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Dokumentenidentifikation DE10248684A1 06.05.2004
Titel Verfahren zum Herstellen von Einlegegravuren sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
Anmelder Weiß, Rolf, 88630 Pfullendorf, DE
Erfinder Weiß, Rolf, 88630 Pfullendorf, DE
Vertreter Bender, E., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 88400 Biberach
DE-Anmeldedatum 18.10.2002
DE-Aktenzeichen 10248684
Offenlegungstag 06.05.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.05.2004
IPC-Hauptklasse B44B 9/00
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zum Herstellen von Einlegegravuren in einen eine plane Oberfläche aufweisenden Träger wird eine genau vorgebbare und insofern identisch reproduzierbare Oberflächengestaltung mit dem Ergebnis einer planen Oberfläche ohne Vorsprünge und Aussparungen dadurch ermöglicht, dass die Oberfläche des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen in einer Tiefe von etwa 1 mm bis etwa 3 mm ausgefräst wird, die gefrästen Bereiche anschließend vollständig mit einem aushärtbaren Füllmaterial aufgefüllt werden, nach dessen Aushärtung das über die Oberfläche des Trägers hervorstehende Füllmaterial abgetragen wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Einlegegravuren in einen eine plane Oberfläche aufweisenden Träger.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik in allgemeiner Form verwendet, um Oberflächen dauerhaft zu gestalten. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass es nicht ermöglicht ist, eine genau vorgebbare und insofern identisch reproduzierbare Oberflächengestaltung mit dem Ergebnis einer planen Oberfläche ohne Vorsprünge und Aussparungen zu schaffen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb zum einen, ein Verfahren zu schaffen, mittels dessen eine genau vorgebbare und insofern identisch reproduzierbare Oberflächengestaltung mit dem Ergebnis einer planen Oberfläche ohne Vorsprünge und Aussparungen ermöglicht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es zum anderen auch, eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen des obigen Verfahrens zu schaffen.

Für ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Oberfläche bzw. die oberste Schicht des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen in einer Tiefe von etwa 1 mm bis etwa 3 mm ausgefräst wird, die gefrästen Bereiche anschließend vollständig mit einem aushärtbaren Füllmaterial aufgefüllt werden, nach dessen Aushärtung das über die Oberfläche des Trägers hervorstehende Füllmaterial abgetragen wird.

Für die Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein über eine Motoreinrichtung getriebener Fräskopf einer Fräseinrichtung mittels einer XY-Verschiebeeinrichtung über eine zu bearbeitende plane Oberfläche eines Trägers bewegbar ist, wobei der Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung mit dem Ausgang einer digitalen Steuerungsvorrichtung verbunden ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Merkmalskombination, dass die Oberfläche des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen in einer Tiefe von etwa 1 mm bis etwa 3 mm ausgefräst wird, die gefrästen Bereiche anschließend vollständig mit einem aushärtbaren Füllmaterial aufgefüllt werden, nach dessen Aushärtung das über die Oberfläche des Trägers hervorstehende Füllmaterial abgetragen wird, erreicht, dass ein Verfahren geschaffen ist, bei dem eine auszuhärtende Flüssigkeit nicht nur oberflächlich applizierbar ist sondern auch in tieferen Schichten fest mit dem Material des Trägers verbunden wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass ein über eine Motoreinrichtung getriebener Fräskopf einer Fräseinrichtung mittels einer XY-Verschiebeeinrichtung über eine zu bearbeitende plane Oberfläche eines Trägers bewegbar ist, wobei der Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung mit dem Ausgang einer digitalen Steuerungsvorrichtung verbunden ist, erreicht, dass das obige Verfahren digital vorgebbar und automatisch ausführbar ist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das die Oberfläche des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen in einer Tiefe von etwa 2 mm ausgefräst wird.

Das Abtragen des Füllmaterials erfolgt vorzugsweise durch Abschleifen, wobei der Abschleifvorgang vorzugsweise mittels einer Excenterschleifmaschine durchgeführt wird.

Nach dem Abschleifen des Füllmaterials wird die so bearbeitete Oberfläche vorzugsweise in einem Poliervorgang weiter geglättet, wobei das Polieren vorzugsweise mittels einer Schwabbelscheibe durchgeführt wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Träger aus mittels Kunstharz gebundenem Mineralstaub hergestellt ist. Um ein oberflächenbearbeitetes Bauteil mit möglichst geringem Gewicht herstellen zu können ist der Träger vorzugsweise als eine aus mittels Kunstharz gebundenem Mineralstaub hergestellte Deckschicht gebildet, die fest auf einer Holz-Spanplatte aufgebracht ist. Die Deckschicht weist dabei vorzugsweise eine Dicke von etwa 3 mm bis 5 mm auf. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann auch eine Holzplatte direkt als Träger Verwendung finden, wobei die Holzplatte massiv oder als Sperr- oder Spanplatte ausgebildet sein kann.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Füllmaterial von einem Mehrkomponentenkleber, von einem Epoxydharz, einem Polyester-Harz oder einem Polyuhrethan-Harz gebildet ist. Um sich gut erkennbar von der Oberfläche des Trägers abzuheben ist der Mehrkomponentenkleber vorzugsweise in ausgehärtetem Zustand farbig.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das betreffende Füllmaterial in ausgehärtetem Zustand die gleiche oder eine ähnliche Härte wie die Schicht des Trägers aufweist, in die es eingebettet ist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die digitale Steuerungsvorrichtung von einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Mikroprozessoreinheit und einer Speichereinheit, mindestens einer Schnittstelle zum Einlesen von Daten sowie mindestens einer Schnittstelle zum Auslesen von Daten gebildet ist, wobei in der Speichereinheit ein Grafikprogramm gespeichert ist, mit dem Grafiken auf einer Monitoroberfläche darstellbar sind und wobei die eine auf der Monitoroberfläche dargestellte Grafik repräsentierenden Signaldaten am einen Ausgang gelegt sind, der mit dem Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung verbunden ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen den Ausgang der Datenverarbeitungsanlage und dem Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung eine Schnittstelle zum Anpassen der von der Datenverarbeitungsanlage gelieferten Signaldaten an die Steuerung XY-Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die Vorrichtung in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:

1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einers erfindungsgemäßen Trägers in einer Ansicht von schräg oben.

2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers in einer Querschnittsansicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Einlegegravuren in einen eine plane Oberfläche aufweisenden Träger 100 wird eine obere Schicht 110 des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen 130 in einer Tiefe von etwa 2,5 mm bis ausgefräst, und die gefrästen Bereiche 130 werden anschließend vollständig mit einem aushärtbaren Füllmaterial 140 aufgefüllt, nach dessen Aushärtung das über die Oberfläche 150 des Trägers hervorstehende Füllmaterial 140 abgetragen wird. Das Abtragen des Füllmaterials 140 erfolgt dabei durch Abschleifen mittels einer Excenterschleifmaschine. Nach dem Abschliefen erfolgt ein Poliervorgang mittels einer Schwabbelscheibe. In der Figur sind die zentralen Gravuren von zwei konzentrischen Ringen umgeben, wobei zum Zweck einer besseren Darstellung der lediglich innere Ring mit einem Füllmaterial 140 ausgefüllt ist.

Der Träger 100 ist teilweise aus mittels Kunstharz gebundenem Mineralstaub 110 hergestellt und ist in Form einer Deckschicht ausgeführt, die fest auf einer Holz-Spanplatte 120 aufgebracht ist. Die Deckschicht 110 weist dabei eine Dicke von etwa 3 mm auf. Das Füllmaterial 140 ist von einem weißen Mehrkomponentenkleber gebildet, der in ausgehärtetem Zustand eine ähnliche Härte wie die obere Schicht 110 des Trägers 100 aufweist. Die gemessene Härte der Deckschicht und des Füllmaterials beträgt dabei etwa 60 gemäß der ASTM D-2583 Prüfmethode (Barcol Impressor). Die Deckschicht und das Füllmaterial weisen darüber hinaus ein Gewicht von 1,60 g/m3 und eine Biegefestigkeit von 50 N/m2 auf.

Die obere Schicht 110 der erfindungsgemäß bearbeiteten Deckschicht ist porenfrei und antibakteriell und kann mit einer warmen, milden Seifenlösung gereinigt werden. Hartnäckigere Verunreinigungen wie Zigarettenbrandflecken oder Kratzer lasen sich durch einleichtes Abschmirgeln und Polieren mühelos von Hand entfernen.

Die nicht dargestellte Vorrichtung zum Durchführen des obigen Verfahrens enthält eine Fräseinrichtung mit einem über eine Motoreinrichtung getriebener Fräskopf, der mittels einer XY-Verschiebeeinrichtung über die zu bearbeitende plane Oberfläche eines Trägers bewegbar ist, wobei der Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung mit dem Ausgang einer digitalen Steuerungsvorrichtung verbunden ist.

Die digitale Steuerungsvorrichtung ist dabei von einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Mikroprozessoreinheit und einer Speichereinheit, einer Schnittstelle zum Einlesen von Daten sowie einer Schnittstelle zum Auslesen von Daten gebildet, wobei in der Speichereinheit ein Grafikprogramm gespeichert ist, mit dem Grafiken auf einer Monitoroberfläche darstellbar sind und wobei die eine auf der Monitoroberfläche dargestellte Grafik repräsentierenden Signaldaten am einen Ausgang gelegt sind, der mit dem Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung verbunden ist. Zwischen den Ausgang der Datenverarbeitungsanlage und dem Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung ist eine Schnittstelle zum Anpassen der von der Datenverarbeitungsanlage gelieferten Signaldaten an die Steuerung XY-Verschiebeeinrichtung vorgesehen.

Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen von Einlegegravuren in einen eine plane Oberfläche aufweisenden Träger, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen in einer Tiefe von etwa 1 mm bis etwa 3 mm ausgefräst wird, die gefrästen Bereiche anschließend vollständig mit einem aushärtbaren Füllmaterial aufgefüllt werden, nach dessen Aushärtung das über die Oberfläche des Trägers hervorstehende Füllmaterial abgetragen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche des Trägers in den für Gravuren vorgesehenen Bereichen in einer Tiefe von etwa 2 mm ausgefräst wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen des Füllmaterials durch Abschleifen erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschliefen mittels einer Excenterschleifmaschine durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abschliefen ein Poliervorgang erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polieren mittels einer Schwabbelscheibe durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus mittels Kunstharz gebundenem Mineralstaub hergestellt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger als eine aus mittels Kunstharz gebundenem Mineralstaub hergestellte Deckschicht gebildet ist, die fest auf einer Spanplatte aufgebracht ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine Dicke von etwa 3 mm bis 5 mm aufweist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial von einem Mehrkomponentenkleber gebildet ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial von einem Epoxydharz gebildet ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial von einem Polyester-Harz gebildet ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial von einem Polyuhrethan-Harz gebildet ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Füllmaterial in ausgehärtetem Zustand farbig ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Füllmaterial in ausgehärtetem Zustand die gleiche oder eine ähnliche Härte wie die Schicht des Trägers aufweist, in die es eingebettet ist.
  16. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein über eine Motoreinrichtung getriebener Fräskopf einer Fräseinrichtung mittels einer XY-Verschiebeeinrichtung über eine zu bearbeitende plane Oberfläche eines Trägers bewegbar ist, wobei der Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung mit dem Ausgang einer digitalen Steuerungsvorrichtung verbunden ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Steuerungsvorrichtung von einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Mikroprozessoreinheit und einer Speichereinheit, mindestens einer Schnittstelle zum Einlesen von Daten sowie mindestens einer Schnittstelle zum Auslesen von Daten gebildet ist, wobei in der Speichereinheit ein Grafikprogramm gespeichert ist, mit dem Grafiken auf einer Monitoroberfläche darstellbar sind und wobei die eine auf der Monitoroberfläche dargestellte Grafik repräsentierenden Signaldaten an einen Ausgang gelegt sind, der mit dem Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung verbunden ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgang der Datenverarbeitungsanlage und dem Steuerungs-Eingang der XY-Verschiebeeinrichtung eine Schnittstelle zum Anpassen der von der Datenverarbeitungsanlage gelieferten Signaldaten an die Steuerung XY-Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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