing stations coatings of different materials. Thus, in addition to paints and resins or synthetic resins can be applied.

Es ist auch möglich, dass nur die Bearbeitungsstation 8 vorgesehen ist, die eine zweite Beschichtung auf eine bereits mit dem Werkstück 2 verbundene erste Beschichtung wie eine Laminatbeschichtung aufbringt.It is also possible that only the processing station 8 is provided, which applies a second coating to a first coating already connected to the workpiece 2, such as a laminate coating.

In der Bearbeitungsstation 6 wird eine erste im Wesentlichen vollflächige Beschichtung aus einem Lack aufgebracht. Dazu weist die Bearbeitungsstation eine Auftragswalze 10 auf, die eine gleichmäßige Schicht aus Lack auf die Oberfläche der Platten 2 aufbringt. In der nachgeschalteten Nachbearbeitungsvorrichtung 12 wird die aufgebrachte Beschichtung zumindest teilweise getrocknet und ausgehärtet. Die Nachbearbeitungsvorrichtung 12 kann beispielsweise mittels eines Warmluftstroms oder mittels einer elektromagnetischen Strahlung, insbesondere UV-Strahlung die Trocknung und Aushärtung bewirken. Dazu weist die Nachbearbeitungsvorrichtung 12 entsprechende Mittel zum Erzeugen des Warmluftstroms bzw. der Strahlung auf.In the processing station 6, a first substantially full-surface coating is applied from a lacquer. For this purpose, the processing station on an applicator roll 10, which applies a uniform layer of paint on the surface of the plates 2. In the downstream finishing device 12, the applied coating is at least partially dried and cured. The post-processing device 12, for example, by means of a hot air stream or by means of an electromagnetic radiation, in particular UV radiation cause the drying and curing. For this purpose, the post-processing device 12 corresponding means for generating the hot air flow or the radiation.

In der Bearbeitungsstation 8 wird mittels einer Auftragswalze 14 eine Beschichtung aus einem Lack direkt aufgetragen, wobei die Auftragsmenge räumlich variiert. Dadurch kommt es zu einer beabsichtigten Strukturierung der oberen Lackschicht. Die räumliche Strukturierung der Lackschicht wird dabei insbesondere durch eine Gravurwalze erzeugt, in deren Oberfläche unterschiedliche Abschnitte mit verschieden hohen Niveaus ausgebildet sind.In the processing station 8, a coating of a paint is applied directly by means of an applicator roll 14, wherein the order quantity varies spatially. This leads to an intended structuring of the upper lacquer layer. The spatial structuring of the lacquer layer is produced in particular by a gravure roll, in the surface of which different sections having different levels are formed.

Üblicher Weise wird die Oberfläche einer Gravurwalze mittels Sticheln oder Gravieren bearbeitet, um einzelne Vertiefungen, sogenannten Näpfchen, meist in Rautenform, mit unterschiedlicher Tiefe zu erzeugen. Beim Drucken wird eine Farbe oder ein Lack aufgetragen, der in den Vertiefungen aufgenommen wird, um während des Übertragens auf ein anderes Medium teilweise aus den Vertiefungen auf die Oberfläche des Mediums abgegeben zu werden.Usually, the surface of a gravure roll is processed by means of pricking or engraving in order to produce individual recesses, so-called wells, usually in rhombic form, with different depths. During printing, a paint or varnish is applied which is received in the cavities to be partially dispensed from the cavities onto the surface of the medium during transfer to another medium.

In der nachgeschalteten Nachbearbeitungsvorrichtung 16 wird dann die zuletzt aufgebrachte Beschichtung zumindest teilweise ausgehärtet, damit die räumlich unterschiedlichen Strukturierung fixiert wird, bevor diese sich aufgrund eines Zerfließens wieder ausgleicht. Bei diesem Aushärtungsschritt kann es auch zu einem ggf. noch nicht abgeschlossenen Aushärten der darunter angeordneten, in der ersten Bearbeitungssstation 6 aufgebrachten Beschichtung kommen.In the downstream post-processing device 16 then the last applied coating is then at least partially cured, so that the spatially different structuring is fixed before it balances due to bleeding again. In this curing step, it may also come to a possibly incomplete curing of the arranged underneath, applied in the first processing station 6 coating.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die beiden Lackschichten aus dem gleichen Lack bestehen, da dadurch das Verbinden der beiden Beschichtungen erleichtert wird. Im Gegensatz dazu können aber auch unterschiedliche Zusammensetzung der beiden Beschichtungen gewählt werden, um beispielsweise die Oberflächeneffekte der Strukturierung hervorzuheben und zu verstärken. Die Unterschiede können dabei beispielsweise in der Farbe der beiden Beschichtungen oder im Glanzgrad bestehen.It has proved to be advantageous if the two paint layers consist of the same paint, as this facilitates the bonding of the two coatings. In contrast, however, different composition of the two coatings can be chosen, for example, to emphasize and enhance the surface effects of structuring. The differences may be, for example, in the color of the two coatings or in the degree of gloss.

Fig. 2 zeigt eine Auftragswalze 14, die im Direktdruckverfahren den Lack auf die Oberfläche der Platte 2 aufbringt. Der Pfeil deutet wiederum die Bewegungsrichtung der Platte 2 an. Die strukturierte Mantelfläche 15 der Auftragswalze 14 (die Strukturierung ist nicht im Detail zu erkennen) nimmt den Lack auf, wobei die Menge des Lackes L über eine Rakel 17 eingestellt wird. Durch eine Drehung der Auftragswalze 14 wird dann der Lack strukturiert, also mit einer räumlich variierenden Verteilung auf die Oberfläche der Platte 2 direkt übertragen. Daher wird dieses Verfahren auch direktes Druckverfahren genannt.Fig. 2 shows an applicator roll 14, which applies the paint on the surface of the plate 2 in a direct printing process. The arrow again indicates the direction of movement of the plate 2. The structured lateral surface 15 of the applicator roll 14 (the structuring can not be seen in detail) takes up the lacquer, wherein the amount of the lacquer L is set by a doctor 17. By a rotation of the applicator roll 14 of the paint is then structured, so transmitted with a spatially varying distribution on the surface of the plate 2 directly. Therefore, this method is also called direct printing method.

Fig. 3 zeigt die gleiche Walze 14, die in dieser Ausführungsform nicht als direkte Auftragswalze eingesetzt wird, sondern den anhaftenden Lack zunächst auf eine separate Auftragswalze 19 überträgt, die bevorzugt eine elastische, vorzugsweise gummierte Walzenoberfläche aufweist. Von der Auftragswalze 19 wird dann der von der Walze 14 übertragene Lack auf die Oberfläche der Platte 2 aufgebracht. Der verbleibende Rest des Lackes L wird bei der weiteren Drehung der Auftragswalze 19 mit Hilfe einer weiteren Rakel 21 gerakelt, bevor erneut Lack von der Walze 14 übertragen wird. Dieses Verfahren wird auch indirektes Druckverfahren genannt.Fig. 3 shows the same roller 14, which is not used in this embodiment as a direct application roller, but first transfers the adhering paint on a separate applicator roll 19, which preferably has an elastic, preferably rubberized roll surface. From the applicator roller 19, the paint transferred from the roller 14 is then applied to the surface of the plate 2. The remainder of the paint L is doctored in the further rotation of the applicator roll 19 with the aid of a further doctor blade 21, before again paint from the roller 14 is transmitted. This process is also called indirect printing process.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Auftragswalzenanordnung. Hierbei werden auf eine Auftragswalze 14 mit glatter Oberfläche mittels einer profilierten Rakel 17 separate Lackstränge aufgebracht. Nach dem Auftragen auf der Oberfläche der Platte 2 ergibt sich dann eine Linienstruktur. Die Dichte der Lackstränge, deren Abstände und deren Durchmesser können durch eine Einstellung der Profilierung frei gewählt werden. Darüber hinaus ist durch eine vorzugsweise oszillierende Bewegung der Rakel quer zur Bewegungsrichtung der Platte 2 ein Erzeugen einer wellenförmigen Anordnung der Lackstränge auf der Plattenoberfläche möglich.4 shows a further embodiment of the applicator roll arrangement. In this case, 17 separate paint strands are applied to an applicator roll 14 with a smooth surface by means of a profiled doctor blade. After application to the surface of the plate 2 then results in a line structure. The density of the lacquer strands, their distances and their diameter can be freely selected by setting the profiling. In addition, by a preferably oscillating movement of the doctor blade transversely to the direction of movement of the plate 2, it is possible to generate a wave-like arrangement of the lacquer strands on the plate surface.

Eine weitere Ausgestaltung der Rakelanordnung besteht darin, dass anstelle der einen profilierten Rakel 17 zwei identisch profilierte Rakel vorgesehen sind. Sind beide Rakel aufeinander ausgerichtet, dann werden die Lackstränge auf der Walzenoberfläche aufgebracht. Sind die beiden Rakel gegeneinander verschoben, so wird der Auftrag der Lackstränge unterbrochen. Durch ein gezieltes Verschieben gegeneinander können damit unterbrochene Strukturen erzeugt werden.A further embodiment of the doctor blade arrangement is that instead of the one profiled doctor blade 17, two identically profiled doctor blades are provided. If both doctor blades are aligned, the lacquer strands are applied to the roll surface. If the two squeegees are shifted against each other, the order of the paint strands is interrupted. By a selective shifting against each other interrupted structures can be created.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einer Platte 2, bei der anstelle der zuvor beschriebenen Auftragswalzenanordnung eine digitale Auftragsvorrichtung 30 zum Aufbringen der zweiten Beschichtung vorgesehen ist. Bei dem vorliegenden Beispiel wird eine Strahldrucktechnik eingesetzt, die insbesondere bei sogenannten Tintenstrahldruckern weit verbreitet ist. In Fig. 5 ist unterhalb der Auftragsvorrichtung ein kurzer Strich eingezeichnet, der die Reihe der Tröpfchenstrahlen andeutet. Hierbei wird angenommen, dass die Auftragsvorrichtung quer zur Bewegungsrichtung der Platte 2 zeilenweise den Lack aufbringt. Ebenso ist es auch möglich, jeweils eine Fläche mit Tröpfchen zu beaufschlagen, um somit die Geschwindigkeit des Aufbringens zu erhöhen.5 shows a further embodiment of a device for producing a structured surface on a plate 2, in which instead of the applicator roller arrangement described above, a digital application device 30 for applying the second coating is provided. In the present example, a jet printing technique is used, which is particularly widespread in so-called inkjet printers. In Fig. 5 is below the applicator a short dash is drawn in, which indicates the row of droplet jets. In this case, it is assumed that the applicator device applies the paint line by line transversely to the direction of movement of the plate 2. Likewise, it is also possible to apply a droplet to each surface in order to increase the speed of application.

Weiterhin ist ein Computer 31 als Mittel zum Erzeugen einer Punkteverteilung zur Ansteuerung der digitalen Auftragsvorrichtung mit der Auftragsvorrichtung 30 verbunden. Der Computer 31 bereitet digitale Ansteuerinformationen auf und überträgt diese auf die Auftragsvorrichtung.Furthermore, a computer 31 as a means for generating a dot distribution for controlling the digital application device is connected to the application device 30. The computer 31 prepares digital control information and transmits it to the application device.

An die digitale Auftragsvorrichtung schließt sich wie zuvor auch an die anderen Auftragsvorrichtungen eine Nachbearbeitungsvorrichtung 32 an, um die zuvor aufgebrachte zweite Beschichtung zu trocknen und zumindest teilweise auszuhärten.As with the other application devices, the post-processing device 32 adjoins the digital application device in order to dry and at least partially cure the previously applied second coating.

Weiterhin ist in vorteilhafter Weise eine optische Abtastvorrichtung 34 vorgesehen, um das Oberflächenmuster der Oberfläche der Platte 2 oder ggf. der ersten Beschichtung zu erfassen. Während des Betriebes erfasst die optische Abtastvorrichtung die Oberfläche und überträgt die erfassten Daten auf den Computer 31. Der Computer 31 errechnet dann aus den Messwerten der optischen Abtastvorrichtung 34 eine zu erzeugende Punkteverteilung. Diese wird dann mit der digitalen Auftragsvorrichtung 30 als zweite Beschichtung aufgebracht.Furthermore, an optical scanning device 34 is advantageously provided to detect the surface pattern of the surface of the plate 2 or possibly the first coating. During operation, the optical pickup detects the surface and transmits the detected data to the computer 31. The computer 31 then calculates a dot distribution to be generated from the readings of the optical pickup 34. This is then applied with the digital applicator 30 as a second coating.

Die optische Abtastvorrichtung kann als Scanner, als Zeilenkamera oder als Flächenkamera ausgebildet sein. Ziel ist es in jedem Fall, dass die optische Abtastvorrichtung die Oberfläche mit einer Auflösung erfasst bzw. die aufgenommenen Daten mit einer Auflösung auswertet, mit der die digitale Auftragsvorrichtung die strukturierte zweite Beschichtung aufbringen soll.The optical scanning device can be designed as a scanner, as a line camera or as an area camera. aim In any case, it is the optical pickup that detects the surface at a resolution or evaluates the picked data at a resolution that the digital applicator should apply the patterned second coating.

Durch eine von der Fördergeschwindigkeit der Platte 2 und vom Abstand zwischen der optischen Abtastvorrichtung 34 und der digitalen Auftragsvorrichtung 30 abhängige Zeitverzögerung kann zudem erreicht werden, dass die digitale Auftragsvorrichtung 30 die strukturierte zweite Beschichtung so auf die Oberfläche aufbringt, dass die Oberflächenstruktur mit dem optischen Muster zumindest teilweise übereinstimmt. Mit anderen Worten kann in dieser Weise eine synchrone haptische und optische Oberflächengestaltung der Platte 2 erreicht werden.By a time delay dependent on the conveying speed of the plate 2 and the distance between the optical scanning device 34 and the digital application device 30, it can also be achieved that the digital application device 30 applies the structured second coating to the surface in such a way that the surface structure coincides with the optical pattern at least partially matches. In other words, a synchronous haptic and optical surface design of the plate 2 can be achieved in this way.

In Fig. 1 ist weiterhin dargestellt, dass die Oberfläche der Platten 2 vor dem Auftrag der beiden zuvor beschriebenen Beschichtungen mittels der Bearbeitungsstationen 6 und 8 mittels zweier weiterer Bearbeitungsstationen 18 und 20 mit jeweils einer Beschichtung versehen werden. Dieses können insbesondere Lackschichten sein, mit denen eine zweifarbige Oberfläche, ein Dekor erzeugt wird. Die Bearbeitungsstationen 18 und 20 weisen in ähnlicher Weise, wie zuvor beschrieben worden ist, Auftragvorrichtungen und Nachbearbeitungsvorrichtungen auf, ohne dass diese hier näher beschrieben werden.In Fig. 1 is further shown that the surface of the plates 2 are provided before applying the two coatings described above by means of the processing stations 6 and 8 by means of two further processing stations 18 and 20, each with a coating. This can be in particular lacquer layers with which a two-tone surface, a decor is produced. The processing stations 18 and 20, in a similar manner as previously described, have applicators and finishing devices without further description herein.

Die Vorlackierung stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform dar, denn die damit hergestellten Oberflächen sind vollständig lackiert und können somit in einer Anlage hergestellt werden. Die Vorlackierung in den beiden Bearbeitungsstationen 18 und 20 kann aber auch durch eine andere beliebige Beschichtungsanlage ersetzt werden. Insbesondere kann eine Anlage zur Laminatbeschichtung oder Furnierbeschichtung vorgesehen sein, die anschließend durch die Bearbeitungsstationen 6 und 8 mit den zuvor beschriebenen Beschichtungen versehen werden.The pre-painting represents a particularly preferred embodiment, because the surfaces produced therewith are completely painted and can thus be produced in a plant. The pre-painting in the two processing stations 18 and 20 can also by another arbitrary coating system can be replaced. In particular, a plant for laminate coating or veneer coating can be provided, which are then provided by the processing stations 6 and 8 with the coatings described above.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass die beiden Bearbeitungsstationen 18 und 20 ein in der Fläche variierendes Muster aufbringen, beispielsweise ein Holzdekor. Dazu sind die beiden Auftragswalzen der Bearbeitungsstationen 18 und 20 synchronisiert, um zueinander passende und sich ergänzende Farbmuster aufzubringen. Darüber hinaus ist die Gravurwalze 14 mit einer Oberflächengravur versehen, deren Abbild ebenfalls mit dem von den Bearbeitungsstationen 18 und 20 aufgebrachten Druckbildern übereinstimmt. Des Weiteren ist die Drehung der Gravurwalze 14 so mit der Drehung der Auftragwalzen der Bearbeitungsstationen 18 und 20 synchronisiert, dass die räumlich variierende Verteilung der zweiten Beschichtung mit dem durch die Bearbeitungsstationen 18 und 20 aufgebrachten Druckbild übereinstimmt. Somit kann eine mit dem aufgedruckten Muster synchronisierte variierende Verteilung der obersten Lackschicht, beispielsweise eine Porenstruktur passend zum Holzdekor erreicht werden.A further preferred embodiment of the device is that the two processing stations 18 and 20 apply a varying pattern in the area, for example a wood decor. For this purpose, the two applicator rollers of the processing stations 18 and 20 are synchronized in order to apply matching and complementary color patterns. In addition, the gravure roller 14 is provided with a surface engraving whose image also coincides with the applied by the processing stations 18 and 20 printed images. Furthermore, the rotation of the gravure roller 14 is synchronized with the rotation of the applicator rollers of the processing stations 18 and 20 such that the spatially varying distribution of the second coating coincides with the printed image applied by the processing stations 18 and 20. Thus, a synchronized with the printed pattern varying distribution of the top coat layer, such as a pore structure suitable for wood decor can be achieved.

Selbstverständlich können noch weitere Bearbeitungsstationen zu den beschriebenen Bearbeitungsstationen 18 und 20 hinzugefügt werden.Of course, further processing stations can be added to the described processing stations 18 and 20.

Fig. 6a und 6b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer strukturierten Oberfläche einer Platte 2. Auf dem Material der Platte 2 ist eine erste Beschichtung 22 aus einem Lack oder auch aus einem anderen Material vollflächig aufgebracht worden. Auf die erste Beschichtung 22 ist weiterhin eine zweite Beschichtung 24 aufgebracht worden, die eine räumlich variierende Verteilung der Auftragsmenge aufweist. Die Variation bedeutet in diesem Fall eine Porenstruktur, die beispielsweise ein Holzdekor imitieren soll. Die Poren sind dabei als längliche Aussparungen 26 ausgebildet, wie sich insbesondere aus der Vergrößerung in Fig. 6b ergibt. Die zweite Beschichtung 24 besteht also aus den Bereichen, die nicht als Vertiefung ausgebildet sind.6a and 6b show a first embodiment of a structured surface of a plate 2. On the material of the plate 2 is a first coating 22 of a paint or of another material over the entire surface been applied. On the first coating 22, a second coating 24 has also been applied, which has a spatially varying distribution of the application amount. The variation in this case means a pore structure that is intended, for example, to imitate a wood decor. The pores are formed as elongated recesses 26, as is apparent in particular from the enlargement in Fig. 6b. The second coating 24 thus consists of the areas that are not formed as a recess.

Die Poren 26 sind in dieser schematischen Darstellung im Wesentlichen im Querschnitt rechteckig mit leicht abgerundeten Kanten dargestellt. In der Praxis kann allerdings eine deutlicher von der Rechteckform abweichende Verteilung auftreten, da die Bereiche der zweiten Beschichtung 24 in den Randbereichen der Aussparungen 26 vor einem Aushärten teilweise zerfließen. Abgerundete Ecken sind daher bei realen Aussparungen 26 zu erwarten.The pores 26 are shown in this schematic representation substantially rectangular in cross-section with slightly rounded edges. In practice, however, a distribution which differs more clearly from the rectangular shape may occur, since the regions of the second coating 24 in the edge regions of the recesses 26 partially dissolve before being cured. Rounded corners are therefore to be expected at real recesses 26.

Die in Fig. 6a dargestellte räumliche Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung führt zu einer Porenstruktur, bei der die Poren tatsächlich Vertiefungen in der Beschichtung 24 darstellen. Eine solche Struktur kann auch als positive Oberflächenstruktur bezeichnet werden.The spatial distribution of the application amount of the second coating shown in FIG. 6 a results in a pore structure in which the pores actually form depressions in the coating 24. Such a structure can also be called a positive surface structure.

Die Fig. 7a bis 7c zeigen eine ähnliche Oberflächenstruktur einer zweiten Beschichtung 24, bei der die Poren als Erhöhungen 28 ausgebildet sind. Eine solche Oberflächenstruktur kann daher als negative Oberflächenstruktur bezeichnet werden. Denn die eigentlich als Vertiefung zu erwartenden Poren sind als Erhebungen ausgebildet. Wie bereits oben erwähnt worden ist, ist die Größe der Strukturen so gering, dass bei einer normalen Betrachtung durch einen Benutzer die negative Oberflächenstruktur nicht von einer positiven Oberflächenstruktur unterschieden werden kann.FIGS. 7 a to 7 c show a similar surface structure of a second coating 24, in which the pores are formed as elevations 28. Such a surface structure may therefore be referred to as a negative surface structure. Because the actually to be expected as a depression pores are formed as elevations. As has already been mentioned above, the size of the structures is so small that at normal View by a user the negative surface structure can not be distinguished from a positive surface structure.

Die zweite Beschichtung 24 besteht also aus den Bereichen, die als Erhebungen, also beispielsweise als negative Poren aufgebracht worden sind. Die Flächenbelegung der zweiten Beschichtung ist daher erheblich geringer als beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6a und 6b.The second coating 24 thus consists of the areas that have been applied as elevations, that is, for example, as negative pores. The area coverage of the second coating is therefore considerably lower than in the embodiment according to FIGS. 6a and 6b.

Insbesondere Fig. 7b zeigt in einer Vergrößerung die Querschnittsform der negativen Pore. Wie bereits zum Querschnitt der positiven Pore nach Fig. 6a und 6b beschrieben worden ist, ist hier die Querschnittsform der Pore mit abgerundeten Kanten dargestellt. Diese Form ist zu erwarten, wenn der aufgetragene Lack vor dem Aushärten teilweise an den sich ausbildenden Kanten zerfließt.In particular, Fig. 7b shows in an enlargement the cross-sectional shape of the negative pore. As already described for the cross section of the positive pore according to FIGS. 6a and 6b, the cross-sectional shape of the pore with rounded edges is shown here. This form is to be expected if the applied paint partially dissolves before curing to the forming edges.

Fig. 7b zeigt einen kontinuierlichen Verlauf der Erhebung bzw. der negativen Pore 28. Fig. 7c zeigt im Unterschied dazu eine innerhalb der aufgetragenen negativen Pore 28 vorhandene Unterstruktur. Diese Unterstruktur besteht aus einzelnen beabstandeten Einzelerhebungen 29, die aufgrund der oben beschriebenen Auftragstechniken entstehen.FIG. 7b shows a continuous course of the elevation or of the negative pore 28. In contrast thereto, FIG. 7c shows a substructure present within the applied negative pore 28. This substructure consists of individual spaced individual elevations 29, which arise due to the application techniques described above.

Zum einen kann diese Unterstruktur beim Auftragen mittels einer geprägten oder gestichelten Walzenmanteloberfläche entstehen, wenn also die Oberfläche einzelne Näpfchen aufweist, die jeweils den anhaftenden Lack abgeben. Da die Näpfchen beabstandet sind, sind auch die abgegebenen Lacktröpfchen auf der ersten Beschichtung 22 beabstandet angeordnet und führen somit zu der Unterstruktur.On the one hand, this substructure may arise during application by means of an embossed or engraved roll shell surface, that is to say if the surface has individual wells which in each case emit the adhering lacquer. Because the wells are spaced, the dispensed droplets of paint are also spaced on the first coating 22, thus leading to the substructure.

Zum anderen kann bei einer Verwendung einer digitalen Auftragsvorrichtung eine solche Struktur entstehen. Denn auch hier wird der Lack in Tröpfchenform auf die erste Beschichtung 22 aufgebracht, so dass sich je nach Abstand der Tröpfchen auf der Oberfläche der ersten Beschichtung 22 eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Unterstruktur ausbildet.On the other hand, such a structure can arise when using a digital application device. For here, too, the paint is applied in droplet form on the first coating 22, so that depending on the distance of the droplets on the surface of the first coating 22 forms a more or less pronounced substructure.

In Fig. 7c sind die Einzelerhebungen rechteckigförmig dargestellt worden. Es gilt aber auch hier der oben bereits erwähnte Effekt des auftretenden teilweisen Zerfließens vor dem Aushärten, so dass davon auszugehen ist, dass die Einzelerhebungen miteinander zumindest teilweise zerfließen. Dieser Effekt tritt hierbei um so mehr auf, als dass die Einzelerhebungen viel näher aneinander angeordnet sind, als es für die zuvor beschrieben gesamte Porenstruktur nach Fig. 7b der Fall ist.In Fig. 7c, the individual surveys have been shown rectangular. However, here too, the above-mentioned effect of the occurring partial deliquescence before hardening applies, so that it can be assumed that the individual elevations will at least partially dissolve one another. This effect occurs all the more so as that the individual elevations are arranged much closer together than is the case for the previously described entire pore structure according to FIG. 7b.

Fig. 8 zeigt beispielhaft ein geometrisches Muster der räumliche variierenden Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung. Das dargestellte Muster stellt ein Rautenmuster dar, das vertiefte und erhöhte Rauten aufweist. Bei dieser Form der räumlichen Verteilung kann nicht zwischen einer negativen oder einer positiven Struktur unterschieden werden, das gleich viele erhabene wie vertiefte Bereiche vorhanden sind.8 shows, by way of example, a geometric pattern of the spatially varying distribution of the application quantity of the second coating. The illustrated pattern is a diamond pattern that has recessed and raised diamonds. In this form of spatial distribution, it is not possible to distinguish between a negative or a positive structure that has the same number of raised and recessed areas.

Im Folgenden wird eine mögliche Untersuchungsmethode angegeben werden, mit der eine Oberflächenstruktur der zuvor beschriebenen untersucht werden kann. Dabei kommt es darauf an, auch Strukturen im Bereich von 0,01 mm auflösen und erkennen zu können.The following is a possible investigation method can be specified, with which a surface structure of the previously described can be examined. It is important to be able to resolve and recognize structures in the range of 0.01 mm.

Das Verfahren basiert auf dem Prinzip des bekannten Lichtschnittverfahrens mit optischer Triangulation, wobei eine Relativbewegung von Messzelle und Messobjekt vorausgesetzt ist. Die Funktionsweise besteht darin, den zu vermessenden Oberflächenbereich mit einer geeigneten Lichtquelle (Laser) linienhaft zu beleuchten und mit Hilfe einer Flächenkamera den auf dem Objekt abgebildeten Lichtstreifen zu erfassen. Dabei sind die Flächennormalen der Beleuchtung und der Kamera unter einem Triangulationswinkel zueinander verkippt. Die Kamera sieht dann die Projektionslinie als eine, die Kontur des Prüflings nachbildende Höhenlinie, aus deren Koordinaten und den dazugehörigen Positionen ein dreidimensionales Profil errechnet werden kann. Die Auflösung der bekannten Techniken erreicht eine Genauigkeit in der vertikalen Richtung von weniger als 0,1 µm.The method is based on the principle of the known light-section method with optical triangulation, whereby a relative movement of measuring cell and measuring object is assumed. The mode of operation consists of illuminating the surface area to be measured with a suitable light source (laser) and using a surface camera to capture the light stripe imaged on the object. The surface normals of the illumination and the camera are tilted at a triangulation angle to each other. The camera then sees the projection line as a contour line reproducing the contour of the test object, from whose coordinates and the associated positions a three-dimensional profile can be calculated. The resolution of the known techniques achieves an accuracy in the vertical direction of less than 0.1 μm.

Mit Hilfe eines solchen Verfahrens kann die strukturierte Oberfläche der zweiten Beschichtung untersucht und analysiert werden.With the aid of such a method, the structured surface of the second coating can be examined and analyzed.

Ebenso ist eine Analyse der Oberflächenstrukturen mit Hilfe von Mikroskopen möglich.Likewise, an analysis of the surface structures by means of microscopes is possible.

Claims (54)

Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem Werkstück, - bei dem eine erste Beschichtung auf die Oberfläche des Werkstückes aufgebracht wird und - bei dem eine zweite Beschichtung auf die erste Beschichtung mit einer räumlich variierenden Verteilung der Auftragsmenge aufgebracht wird. Method for producing a structured surface on a workpiece, - In which a first coating is applied to the surface of the workpiece and - In which a second coating is applied to the first coating with a spatially varying distribution of the order amount. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem die variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung eine linienförmige Struktur aufweist.Method according to claim 1,
wherein the varying distribution of the application amount of the second coating has a linear structure. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem die variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung eine flächenförmige Struktur aufweist.Method according to claim 1 or 2,
wherein the varying distribution of the application amount of the second coating has a sheet-like structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem die Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung als negative Oberflächenstruktur erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 3,
in which the surface structure of the second coating is produced as a negative surface structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem die Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung als positive Oberflächenstruktur erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 3,
in which the surface structure of the second coating is produced as a positive surface structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem die zweite Beschichtung als Lack, insbesondere als Versiegelungslack, vorzugsweise versehen mit Nanopartikeln aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 5,
in which the second coating is applied as a lacquer, in particular as a sealing lacquer, preferably provided with nanoparticles. Verfahren nach Anspruch 6,
bei dem die erste Beschichtung als Lack, insbesondere als Versiegelungslack, vorzugsweise versehen mit Nanopartikeln, aufgebracht wird.Method according to claim 6,
in which the first coating is applied as a lacquer, in particular as a sealing lacquer, preferably provided with nanoparticles. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
bei dem der Lack als high solid Lack ausgebildet ist.Method according to claim 6 or 7,
in which the paint is designed as a high solid paint. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
bei dem der Lack der ersten Beschichtung zwischen 65% und 95%, insbesondere zu 85% ausgehärtet wird, bevor die zweite Beschichtung aufgebracht wird.Method according to claim 7 or 8,
in which the paint of the first coating between 65% and 95%, in particular 85% is cured before the second coating is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem der Glanzgrad der zweiten Beschichtung unterschiedlich zum Glanzgrad der ersten Beschichtung ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 9,
wherein the gloss level of the second coating is formed differently from the gloss level of the first coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
bei dem die Farbe der zweiten Beschichtung unterschiedlich zur Farbe der ersten Beschichtung ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 10,
wherein the color of the second coating is formed differently from the color of the first coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
bei dem die zweite Beschichtung als pigmentierter UV-härtbarer Versiegelungslack aufgebracht wird, um den Glanzgrad und/oder die Farbe der zweiten Beschichtung einzustellen.Method according to one of claims 6 to 11,
wherein the second coating is applied as a pigmented UV-curable sealer to adjust the gloss level and / or color of the second coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei dem die zweite Beschichtung als Schicht aus einem Kunstharz, einem Kunststoff oder aus einem natürlichen Stoff aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 5,
in which the second coating is applied as a layer of a synthetic resin, a plastic or a natural material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
bei dem die zweite Beschichtung nach dem Auftrag ausgehärtet wird.Method according to one of claims 1 to 13,
in which the second coating is cured after application. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
bei dem die zweite Beschichtung mit Hilfe eines Direktdruckverfahrens oder eines Indirektdruckverfahrens aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 14,
in which the second coating is applied by means of a direct printing method or an indirect printing method. Verfahren nach Anspruch 15,
bei dem die zweite Beschichtung mit einer strukturierten oder gerasterten, insbesondere geprägten oder gestichelten Walze mit metallischer Mantelfläche aufgebracht wird.Method according to claim 15,
in which the second coating is applied with a structured or screened, in particular embossed or engraved roll with metallic outer surface. Verfahren nach Anspruch 15,
bei dem die zweite Beschichtung mit einer Walze mit glatter gummierter oder metallischer Mantelfläche aufgebracht wird, wobei der Versiegelungslack mit einem profilierten Rakel auf der Mantelfläche verteilt wird.Method according to claim 15,
in which the second coating is applied with a roller having a smooth rubberized or metallic outer surface, wherein the sealing lacquer is distributed on the lateral surface with a profiled doctor blade. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
bei dem die zweite Beschichtung mit Hilfe einer digitalen Auftragsvorrichtung aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 14,
in which the second coating is applied by means of a digital applicator. Verfahren nach Anspruch 18,
bei dem die zweite Beschichtung mit Hilfe eines Tröpfchenstrahldruckverfahrens oder eines Laserdruckverfahrens aufgebracht wird.Method according to claim 18,
in which the second coating is applied by means of a droplet jet printing process or a laser printing process. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
bei dem die zweite Beschichtung mit einer vorgegebenen Punkteverteilung aufgebracht wird.Method according to claim 18 or 19,
in which the second coating is applied with a predetermined dot distribution. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
bei dem die zweite Beschichtung mit einer zufallsgenerierten Punkteverteilung aufgebracht wird.Method according to claim 18 or 19,
in which the second coating is applied with a random dot distribution. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, - bei dem das Oberflächenmuster der Oberfläche des Werkstückes oder der ersten Beschichtung mit Hilfe einer optischen Abtastvorrichtung erfasst wird, - bei dem aus den Messwerten der optischen Abtastvorrichtung eine zu erzeugende Punkteverteilung errechnet wird und - bei dem die zweite Beschichtung durch die digitale Auftragsvorrichtung mit der errechneten Punkteverteilung aufgebracht wird. Method according to claim 18 or 19, in which the surface pattern of the surface of the workpiece or of the first coating is detected by means of an optical scanning device, in which a point distribution to be generated is calculated from the measured values of the optical scanning device, and - In which the second coating is applied by the digital applicator with the calculated point distribution. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
bei dem die Verteilung der räumlich variierenden Auftragsmenge zumindest teilweise mit dem Oberflächenmuster des Werkstückes übereinstimmtMethod according to one of claims 1 to 22,
in which the distribution of the spatially varying application quantity at least partially coincides with the surface pattern of the workpiece Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
bei dem unter der ersten Beschichtung eine oder mehrere der nachfolgenden Beschichtungen der Oberfläche aufgebracht werden: - eine mindestens eine Schicht aufweisende Haftvermittlerschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende Grundierungsschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende Walzgrundschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende und das Dekor darstellende Druckschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende korundhaltige Lackschicht und - eine mindestens eine Schicht aufweisende Schleiflackschicht. Method according to one of claims 1 to 23,
in which one or more of the following surface coatings are applied under the first coating: a bonding agent layer having at least one layer, a primer layer comprising at least one layer, a rolling base layer having at least one layer, a printing layer comprising at least one layer and representing the decor, - At least one layer having corundum paint layer and - An at least one layer having abrasive paint layer. Verfahren nach Anspruch 24,
bei dem die zweite Beschichtung mit einer räumlichen Verteilung aufgebracht wird, die an das mit der unter der ersten Beschichtung aufgebrachten Beschichtung aufgedruckte Dekor angepasst ist.Method according to claim 24,
wherein the second coating is applied with a spatial distribution adapted to the decor printed with the coating applied under the first coating. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
bei dem eine Laminatbeschichtung als erste Beschichtung aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 23,
in which a laminate coating is applied as a first coating. Werkstück mit einer strukturierten Oberfläche, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, - mit einem Trägermaterial (2), - mit einer ersten Beschichtung (22) und - mit einer zweiten Beschichtung (24), die eine räumlich variierende Verteilung der Auftragsmenge aufweist. Workpiece with a structured surface, in particular produced by a method according to one of claims 1 to 26, with a carrier material (2), - With a first coating (22) and - With a second coating (24) having a spatially varying distribution of the order amount. Werkstück nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung (24) eine linienförmige Struktur (26,28) bildet.Workpiece according to claim 27,
characterized,
in that the varying distribution of the application quantity of the second coating (24) forms a linear structure (26, 28). Werkstück nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung (24) eine flächenförmige Struktur bildet.Workpiece according to claim 27,
characterized,
in that the varying distribution of the application quantity of the second coating (24) forms a sheet-like structure. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung (24) eine negative Oberflächenstruktur bildet.Workpiece according to one of claims 27 to 29,
characterized,
that the surface structure of the second coating (24) forms a negative surface structure. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung (24) eine positive Oberflächenstruktur bildet.Workpiece according to one of claims 27 to 29,
characterized,
that the surface structure of the second coating (24) forms a positive surface structure. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erhabenen Abschnitte der zweiten Beschichtung (24) eine Unterstruktur aufweisen, die aus einzelnen beabstandeten Einzelerhebungen (29) besteht.Workpiece according to one of claims 27 to 29,
characterized,
in that the raised portions of the second coating (24) have a substructure consisting of individual, spaced individual elevations (29). Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Beschichtung (24) aus einem Lack, vorzugsweise Versiegelungslack, insbesondere versehen mit Nanopartikeln, besteht.Workpiece according to one of claims 27 to 32,
characterized,
that the second coating (24) of a lacquer, preferably sealing lacquer, in particular provided with nanoparticles, is. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Beschichtung (24) aus einem Lack, vorzugsweise Versiegelungslack, insbesondere versehen mit Nanopartikeln, besteht.Workpiece according to one of claims 27 to 33,
characterized,
in that the first coating (24) consists of a lacquer, preferably a sealing lacquer, in particular provided with nanoparticles. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 34,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Glanzgrad der zweiten Beschichtung (24) unterschiedlich zum Glanzgrad der ersten Beschichtung ausgebildet ist.Workpiece according to one of claims 27 to 34,
characterized,
that the glossy degree of the second coating (24) being formed differently to the degree of gloss of the first coating. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 35,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbe der zweiten Beschichtung (24) unterschiedlich zur Farbe der ersten Beschichtung ausgebildet ist.Workpiece according to one of claims 27 to 35,
characterized,
that the color of the second coating (24) is different from the color of the first coating. Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 36,
dadurch gekennzeichnet,
dass unter der ersten Beschichtung (22) eine oder mehrere der nachfolgenden Beschichtungen der Oberfläche vorgesehen ist: - eine mindestens eine Schicht aufweisende Haftvermittlerschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende Grundierungsschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende und das Dekor darstellende Druckschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende Walzgrundschicht, - eine mindestens eine Schicht aufweisende korundhaltige Lackschicht und - eine mindestens eine Schicht aufweisende Schleiflackschicht. Workpiece according to one of claims 27 to 36,
characterized,
in that one or more of the following coatings of the surface is provided under the first coating (22): a bonding agent layer having at least one layer, a primer layer comprising at least one layer, a printing layer comprising at least one layer and representing the decor, a rolling base layer having at least one layer, - At least one layer having corundum paint layer and - An at least one layer having abrasive paint layer. Werkstück nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Beschichtung (24) mit einer räumlichen Verteilung aufgebracht ist, die an das mit der unter der ersten Beschichtung (22) aufgebrachten Beschichtung aufgedruckte Dekor angepasst ist.Workpiece according to claim 37,
characterized,
in that the second coating (24) is applied with a spatial distribution which is adapted to the decor printed with the coating applied under the first coating (22). Werkstück nach einem der Ansprüche 27 bis 36,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Laminatbeschichtung als erste Beschichtung vorgesehen ist.Workpiece according to one of claims 27 to 36,
characterized,
that a laminate is provided as a first coating. Vorrichtung zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem Werkstück (2), - mit einer Bearbeitungsstation (6) zum Aufbringen einer erster Beschichtung auf die Oberfläche des Werkstückes und - mit einer Bearbeitungsstation (8) zum Aufbringen einer zweiten Beschichtung auf die erste Beschichtung mit einer räumlich variierende Verteilung der Auftragsmenge. Device for producing a structured surface on a workpiece (2), - With a processing station (6) for applying a first coating on the surface of the workpiece and - With a processing station (8) for applying a second coating on the first coating with a spatially varying distribution of the order amount. Vorrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungsstation (8) und ggf. die Bearbeitungsstation (6) eine Nachbearbeitungsvorrichtung (12,16) zum Trocknen und/oder Aushärten der zweiten Beschichtung und ggf. der ersten Beschichtung aufweisen.Device according to claim 40,
characterized,
that the processing station (8) and possibly the processing station (6) a post-processing device (12,16) for drying and / or curing of the second coating and, if the first coating. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungsstation (8) eine Auftragswalze (14) für eine variierende Verteilung der Auftragsmenge der zweiten Beschichtung aufweist.Device according to claim 40 or 41,
characterized,
in that the processing station (8) has an applicator roll (14) for a varying distribution of the application quantity of the second coating. Vorrichtung nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) ein Direktdruckverfahren oder ein Indirektdruckverfahren durchführt.Device according to claim 42,
characterized,
in that the applicator roll (14) performs a direct printing process or an indirect printing process. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) eine linienförmige Oberflächenstruktur aufweist.Device according to claim 42 or 43,
characterized,
that the applicator roll (14) has a line-shaped surface structure. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) eine flächenförmige Oberflächenstruktur aufweist.Device according to claim 42 or 43,
characterized,
that the applicator roll (14) has a sheet-like surface structure. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 45,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) eine Oberflächenstruktur zum Erzeugen einer negativen Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung aufweist.Device according to one of claims 42 to 45,
characterized,
that the applicator roller (14) has a surface structure for generating a negative surface structure of the second coating. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 45,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) eine Oberflächenstruktur zum Erzeugen einer positiven Oberflächenstruktur der zweiten Beschichtung aufweist.Device according to one of claims 42 to 45,
characterized,
that the applicator roller (14) has a surface structure for generating a positive surface structure of the second coating. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 47,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) eine strukturierte oder gerasterte, insbesondere geprägte oder gestichelte Walze aufweist.Device according to one of claims 42 to 47,
characterized,
that the applicator roller (14) comprises a textured or gridded, in particular embossed or dashed roller. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 47,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auftragswalze (14) eine Walze mit glatter gummierter oder metallischer Mantelfläche aufweist, wobei ein profilierter Rakel zum Verteilen des Versiegelungslackes auf der Mantelfläche vorgesehen ist.Device according to one of claims 42 to 47,
characterized,
that the applicator roll (14) has a roller with a smooth rubberized or metallic shell surface, wherein a profiled blade is provided for spreading the sealing varnish on the outer surface. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine digitale Auftragsvorrichtung zum Aufbringen der zweiten Beschichtung vorgesehen ist.Device according to claim 40 or 41,
characterized,
that a digital application device is provided for applying the second coating. Vorrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
dass die digitale Auftragsvorrichtung als Tintenstrahldrucker oder als Laserdrucker ausgebildet ist.Device according to claim 50,
characterized,
that the digital application device is designed as an inkjet printer or as a laser printer. Vorrichtung nach Anspruch 50 oder 51,
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel zum Erzeugen einer Punkteverteilung zur Ansteuerung der digitalen Auftragsvorrichtung vorgesehen sind.Device according to claim 50 or 51,
characterized,
in that means for generating a dot distribution for controlling the digital application device are provided. Vorrichtung nach Anspruch 52,
dadurch gekennzeichnet, - dass eine optische Abtastvorrichtung zum Erfassen des Oberflächenmusters der Oberfläche des Werkstückes (2) vorgesehen ist und - dass die Mittel zum Erzeugen einer Punkteverteilung aus den Messwerten der optischen Abtastvorrichtung eine zu erzeugende Punkteverteilung errechnen. Apparatus according to claim 52,
characterized, - That an optical scanning device for detecting the surface pattern of the surface of the workpiece (2) is provided, and - That the means for generating a dot distribution from the measured values of the optical scanning device calculate a point distribution to be generated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 53,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Bearbeitungsstation (18,20) zum Aufbringen einer oder mehrere Beschichtungen unter der ersten Beschichtung der Oberfläche vorgesehen sind.Device according to one of claims 40 to 53,
characterized,
in that at least one processing station (18, 20) is provided for applying one or more coatings under the first coating of the surface.
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