专利名称：用于涂覆工件的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于涂覆工件的设备 以及利用这种设备的方法，所述工件优选至少局部由木材、木质材料、 合成材料等构成。
背景技术：
公知多种例如至少局部由木材、木质材料、合成材料等构成的工件 的涂覆技术。在诸如即用镶木地板或层压板之类的地板的情况下，近年
来在地板生产领域存在涂覆和装饰所谓的"微型倒角"的要求。图3中 示意性地示出了这种微型倒角2'在地板(工件)2上的设置，其仅仅为 示例性的。
微型倒角通常通过磨削相应的地板而制出。在进行装饰(例如印刷) 之前，磨削面必须设有涂层，例如底漆。这目前通常利用所谓的Vacumat 技术执行，这由例如Schiele提供(www. schiele-maschinenbau. de)。 然而在这种方法中，由于通过吸力和空气紊流去除清漆而不能以非常好 的边缘界限施加清漆涂层。仅仅可以施加一种与表面装饰的底色接近的 特定颜色。通常，在Vacumat设备的循环中存在大量的清漆。由于系统 部件的必要清洗处理导致在更换油漆或清漆过程中出现较高的清漆损 失。 一方面由于产生真空，另一方面由于必须提供用于干燥清漆的功率， 因此Vacumat技术本身具有高能耗，从而系统成本相对较高。
可选的是，还公知的是向相应的微型倒角施加压纹膜。覆有压纹膜 的主要优点在于避免了磨削基材的膨胀。然而，为了使压纹膜能以可靠 的方式进行加工，压纹膜仅能以厘米宽的膜使用，即使在仅需要使用几 毫米的多数情况下也是如此。这导致较高的材料浪费。由于撕力不均匀 (clear),因此与用Vacumat施加的情况类似，不能很好地限定涂覆区域的外周区域的边缘。另一不利之处在于要求储备与装饰表面匹配的多 种不同装饰，并且用于改变装饰的安装时间相对较多。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种上述类型的设备，其使得能简单 而精密地高质量涂覆工件，尤其是在较窄的表面或局部表面的区域中， 本发明还提供了所述设备所用的方法。
根据本发明，通过根据权利要求1的设备和根据权利要求12的利用
本发明的设备的方法实现了所述目的。
本发明的特别优选的实施方式为从属权利要求的主题内容。 本发明潜在思想是上述类型的设备的新发展，其中，并非仅对为具
有较大表面的部件研发的公知技术进行简单改变来涂覆较窄的或局部表
面。为此，在上述类型的设备的情况下，根据本发明设置成施加装置 具有至少一个用于施加可固化物质的微型喷嘴，并优选具有至少一个微 型阀。
通过设置至少一个微型喷嘴使得可以以边缘限定的对准方式将可固 化物质施加至工件的相应表面部分，而无需为此所需的复杂或昂贵的设 备。尽管用于使可固化物质喷出微型喷嘴的过程通常可以以本发明范围 内的任何方式致动和控制，然而本发明的主要目的在于，所述施加装置 包括至少一个微型阀。由此，已经清楚，由于通过良好的响应性能获得 精密而简单的可控性，可固化物质的与相关微型喷嘴协同的这种供应和 控制尤其适于清漆以及类似的涂覆物质。相应微型阀进一步防止了可用 的可固化物质不期望地固化，从而具有低维护成本和长使用寿命。
根据本发明的实施方式，设置成所述施加装置具有至少一个用于可 固化物质的加压存储器。由于仅一个微型阀必须通过适当的电流脉冲等 打开以进行涂覆处理，这使得根据本发明的设备具有极好的反应性能且 产量高。因此在加压存储器具有相对较低的容量并且此外提供实际存储 容器的大多数情况下，这就足够了，所述实际存储容器为加压存储器提 供可固化物质而其本身无需处于压力作用下。另一方面，加压存储器也可以具有较大的容量和/或可以将其绝大部分设置在距离相应微型喷嘴 一定距离的位置处。加压存储器由此可例如通过注射柱塞加载，所述注 射柱塞限定了期望压力并且还可以确保去除气泡等，以获得压力和喷射 量的高设定精度。还可以导出可以通过这样的注射柱塞阻塞微型喷嘴。
考虑到根据本发明的设备的高可变性和适应性，根据一个实施方式 设置成使得所述施加装置对于每个微型喷嘴具有至少一个微型阀。结果， 可以可变地调节涂覆类型和涂覆区域。
在本发明的范围内，可以利用螺线管微型阀以多种不同的方式设计 所述微型阀，由于螺旋管微型阀可以特别容易且精确地控制和操作，这 被证实是特别有利的。
相应的微型阀由此被有利地设置在所述至少一个(优选为加压的) 可固化物质的存储器和所述至少一个微型喷嘴之间。
在本发明的范围内，不对微型喷嘴(和喷嘴口)的尺寸做具体限制， 而是可以根据相应的要求(例如，尤其是待施加的可固化物质的类型和 黏度、必要流速、期望的施加精度和/或分辨率等)进行选择。然而，优 选在本发明范围内的使用情况下(例如微型倒角的涂覆)，已证实以下是 有利的，即所述至少一个微型喷嘴的直径为至少50Mm，优选为至少 100Mm。因此，清漆和类似的可固化物质可以以足够的流速可靠且快速地 施加至工件。另一方面，喷嘴直径也不应选择成过大，因为不然的话例 如边缘界限将受到不利影响。在该背景下，根据本发明的实施方式设置 成所述至少一个微型喷嘴的最大直径为300to，优选为200Mm。
为了在相应工件表面的整个区域上进一步获得均匀涂层，根据本发 明的实施方式设置成所述设备包括多个微型喷嘴，所述微型喷嘴优选沿 所述施加装置和所述相应工件之间的相对运动的方向以偏移方式设置。
在工件的磨削或类似的在先加工步骤中，通常取决于工件的材料而 形成待涂覆的多孔和吸收表面。为了制备用于随后涂覆的待涂覆表面， 并且还例如为了降低其吸收性能和/或补偿任何不均匀性，根据本发明的 实施方式设置成，所述设备还包括修光装置，该修光装置用于修光相应 工件的待设置所述可固化物质的表面。 如从下面的详细描述中更加清楚的，所述修光装置可以以不同方式 形成，例如形成为热传递修光装置。从而实现工件表面的密封并且避免 材料的膨胀。而且，在大多数情况下，通过导热可有助于可固化材料随 后固化。最后，所述可固化物质可不再渗入材料，或者可仅仅以较小的 程度渗入材料，这使得可固化物质的消耗量少。
在本发明的范围内，所述施加装置大体上也可以设计成不仅向相应 工件施加单色，而且还可向其施加绘有图案的涂层。然而，由于对相应 印刷图像(例如木材纹理的印刷图像)的高质量要求，可以证实设置用 于施加图案的独立印刷装置，尤其是喷墨印刷装置是有利的。为了为后 续印刷制备通过施加装置施加的涂覆材料的表面，根据本发明的设备还
包括预处理装置，该预处理装置例如为在本申请人的欧洲专利申请EP 06 004 713.1中所公开和要求保护的，并且其全部公开内容明确地引入此。 在这种情况下，同样重要的是所施加的涂覆材料在随后的印刷处理 之前很大程度地固化。为此，根据本发明的实施方式设置成，所述设备 还包括至少一个固化装置，尤其是至少一个NIR (近红外)固化装置和/ 或至少一个UV (紫外)固化装置。所述NIR固化装置主要用于可固化的 涂覆物质，而UV固化装置主要用于固化和/或干燥由所述印刷装置施加 的墨等。
利用上述设备涂覆工件的特别有利的方法是权利要求12的主题内 容。上述优点可以通过该方法尤为良好地实现。从而尤其优选的是，相 应工件的表面区域首先优选通过切削方式加工，尤其优选的是还进行预 处理，尤其是修光，并且至少被加工的且任选地被预处理的区域至少部 分用所述可固化物质涂覆。可选地或者此外，根据本发明方法的实施方 式设置成，所述工件为大致板形或条形，并且所述工件至少在较窄的表 面的区域中部分用所述可固化物质涂覆，所述较窄的表面优选相对于所 述工件的较大的表面成一角度。
图1示出了作为本发明优选实施方式的涂覆设备的示意图2示出了图1的设备的示意性局部视图3示意性地示出了两个连接在一起的工件，它们适于通过根据本 发明的设备进行加工。
具体实施例方式
下面将参考附图详细地描述本发明的优选实施方式。
图1示意性地示出了作为本发明优选实施方式的涂覆设备1。所述设
备用于涂覆并可选地还用于装饰工件2，工件2可以为例如至少局部由木 材、木质材料、合成材料或者可选地还有清漆等构成的地板。尽管根据 本发明的设备1最根本的目的在于上述应用，然而应当指出，该设备还 适于涂覆不同的工件2。
在本实施方式中，设备1包括传送装置20，其被设计为传送带或传 送台，并且可以沿箭头所示的传递方向传送相应工件2。尽管本实施方式 由此涉及所谓的传输机(through-put machine),应当指出的是，相应 工件也可以以静止方式设置。在这种情况下，设备的执行工件加工的这 些部件也可以并且必须能够相对于工件移动。在本发明的范围内，这两 种实施方式的结合形式也是可行的。
在本实施方式中，沿传送装置20设置有多个加工部件，即首先是 未详细示出的用于通过切削方式对工件进行加工的例如磨削单元之类的 加工装置；接着是修光装置30，其用于修光通过加工装置加工出的相应 工件2的表面2';施加装置10，其用于施加可固化物质4; NIR固化装 置50;喷墨印刷装置40; UV固化装置60;清漆涂层施加装置70和另一 UV固化装置60。设备l由此被设计为根据相应的要求，所述部件的全 部或者也可以可选的是一个或多个部件对经过的工件2进行加工。为了 实现这一点，相应的部件连接至未详细示出的控制装置，所述控制装置 能够根据要求自动控制各个部件的操作。
在本实施方式中，如从图2中也可以看出，施加装置10具有多个用 于将可固化物质4 (例如清漆)施加至相应工件的表面2'上的微型喷嘴 12。如图2中可以最清楚地看出的，微型喷嘴12就其倾度而言适于与待.
涂覆的表面2'对准，并且为此还可设置成可枢转的和/或可旋转的。尽管 在附图中未更加详细地示出，然而各微型喷嘴12配有微型阀，所述微型 阀与也未示出的可固化物质的加压存储器相连，这样可以通过打开微型 阀使预定量的可固化物质喷出相应的微型喷嘴12。也可以通过未示出的 控制设备或者相应的电子脉冲执行微型阀12的打开和关闭。微型阀12 可以为例如螺线管微型阀。
在本实施方式中，微型喷嘴的直径在约100Wn至200陶的范围内， 不过本发明不限于此。在本实施方式中，设有均匀排列的二十个微型喷 嘴，但这仅仅作为实施例，微型喷嘴的数量及其排列(可选地移位)能 够为不同方式以适应相应要求。
在本实施方式中，设置在施加装置10上游的修光装置30被设计为 热传递修光装置。通常，其因而是可滑动地压靠工件表面2'的加热修光 表面。然而，也可以以完全不同的方式设计该修光装置，例如使表面2' 被精密打磨。
施加装置10之后是NIR固化装置50，在本实施方式中NIR固化装置 50被设计为固化通过施加装置10施加的清漆。当然，可以使固化装置 50适应不同涂覆材料的要求。
随后是喷墨印刷装置40，其设计为向所施加的涂覆材料4施加期望 的印刷图像，例如木材纹理等。其后又有UV固化装置60，该UV固化装 置设计为固化和/或干燥由喷墨印刷装置40施加的墨。
最后，具有后继的清漆施加装置70，其用于在产品质量很高的情况 下，通过例如耐磨的透明墨或清漆附加地密封由喷墨印刷装置40得到的 印刷图像，并最终通过另一 UV固化装置60来固化和/或干燥。
在根据本发明的设备1的操作过程中，利用传送装置20将工件2向 前引导至设备1的不同部件，并且根据要求在工件2或者说待处理的表 面2'上执行上述加工操作中的个别或多个加工操作。.
权利要求
1.一种用于涂覆工件(2)的设备(1)，所述工件优选至少局部由木材、木质材料、合成材料等构成，所述设备包括施加装置(10)，该施加装置用于施加可固化物质(4)，尤其是清漆；以及传送装置(20)，该传送装置用于引起所述施加装置(10)与相应工件(2)之间的相对运动。其特征在于，所述施加装置(10)包括至少一个用于施加所述可固化物质(4)的微型喷嘴(12)，并优选包括至少一个微型阀。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述施加装置(10)包括至少一个用于可固化物质的加压存储器。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述施加装置(10)对于每个微型喷嘴(12)包括至少一个微型阀，尤其是螺线管微型阀。
4. 根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述至少一个微型阀设置在所述至少一个存储器和所述至少一个微型喷嘴(12)之间。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个微型喷嘴(12)的直径至少为50Mm，优选至少为100Mm。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个微型喷嘴(12)的最大直径为300to，优选为200Mm。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该设备具有多个微型喷嘴(12)，所述微型喷嘴优选沿所述施加装置(10)和相应 工件(2)之间的相对运动方向以偏移方式布置。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还包括修光装置(30)，该修光装置用于修光相应工件(2)的待设置所述 可固化物质(4)的表面(2')。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还包括用于优选通过切削方式加工相应工件的加工装置。
10. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还包括至少一个印刷装置(40)，尤其是喷墨印刷装置。
11. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，该设备还包括至少一个固化装置(50、 60)，尤其是至少一个紫外固化装置(60) 和/或至少一个近红外固化装置(50)。
12. —种用于利用根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)涂覆 工件的方法，所述方法包括以下步骤提供优选至少局部由木材、木质材料、合成材料等构成的工件(2)， 在所述工件(2)的表面(2')的区域中用所述可固化物质(4)涂 覆所述工件(2)。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述工件首先优选 通过切削方式加工，尤其优选的是还在所述表面(2')的区域中进行预 处理，尤其是修光，并且至少被加工的且任选地被预处理的区域(2') 至少部分用所述可固化物质(4)涂覆。
14. 根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述工件(2) 为大致板形或条形，并且所述工件至少在较窄的表面(2')的区域中部 分用所述可固化物质(4)涂覆，所述较窄的表面(2')优选相对于所述 工件的较大表面(2'')成一角度。
全文摘要
本发明涉及一种用于涂覆工件(2)的设备(1)和方法。所述工件优选至少局部由木材、木质材料、合成材料等构成，所述设备包括施加装置(10)，该施加装置用于施加可固化物质(4)，尤其是清漆；以及传送装置(20)，该传送装置用于引起所述施加装置(10)和相应工件(2)之间的相对运动。根据本发明的设备的特征在于，所述施加装置(10)具有至少一个用于施加所述可固化物质(4)的微型喷嘴(12)，并优选具有至少一个微型阀。
文档编号B05C5/00GK101204690SQ20071016001
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者卡尔·弗赖, 路德维希·阿尔布雷希特, 阿希姆·高斯 申请人:豪迈木材加工系统公司