DE102011054776B4

DE102011054776B4 - Markierprägevorrichtung für die Beschriftung auf Holz und Verfahren zum Prägen

Info

Publication number: DE102011054776B4
Application number: DE201110054776
Authority: DE
Inventors: Martin Niedermaier
Original assignee: BORRIES MARKIER-SYSTEME GmbH; Borries Markier Systeme GmbH
Current assignee: BORRIES MARKIER-SYSTEME GmbH; Borries Markier Systeme GmbH
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: DE102011054776A1

Abstract

Markierprägevorrichtung für ein Prägen von Schriftzügen oder sonstigen Markierungen in eine Holzoberfläche (21) umfassend: – einen steuerbar beweglichen Prägekopf (10), der in einer x/y-Ebene, die parallel zur Holzoberfläche (21) liegt, von einer Steuereinheit definiert verfahrbar ist; – eine Prägenadel (1), die im Prägekopf (10) mit einem erste Ende befestigt ist und aus dem Prägekopf (10) in Richtung der Holzoberfläche (21) mit einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüber liegt, als eine Prägenadelspitze (2) hervorsteht, wobei die Prägenadelspitze (2) eine Form eines nach distal sich verjüngenden Kegelstumpfes aufweist; und – einen Aktuator mit dem der Prägekopf (10) oder die Prägenadel (1) in eine dritte Richtung (Z), die nicht in der x/y-Ebene liegt, gesteuert bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kegelstumpf mit einer konischen Mantelfläche distal in einer Deckelfläche (3) endet, die orthogonal zur Achse der Prägenadel (1) verläuft, und – wobei ein Übergang zwischen der konischen Mantelfläche und der Deckelfläche (3) als eine rundumlaufende Kante gerade soweit entschärft und abgerundet ist, dass die Holzfasern bei einem pressenden Prägen durch die rundlaufende Kante nicht zerschnitten sondern nur gedehnt und gepresst werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Markierprägevorrichtung für ein Prägen von Schriftzügen oder sonstigen Markierungen in Holz, bestehend aus einem durch eine Steuereinheit positionierbaren Prägekopf mit einer Prägenadel, die eine stumpfkegelige Prägenadelspitze aufweist, um damit eine Prägung auf dem Holz vorzunehmen und ein Verfahren zum Prägen.
Stand der Technik
Bestehende Markierprägevorrichtungen für das Prägen der Schriftzüge oder der sonstigen Markierungen in Holz bestehen beispielsweise aus Vorrichtungen, die entsprechende Markierstempel bzw. Prägestempel umfassen, die an einer Stelle der Prägung in das Holz eingepresst werden. Dabei kann die Markierprägevorrichtung beispielsweise ein Stempelbett umfassen, in das die Prägestempel, die jeweils für einen bestimmten Buchstaben stehen, eingesetzt werden, um dadurch den gewünschten Schriftzug darzustellen. Ein Prägestempel kann auch beispielsweise ein Logo, ein Piktogramm, einen Matrixcode oder ähnliches darstellen. In Anbetracht der Vielfalt an gewünschten Schriftarten und Schriftgrößen, der Logos oder Matrixcodes wird schnell klar, dass ein sehr großes Set der verschiedenartigen Prägestempel vorgehalten werden muß, das entsprechende Kosten mit sich bringt. Für die Prägung eines neuen Logos oder einer neuen Schriftart müssen zunächst die entsprechenden Prägestempel hergestellt bzw. bereitgestellt werden. Eine weitere Problematik liegt dabei teilweise auch in einer Konstanz einer Prägetiefe, die bei einer vorgegebenen Prägekraft des Prägestempel auf eine Holzoberfläche des Holzes von einer Länge und von Abmaßen des Schriftzugs, der auf einmal geprägt wird, abhängt. Ein Schriftzug aus zwei Buchstaben bestehend würde dabei also weit tiefer eingeprägt als ein Schriftzug aus zehn Buchstaben bei gleicher Schriftart und Schriftgröße und bei gleicher, applizierter Prägekraft. Um den Prägedruck an den Stellen der Prägung als Kraft pro Flächeneinheit konstant zu halten, müsste die Prägekraft entsprechend der Schriftzugoberfläche eingestellt werden. Alternativ müsste der Prägekopf bzw. das Stempelbett mit den Prägestempeln durch eine Hubsteuerung auf die Holzoberfläche gepresst werden. Bei einer Prägung eines langen und großen Schriftzugs würde dabei aber eine entsprechend große Prägekraft auf das Holz ausgeübt werden, die beispielsweise ein innen hohles oder zerbrechliches Holz leicht zerstören könnte. Dadurch sind die Platzierung und auch die Schriftgröße in manchen Fällen eingeschränkt.
Ein anderes Verfahren zum Markieren von Holz basiert auf einem CNC-Fräsverfahren, bei dem ein Fräser, wie beispielsweise ein Rund- oder Zylinderkopffräser über bzw. in einer Holzoberfläche in x/y- und z-Richtung steuerbar so verfahrbar ist, dass in der Holzoberfläche der gewünschte Schriftzug entsteht. Dieses Verfahren ist weitaus universeller als das auf Prägestempeln basierende Verfahren. Verschieden große und verschiedenartige Schriftzüge oder Logos und dergleichen können computergesteuert in weiten Bereichen und dabei selbst in 3D-Konturen erzeugt werden. Problematisch ist dabei gegebenenfalls, dass die Holzoberfläche abgetragen und damit zerstört wird, wodurch ein vorher aufgetragener Schutzlack, eine Politur oder dergleichen partiell entfernt wird. Dadurch wird die Wasser- und Schmutzresistenz nicht unwesentlich beeinträchtigt, sofern die Ausfräsung nicht wieder mit einem Lack oder dergleichen aufgefüllt wird.
Sonst übliche Verfahren zur Prägung der Schriftzüge bzw. der Markierungen, wie beispielsweise eine Ritz-, Nadel, Punktschrift- und Datenmatrixprägetechnik, die unter www.borries.com beschrieben und auf metallischen und kunststoffartigen Oberflächen anwendbar sind, können auf Holz so zunächst nicht verwendet werden. DE 10 257 178 A1 beschreibt dazu beispielsweise einen kompakt aufgebauten Prägekopf, der in x/y- und z-Richtung gesteuert bewegt werden kann, um so beispielsweise computergesteuert einen Schriftzug oder eine Markierung an einer Oberfläche eines Gegenstandes vorzunehmen. Vorteilhaft sind dabei eine vom Schriftzug unabhängige Prägekraft auf das Prägewerkzeug bzw. auf die Prägenadel und dass keine speziellen Prägestempel angefertigt bzw. vorgehalten werden müssen. Fast jeder Schriftzug oder Datamatrixcode kann per Computer einfach eingeprägt werden, ähnlich einem Papierausdruck mit einem PC-Drucker unter Anwendung handelsüblicher Software für eine Text- und/oder Bildbearbeitung.
Bei einem Ritzprägen wird das Prägewerkzeug, das beispielsweise eine spitze oder runde Prägenadelspitze aufweist, in ein verformbares Werkstück eingedrückt und dann entsprechend einem gewünschten Schriftzug verfahren. Auf einem Werkstück wie Holz, jedoch, würde die Oberfläche des Holzes mit hoher Wahrscheinlichkeit zerspleißen, wenn das Prägewerkzeug gegen die Maserung verfahren wird.
Bei einem Nadelprägen oder bei einem Vibropeening mit einer üblichen spitzen oder rundkopfartigen Prägenadel ergibt sich in dem inhomogenen Holz kein sauber erkennbarer Schriftzug. Wird die Prägenadel durch eine Druckkraft bzw. durch die Prägekraft angetrieben und läßt zwecks Toleranz zwischen der Holzoberfläche und dem Prägekopf einen genügend großen Hub der Prägenadel zu, so ist die Prägetiefe erfahrungsgemäß relativ unbestimmt. Einflussfaktoren für die Prägetiefe sind die Härte der Holzoberfläche und von darunter liegenden Schichten. Auch dringt die Prägenadel, wenn sie die Oberfläche aufgerissen hat, oft tiefer, als beabsichtigt, in das Holz ein, da die darunter liegenden Schichten oft weicher sind als die Holzoberfläche. Beim Herausfahren des Prägewerkzeugs aus der Holzoberfläche kommt es auch leicht zu einem Zerspleißen oder Ausfranzen der faserigen Holzoberfläche.
Bei der Datenmatrixprägetechnik wird eine ähnliche Gerätevorrichtung wie beim Nadelprägen eingesetzt mit den gleichen Vor- und Nachteilen.
In der Veröffentlichung „Prägeköpfe für die Prägeanlage 320 EcoMark” der Fa. Borries Markiersysteme werden verschiedene Prägeköpfe mit bestimmten Geometrien für bestimmte Einsatzbereiche offenbart.
In der DE 20 2006 018 338 U1 vom gleichen Anmelder der vorliegenden Erfindung wird eine Prägenadel aus einer Keramik offenbart, die in einer Sackbohrung eines Grundkörpers verklebt eingebracht ist.
In der DE 10 354 258 B3 ist ein Markiersystem offenbart, das im Wesentlichen neben der Steuereinheit eine Markiereinheit und eine Glättungseinheit aufweist, wobei die Glättungseinheit ausgebildet ist, die Oberfläche eines zu markierenden Werkstücks im Vorlauf zu dessen Markierung zu glätten.
In der DE 20 2006 002 052 U1 wird ein Markiersystem offenbart, das neben der Steuereinheit und der Markiereinheit eine Markierungsprüfeinheit umfasst, die als ein Positionssensor mit einer Regeleinheit verbunden ist, um mit der Markiereinheit eine möglichst präzise Bahn zu beschreiben.
In der DE 199 30 272 C2 wird ein Markiersystem offenbart, mit dem eine falschungssichere Markierung erfolgen kann, indem die Markierung messtechnisch erfasst wird und aus den Messergebnissen Stellgrößen zur Einstellung mindestens eines Werkzeugparameters abgeleitet werden.
In der US 2005 086 816 A1 wird ein Markiersystem mit einem bestimmten, longitudinalem Prägenadelantrieb offenbart.
Weitere Markierverfahren per Laserung oder per Sandstrahlen verändern das Holz in der Farbe und verändern chemisch die Materialeigenschaften der Holzoberfläche, wobei jedoch keine tiefe, sichere und damit dauerhafte Markierungen erzielt werden.
Der Begriff „Holz” in dieser Anmeldung soll auch immer andere holzartige Materialien abdecken, die keine homogene Oberflächenstruktur aufweisen, wie beispielsweise Furnierholzplatten und -beschichtungen, Spanholzplatten und dergleichen. Der Begriff „Schriftzug” beinhaltet auch alle Arten von anderen Markierungen, wie Dot-Matrix-Markierungen, Logos,
Zusammenfassung der Erfindung
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung, um die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, in der Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Prägen von verschiedenartigen Schriftzügen oder sonstigen Markierungen in Holzoberflächen, wobei das Prägen mit standardmäßigen Prägewerkzeugen, mit einer möglichst geringen Prägekraft, die auf die Holzoberfläche ausgeübt wird, und computergesteuert erfolgt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Prägetiefe des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung in der Holzoberfläche möglichst konstant bzw. gleichmäßig zu halten und ein Zerspleißen der Holzfasern an den Prägestellen zu vermeiden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Größe des Schriftzugs bzw. der sonstigen Markierung mit möglichst geringem Aufwand computergesteuert erzeugen zu können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Prägewerkzeug möglichst verschleißarm zu halten.
Die vorstehenden Aufgaben sowie weitere der Beschreibung zu entnehmende Aufgaben werden von einer Vorrichtung zum markierenden Prägen auf Holz gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 13 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Markierprägevorrichtung für ein Prägen von Schriftzügen oder sonstigen Markierungen in eine Holzoberfläche bereitgestellt, die folgende Komponenten umfasst:

– einen steuerbar beweglichen Prägekopf, der in einer x/y-Ebene, die parallel zur Holzoberfläche liegt, von einer Steuereinheit definiert verfahrbar ist;
– eine Prägenadel, die im Prägekopf mit einem erste Ende befestigt ist und aus dem Prägekopf in Richtung der Holzoberfläche hervorsteht; und
– einen Aktuator mit dem der Prägekopf oder die Prägenadel in eine dritte Richtung, die nicht in der x/y-Ebene liegt, gesteuert bewegt werden kann, wobei
– die Prägenadel an ihrem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüber liegt, eine Prägenadelspitze in einer Form eines nach distal sich verjüngenden Kegelstumpfes aufweist, wobei der Kegelstumpf mit einer konischen Mantelfläche distal in einer Deckelfläche endet, die orthogonal zur Achse der Prägenadel verläuft.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Prägekopf mit der Prägenadel computergesteuert über einem darunterliegenden Holz positionierbar, durch den Prägekopf computergesteuert an beliebigen Stellen in eine Holzoberfläche des Holzes eingedrückt werden kann, so dass durch eine Vielzahl aneinandergereihter Prägepunkte der Schriftzug bzw. die Markierung in der Holzoberfläche erzeugt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Prägenadelspitze eine plane Deckelfläche auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Prägenadelspitze eine Deckelfläche, die als konvex oder konkav gewölbte Fläche ausgeführt ist, wobei die Wölbung der Fläche als Höhe der Wölbung zum Radius der Deckelfläche > 0...50% beträgt auf.
Erfindungsgemäß ist der Übergang zwischen einer konischen Mantelfläche und der Deckelfläche der Prägenadelspitze als eine rundumlaufende Kante gerade soweit entschärft und abgerundet, dass die Holzfasern bei einem pressenden Prägen durch die rundlaufende Kante nicht zerschnitten sondern nur gedehnt und gepresst werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Prägenadelspitze einen Kegelstumpfwinkel (α), der zwischen der Mantelfläche und der Deckelfläche (3) definiert ist, von entweder 45, 30, 60 Grad oder einen anderen Winkel im Bereich von 30–60 Grad auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Prägenadel an ihrem zweiten Ende oberhalb der Deckelfläche zum ersten Ende der Prägenadel hin gesehen eine konzentrische, zylindrische Anschlagplatte auf, wobei die Anschlagplatte einen größeren Außendurchmesser als die Prägenadelspitze aufweist und fest mit der Prägenadel verbunden und so angeordnet ist, um bei einem Prägen bzw. Eindrücken der Prägenadelspitze in die Holzoberfläche als Anschlag auf der Holoberfläche zu dienen und somit eine Prägetiefe bestimmen, indem die Prägenadelspitze bis zu der Anschlagplatte in die Holzoberfläche eingepresst wird.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Prägen von Schriftzügen und sonstigen Markierungen auf einer Holzoberfläche mit der bevorzugten Markierprägevorrichtung bereitgestellt, welches die folgenden Schritte umfasst:

– Eingabe eines Schriftzugs oder einer sonstigen Markierung in eine Steuereinheit oder Eingabe als Datensatz zu dem Schriftzug oder der sonstigen Markierung;
– positionieren des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung auf der Holzoberfläche;
– bestimmen bzw. Eingabe einer Dichte von aneinanderhängenden und sich entweder teilweise überlagernden oder sich nicht überlagernden Prägepunkten zu einer Erzeugung des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung aus den Prägepunkten und bestimmen der Positionen der Prägenadelpunkte für die Erzeugung des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung;
– Ausführen des Prägens der Prägepunkte an den bestimmten Positionen durch Einpressen der Prägenadel in die Holzoberfläche, wobei die Prägenadel eine stumpfkegeligen Prägenadelspitze aufweist, die so ausgeführt ist, dass die Prägenadelspitze darunter liegende Holzfasern der Holzoberfläche insgesamt darunter und in der Holzoberfläche einpresst, so dass dadurch ein Abdruck mit einem kennzeichnenden Rand der Deckelfläche in der Holzoberfläche erzeugt wird und kein Zerspleißen auftritt.

Ein bevorzugtes Verfahren umfasst zudem beim Schritt des Prägens der Prägepunkte an den bestimmten Positionen eine erste Ausführung mit einer ersten Prägetiefe und danach eine zweite Ausführung mit einer zweiten Prägetiefe, wobei die zweite Prägetiefe größer als die erste Prägetiefe ist.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile der vorliegenden Markierprägevorrichtung bestehen insbesondere darin, dass nicht wie bei dem Stempelprägeverfahren unzählige Prägestempel am Lager vorgehalten werden müssen, sondern dahingegen mit nur weniger Prägenadeln verschiedenen Durchmessers alle Arten von Schriftzügen und sonstigen Markierungen computergesteuert sich in eine Holzoberfläche prägen lassen. Somit fallen vorteilhafterweise Investitionskosten in eine solche Vorrichtung geringer aus und ein neuer Schriftzug bzw. eine neune sonstige Markierung kann unverzüglich und ohne extra Kosten in eine Holzoberfläche eingeprägt werden.
Die erfindungsgemäße Prägenadel weist an der Prägenadelspitze eine stumpfkegelige Form auf, so dass eine distale, flache Deckelfläche der kegelstumpfförmigen Prägenadelspitze das Holz beim Prägen bzw. Eindrücken nicht spaltet, sondern insgesamt nach innen drückt und dadurch komprimiert. Der Übergang zwischen der flachen Deckelfläche und der stumpfkegeligen Form der Prägenadel ist nicht scharfkantig, sondern gerade so stumpf, dass die Fasern der Holzoberfläche beim Prägen bzw. Eindrücken der Prägenadel in die Holzoberfläche nicht zerschnitten werden oder reißen. Durch die stumpfkegelförmige Prägenadelspitze wird bei dem Prägen ein Holzmaterial unter der Deckelfläche der Prägenadelspitze insgesamt in das Holz gedrückt bzw. gepresst, ohne dass dabei Holzfasern leicht an der äußeren Kante abreißen und das Holz an der Stelle der Prägung gespalten würde. Gleichzeitig wird das Holz durch die stumpfkegelige Prägenadelspitze ebenso seitlich und nach unten verdichtet, so dass die Holzfasern an den Rändern der Deckelfläche weniger leicht davon und nach oben abgleiten, was im mikroskopischen Bereich einer Zerspleißung entsprechen würde.
Durch die Kante zwischen der Deckelfläche und der Mantelfläche der Prägenadelspitze wird zudem ein sauberer und gut erkennbarer Abdruck der Prägenadel auf der Holzoberfläche hinterlassen, der als der Schriftzug oder die sonstige Markierung gut und nachhaltig erkennbar bleibt.
Auch wird durch die stumpfkegelförmige Prägenadelspitze beim Prägen mit zunehmender Prägetiefe auch zunehmend die eingedrückte Holzoberfläche unter der Prägenadel größer, so dass dadurch die Prägekraft der Prägenadel mit der Prägetiefe noch schneller ansteigt als bei einer rein zylindrischen Kontur der Prägenadelspitze. Dadurch wird die Prägetiefe bei einer kraftgesteuerten Prägenadel, beispielsweise durch einen magnetischen Antrieb oder durch einen Druckkolbelantrieb, in einem engeren Toleranzbereich begrenzt, als wenn die Prägenadel eine andere Prägenadelspitzenform hätte. Dadurch wird eine gleichförmige Prägetiefe erzielt.
Die Prägenadel mit der stumpfkegeligen Prägenadelspitze ist besonders robust und verschleißarm, verglichen beispielsweise mit einer rein zylindrischen Prägenadelspitze, die entlang des distalen Randes leicht abnutzen würde, oder verglichen mit einem Fräser. Mit einer runden Prägenadelspitze lassen sich keine schönen, ebenen Flächen und keine markanten scharfen Ränder herstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass jeder Schriftzug und jede Markierung, solange er/sie in einem Arbeitsbereich der Markierprägevorrichtung ist, mit nur einem Prägewerkzeug bzw. einer Prägenadel ausgeführt werden kann, die für die Dicke der Linien des Schriftzugs bzw. für eine Strichstärke geeignet ist. Der Schriftzug kann computergesteuert über eine Tastatur, eine Maus oder dergleichen oder auch als Datensatz in die Steuereinheit eingegeben, bevorzugt dem Arbeitsbereich oder der gewünschten Größe auf der Holzoberfläche angepasst werden und als Punktelinien erzeugt werden. Bei einer Prägung des Schriftzugs oder der Markierung in einer ersten Ausführung mit einer ersten Prägetiefe und bei einer darauffolgenden zweiten Ausführung der Prägung des Schriftzugs oder der Markierung mit einer zweiten, größeren Prägetiefe, wird die Qualität der Prägung in der Holzoberfläche deutlich verbessert, indem die Holzfasern sukzessive eingepresst werden und von Prägevorgang zu nachfolgendem Prägevorgang Zeit haben, sich entsprechend der Prägung zu dehnen. Dadurch tritt vorteilhafterweise wesentlich weniger Zerspleißen auf.
Vorteilhaft ist auch, dass durch eine Regelung der Prägekraft, wie beispielsweise über eine Regelung des Luftdrucks bei pneumatisch gesteuerten Prägeköpfen oder einer Magnetkraft bei elektromagnetisch angetriebenen Prägeköpfen, die Prägetiefe und die Strichbreite des Schriftzugs bzw. der Markierung eingestellt werden kann, sowie dass die Prägekraft der Strichbreite des Schriftzug angepasst werden kann.
Die Strichbreite des Schriftzugs kann sowohl durch eine größere oder kleinere Kegelstumpffläche bzw. Deckelfläche der Prägenadel verändert werden, sie kann aber ebenso durch eine Veränderung des Kegelstumpfwinkels (alpha) oder durch eine veränderte Prägekraft und damit einer veränderten Prägetiefe verändert werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in nachfolgenden Zeichnungen und in einer detaillierten Beschreibung dargestellt, soll aber die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen schematischen Aufbau in Seitenansicht eines Prägekopfes mit Prägenadel über einem Werkstück bzw. Holz, wobei der Prägekopf entlang einer Schiene verfahrbar ist.
2 zeigt in Seitenansicht einen Schnitt durch das Holz und darauf an drei Stellen unterschiedlich weit eingedrückte Prägenadeln.
3 zeigt ein Diagramm mit drei verschiedenen Prägekraftkurven K1, K2, K3, die eine Prägekraft in Abhängigkeit von der Prägetiefe z aufzeigen.
4A zeigt in Seitenansicht und vergrößert eine erste Ausführungsform einer Prägenadelspitze der Prägenadel.
4B zeigt in Seitenansicht und vergrößert eine zweite Ausführungsform der Prägenadelspitze der Prägenadel.
5 zeigt in einer Ansicht von oben Prägungen auf einer Holzoberfläche.
Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Markierprägevorrichtung für Holz 20 dargestellt, die auf einer Punktschrift-, Datenmatrix- oder einer Vibropeening-Prägetechnik basiert. Dabei umfasst die Markierprägevorrichtung einen Prägekopf 10, der bevorzugt mit einem beweglichen Schlittenteil 16 fest verbunden ist, wobei das Schlittenteil 16 entlang mindestens einer Schiene 30 in x/y-Richtung über dem Holz 20 bzw. parallel zur Holzoberfläche 21 verfahrbar bzw. positionierbar ist. Bevorzugt kann der Prägekopf 10 ebenso in z-Richtung bzw. in Richtung zur Holzoberfläche 21 hin gesteuert verfahren bzw. positioniert werden. Andere bevorzugte Mechanismen für die Bewegung des Prägekopfes 10 in Bezug auf das Holz 20 umfassen auch eine Bewegung des Holzes 20 in Bezug auf den Prägekopf 10 in eine oder mehrere Richtungen x/y oder z. Auf diese Weise kann jeder beliebige Schriftzug oder jede Markierung in einem bestimmten x/y-Bereich in der Holzoberfläche 21, über der der Prägekopf 10 positioniert werden kann, durch eine Vielzahl aneinandergereihter Prägepunkte 9 erzeugt werden. Die Dichte der aneinandergereihten und teils überlappenden Prägepunkte 9 ist bevorzugt einstellbar. 5 zeigt dazu ein einfaches Beispiel. Um den Prägekopf 10 genau zu positionieren umfasst die Markierprägevorrichtung eine Steuereinheit für Aktuatoren, die die Positionierung des Prägekopfes 10 auf der Holzoberfläche 21 vornehmen und die Erzeugung des Prägepunkts 9 in der Holzoberfläche 21 bewirken. Um den Prägepunkt 9 zu erzeugen kann entweder der Prägekopf 10 in z-Richtung in die Holzoberfläche 21 um die Prägetiefe eingedrückt werden, oder es kann der Prägekopf 10 in einen definierten Abstand zur Holzoberfläche 21 positioniert werden, wobei der Prägekopf 10 einen Aktuator, wie beispielsweise einen Druckkolben 13 umfasst, der mit einer Prägenadel 1 verbunden ist, um die Prägenadel 1 aus dem Prägekopf 10 in z-Richtung gesteuert aus- bzw. wieder einzufahren. Alternativ dazu kann der ganze Prägekopf 10 einschließlich der Prägenadel 1 in z-Richtung gesteuert aus- bzw. wieder einzufahren werden.
Eine bevorzugte Ausführung des Prägekopfes 10 gemäß 1 umfasst ein in z-Richtung ausgerichtetes Hohlzylinderteil 11 mit einem darin eingepassten, verfahrbaren Kolben 13, der über einen Druckluftkanal 17 aktiv in z-Richtung bzw. in Richtung der Holzoberfläche 21 bewegt werden kann. Der Druckluftkanal 17 ist über einen Druckluftanschluss 18 bevorzugt mit nicht dargestellten Druckluftventilen verbunden, die entsprechend von der Steuereinheit angesteuert den Kolben 13 über einen Über- und einen Unterdruck nach unten bzw. nach außen drücken und nach oben bzw. nach innen ziehen können. Alternativ kann die Bewegung des Prägewerkzeugs nach unten mittels eines Elektromagneten erfolgen, wie beispielsweise in EP 03769490 beschrieben. Bevorzugt umfasst der Prägekopf 10 auch eine Rückstellfeder 14, die den Kolben 13 nach oben bzw. nach innen drückt. Alternativ zu dem Medium Luft ist Öl oder ähnliches ebenso vorstellbar. Weitere Alternativen für den im Prägekopf enthaltenen Aktuator stellen beispielsweise ein magnetischer Antrieb mit einer Tauchspule, die eine Kraft auf den Kolben 13 ausübt, dar oder ein Motor mit Spindelantrieb. Um einen Hubweg bzw. eine Position des Kolbens 13 zu bestimmen und bevorzugt für eine Hubwegregelung des Kolbens 13 verwenden zu können, umfasst der Prägekopf 10 ferner einen dafür ausgebildeten Sensor 15, der beispielsweise ein optischer oder magnetischer Sensor sein kann. Das Hohlzylinderteil 11 ist an der dem Holz 20 zugewandten, unteren Seite durch eine Prägenadelführung 12 abgeschlossen, durch die die Prägenadel 1 in z-Richtung beweglich hindurchgeführt ist.
Die Prägenadel 1 weist bevorzugt eine zylindrische Form auf und ist an einem ersten Ende mit dem Kolben 13 beispielsweise durch eine Schraub- oder Klemmverbindung fest verbunden. An ihrem distalen, zweiten Ende weist die Prägenadel 1 eine Prägenadelspitze 2 auf, die so ausgebildet ist, dass sie teils oder ganz in die Holzoberfläche 21 eingedrückt wird und dabei zu keinem Zerspleißen führt. Erfindungsgemäß weist die Prägenadelspitze 2 der Prägenadel 1 eine zum distalen Ende hin sich verjüngende stumpfkegelige Form auf. Demgemäß ist ein oberer, proximaler Durchmesser der Grundfläche des Kegelstumpfes gleich dem Durchmesser des zylindrisch sich anschließenden Teils der Prägenadel 1. Die distale Seite des Kegelstumpfes ist bevorzugt eine plane Deckelfläche 3, die orthogonal zur Achse der Prägenadel angeordnet ist. Andere bevorzugte Ausführungsformen der Prägenadel 1 bzw. der stumpfkegeligen Prägenadelspitze 2 können eine leicht konkave oder eine leicht konvexe distale Deckelfläche 3 aufweisen. Leicht konkav oder leicht konvex bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Deckelfläche nicht mehr als um 0,5 mm gewölbt ist.
Der Kegelstumpfwinkel alpha (α) zwischen einer Mantelfläche und der Deckelfläche 3 der kegelstumpfförmigen Prägenadelspitze 2 beträgt bevorzugt 30–60 Grad. Die Deckelfläche 3 weist dabei einen Durchmesser auf, der bevorzugt zwischen 0,5 und 5 mm liegt. Größere Durchmesser sind auch vorstellbar, erhöhen aber eine notwendige Prägekraft auf die Holzoberfläche 21. Kleinere Durchmesser der Deckelfläche 3 würden wiederum leicht zwischen Holzfasern der Holzoberfläche 21 gelangen und so die Wirkung, die Holzfasern zu pressen, ohne ein Zerspleißen zu verursachen, reduzieren. Der Durchmesser der Deckelfläche ist bevorzugt so zu wählen, dass er einerseits der Dicke des Schriftzuges oder der Markierung, wie beispielsweise einer Matrixcodierung, entspricht und andererseits genügend viele Holzfasern sicher zu überdecken, um diese niederdrücken und damit komprimieren zu können, ohne dass sie zerspleißen. Ein weiterer Parameter bei der Auswahl des geeigneten Durchmessers der Deckelfläche 3 ist bevorzugt eine bei der Prägung auftretende maximale Prägekraft F, die in bestimmten Grenzen eingestellt wird.
2 zeigt eine Prägenadel 1, die in Position A auf der Holzoberfläche 21 der Holzes 20 aufsitzt und diese gerade oder gerade noch nicht berührt. Wird ein Prägesteuerbefehl durch die Steuereinheit ausgelöst, so wird die Prägenadel 1 in die Holzoberfläche 21 eingedrückt, wie an Position B und Position C zu sehen. Die dabei jeweils erzeugte Prägetiefe ist abhängig vom maximalen Hubweg des Kolbens 13 im Prägekopfes 10 und von der eingestellten maximalen Prägekraft des Prägekopfes 10. In einer bevorzugten Ausführung ist der Hubweg durch einen axialen Bewegungsspielraum des Kolbens 13 im Hohlzylinderteil oder durch einen anderen Hubaktuator mit einem konstanten Hubweg vorgegeben. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Hubweg des Kolbens 13 geregelt steuerbar ausgeführt, wie beispielsweise durch ein Hubmeßsignal des Sensors 15, das für einen Regler als Meßgröße rückgeführt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform nimmt die Prägung bzw. die Prägetiefe jeweils soweit langsam genug vor, dass die Holzfasern dabei möglichst nicht reißen sondern nur gedehnt und gepresst werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfasst eine Kraftsteuerung des Kolbens 13 bzw. der Prägenadel 1 bei der die Prägenadel mit der vorgegebenen maximalen Prägekraft soweit in die Holzoberfläche 21 gedrückt wird, bis dabei die entsprechende Gegenkraft entsteht.
3 zeigt drei verschiedene Prägekraftkurven K1, K2, K3 in Abhängigkeit von der Prägetiefe.
K2 ist dabei die Prägekraftkurve, die bei einer rein zylindrischen Prägenadel 1 ohne stumpfkegelartige Prägenadelspitze 2 und mit einer flachen Querschnittsfläche am zweiten Ende der Prägenadel 1 entsteht. Es ergibt sich dabei in erster Annäherung eine parabelartige Funktion mit einer Anfangssteigung K3.
K1 stellt die Prägekraftkurve dar, die sich bei einer Prägenadel 1 mit stumpfkegelartiger Prägenadelspitze 2, so wie oben beschrieben, ergibt. Die Deckelfläche 3 entspricht dabei der flachen Querschnittsfläche der Prägenadel 1, die für die Bestimmung der Prägekraftkurve K2 verwendet wurde. Bei einer anfänglich gleichen Prägequerschnittsfläche bei K1 und K2 ist somit auch die Anfangssteigung K3 für beide Prägekraftkurven K1 und K2 gleich. Mit zunehmender Prägetiefe steigt die Prägequerschnittsfläche bei der stumpfkegeligen Prägenadelspitze 2 der Prägekraftkurve K1 jedoch quadratisch an, so dass auch die notwendige Prägekraft entsprechend schneller ansteigt. Dieses Faktum kann vorteilhafterweise bei einem Prägekopf 10 mit einer definiert eingestellten Prägekraft, beispielsweise durch einen Hubmagneten, auch dazu genutzt werden, eine entsprechend konstante Prägetiefe zu erzeugen. Dadurch, dass mit zunehmender Prägetiefe die Prägekraft bei K1 viel schneller als bei K2 ansteigt, ergeben sich kleinere Schwankungen der dabei erzeugten Prägetiefe z in einem Prägekraftbereich zwischen beispielsweise F1 und F2 gemäß 3.
4A zeigt in Seitenansicht und vergrößert eine bevorzugte erste Ausführungsform der Prägenadelspitze 2 der Prägenadel 1, bei der der Kegelstumpfwinkel alpha (α) zwischen der Mantelfläche und der Deckelfläche 3 dargestellt ist. Der Kegelstumpfwinkel der kegelstumpfförmigen Prägenadelspitze 2 beträgt bevorzugt 30–60 Grad.
4B zeigt eine bevorzugte zweite Ausführungsform der Prägenadelspitze 2 der Prägenadel 1, wie in 4A, jedoch mit einer leicht konvex gewölbten Deckelfläche 3. Dabei ist die Deckelfläche 3 bevorzugt um 0,1–0,3 mm pro 1 mm Durchmesser der Deckelfläche 3 gewölbt. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht eine leicht konkav nach innen gewölbte Deckelfläche 3 vor, mit einer bevorzugten Wölbung um 0,1–0,3 mm pro mm Durchmesser der Deckelfläche 3.
Bevorzugt weist die Deckelfläche 3 eine raue Oberfläche mit einer mittleren Rauigkeit im Bereich von 5–100 μm auf, um die Holzfasern beim Prägevorgang möglichst gut auf der Deckelfläche 3 zu halten bzw. sie nicht seitlich abrutschen zu lassen. Die Oberfläche der Deckelfläche 3 ist bevorzugt weiter so ausgeführt, dass sie die Form einer Fläche mit einer Vielzahl an halbkugelartigen Erhebungen aufweist, die die Oberflächenrauigkeit ausmachen. Mit moderner Nanotechnologie wird dies möglich gemacht. Bevorzugt weist die Mantelfläche die gleiche Rauigkeit wie die Deckelfläche 3 auf. Das Material der Prägespitze 2 ist dabei bevorzugt aus einem möglichst harten, gehärteten Stahl oder aus einer harten Keramik.
4C zeigt eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Prägenadel 1, bei der am zweiten Ende der Prägenadel 1 über der stumpfkegeligen Prägenadelspitze 2 eine überstehende Anschlagplatte 4 angeordnet ist, die fest und vorzugsweise integral mit der Prägenadel 1 verbunden ist. Die Anschlagplatte 4 weist bevorzugt eine zylindrische konzentrische Form eines Außendurchmessers auf, der größer als derjenige der Prägenadel 1 ist und seitlich soweit über die Prägenadelspitze 2 übersteht, dass bei einer Prägung, bei der die Prägenadelspitze 2 in die Holzoberfläche 21 eingepresst wird, die Anschlagplatte 4 als Endanschlag auf der Holzoberfläche 21 dient, ohne dass dadurch die Holzoberfläche 21 wesentlich zu markiert wird. Dazu ist die Prägekraft bevorzugt so einstellbar, dass die Prägenadelspitze 2 das darunter liegende Holzmaterial der Holzoberfläche 21 bis zu der Prägetiefe, die der Höhe der herausstehenden Prägenadelspitze 2 entspricht, verdichten kann, ohne dabei durch die Anschlagplatte 4 die Holzoberfläche 21 wesentlich zu markieren.
Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Prägenadel 1 gemäß 4C ist so beschaffen, dass die Anschlagplatte 4 von unten, von dem Ende der Prägenadelspitze 2 her auf die Prägenadel aufgeschraubt oder geklemmt werden kann. Auf diese Weise läßt sich je nach unterschiedlicher Ausführungsform der Anschlagplatte 4 eine unter der Anschlagplatte 4 herausstehende Höhe der Prägenadelspitze 2, die der späteren Prägetiefe entspricht, erzeugen. Dabei kann die Prägenadel mit ihrer Prägenadelspitze 2 im Prägekopf 10 verbleiben, und es ist nur die Anschlagplatte 4 in Abhängigkeit von der gewünschten Prägetiefe auszuwechseln. Unterschiedlich große Prägepunkte bedürfen jedoch einer dafür entsprechenden Prägenadel 1 mit entsprechend dimensionierter Prägenadelspitze 2 bzw. Deckelfläche 3.
Erfindungsgemäß ist die rundlaufende Kante zwischen der Prägenadelspitze 2 der Prägenadel 1 und der Deckelfläche 3 gerade soweit abgerundet, so dass die Holzfasern beim Prägen nicht zerschnitten sondern nur gedehnt und gepresst werden.
5 zeigt in einer Ansicht von oben zwei Beispiele von Prägungen auf der Holzoberfläche 21. Links im Bild ist der Schriftzug, der aus einem Buchstaben „B” besteht, zu erkennen, der aus mehreren Prägepunkten 9 erzeugt worden ist. Je enger die Prägepunkte 9 nebeneinander erzeugt werden, desto klarer wird der Schriftzug. Rechts im Bild ist ein Buchstabe „i” zu erkennen, der aus vier Prägepunkten 9 erzeugt worden ist.
Erfindungsgemäß ist auch denkbar, dass die Prägung eines Prägepunktes 9 durch mehrmaliges Prägen an der gleichen Stelle mit jeweils zunehmender Prägetiefe geschieht. Die zunehmende Prägetiefe kann dabei bevorzugt auch durch mehrmaliges Prägen an der gleichen Stelle bei konstanter oder zunehmender Prägekraft erfolgen. Dadurch wird vorteilhafterweise die Möglichkeit eines Zerspleißens des Holzes 20 weiter reduziert.
Erfindungsgemäß ist ebenso denkbar, dass die Prägung des Schriftzuges oder der Markierung, die aus einer Vielzahl an Prägepunkten 9 besteht, durch mehrmaliges Prägen des Schriftzugs oder der Markierung an der gleichen Stelle mit jeweils zunehmender Prägetiefe geschieht. Mit anderen Worten wird der Schriftzug in einem ersten Schritt zunächst mit einer ersten Prägetiefe erzeugt, dann in einem zweiten Schritt nochmals überlagert mit einer größeren zweiten Prägetiefe. Dabei können auch weitere Schritte mit zunehmender Prägetiefe erfolgen. Die zunehmende Prägetiefe kann dabei bevorzugt auch durch mehrmaliges Prägen an den gleichen Stellen bei konstanter oder zunehmender Prägekraft von Schritt zu Schritt erfolgen. Dadurch wird vorteilhafterweise die Möglichkeit eines Zerspleißens des Holzes 20 weiter reduziert.
Ergänzend soll für alle bevorzugten Ausführungsformen festgestellt werden, dass die zur Prägung eines Prägepunktes 9 applizierte Prägekraft auch langsam bis zu einer maximalen Prägekraft, oder bis die Prägenadel eine bestimmte Prägetiefe erreicht hat, gesteigert werden kann.
Ergänzend soll auch festgestellt werden, dass eine bevorzugte Ausführungsform des Prägekopfes 10 und der Prägenadel 1 so beschaffen ist, dass die Prägenadelspitze 2 in einer Ruhestellung nicht aus dem Prägekopf 10 hervorsteht. Dabei wird die Prägenadel 1 bzw. die Prägenadelspitze 2 nur während der Ansteuerung bzw. während des Prägevorgangs herausgefahren.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Markierprägevorrichtung umfasst einen Abstandssensor, der am Prägekopf angebracht oder darin integriert ist, und der den Abstand des Prägekopfes 10 oder der Prägenadelspitze 2 zur Holzoberfläche 21 hin misst und ein Abstandssignal erzeugt, das an die Steuereinheit weitergeleitet wird, um den Prägekopf 10 entsprechend an die Holzoberfläche 21 heranzufahren.
Eine bevorzugt Ausführungsform der Steuerung umfasst eine Software zur Datenannahme und zur Eingabe des zu markierenden Schriftzugs, wobei der Schriftzug in der Größe, in einer Art und in einer Drehung leicht modifizierbar ist. Dabei kann der somit erzeugte Schriftzug bevorzugt einfach über der Holzoberfläche 21 positioniert werden, ähnlich einem CAD System oder ähnlich beispielsweise auch Microsoft-Word. Eine bevorzugte Ausführungsform der Markierprägevorrichtung weist auch eine Kamera auf, die die Holzoberfläche in einem x/y-Arbeitsbereich übern einen Bildschirm darstellt. Dabei kann der Schriftzug beispielsweise im Bild des Arbeitsbereichs frei positioniert werden, wonach die Prägung automatisch an der vorgesehenen Stelle im Bild bzw. entsprechend auf der Holzoberfläche 21 erzeugt wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Strichbreite des Schriftzugs bzw. der Markierung durch eine entsprechende Einstellung der Prägekraft vorgenommen. Bi einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Strichbreite des Schriftzugs bzw. der Markierung durch eine entsprechende Einstellung der Prägetiefe vorgenommen. Bei einer weiteren, anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Strichbreite des Schriftzugs bzw. der Markierung durch eine entsprechend eingesetzte Prägenadel mit einer entsprechend dimensionierten Deckelfläche verändert. Bei einer weiteren, anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Strichbreite des Schriftzugs bzw. der Markierung durch eine entsprechend eingesetzte Prägenadel mit einem entsprechend dimensionierten Kegelstumpfwinkels (alpha) verändert. Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Strichbreite des Schriftzugs bzw. der Markierung durch eine Vielzahl sich überlagernder Prägepunkte erzielt. Bei einer letzen bevorzugten Ausführungsform werden eine oder mehrere der oben aufgeführten Verfahren zur Veränderung der Strichbreite kombiniert eingesetzt und angewendet.
Alle bevorzugten und hierin beschriebenen Ausführungsformen und Verfahren sind miteinander kombinierbar, soweit möglich.
Weitere mögliche Ausbildungsformen sind in den folgenden Ansprüchen beschrieben.
Die In den Ansprüchen genannten Bezugszeichen dienen der besseren Verständlichkeit, beschränken aber die Ansprüche nicht auf die in den Figuren dargestellten Formen.
Bezugszeichenliste

1: Prägenadel
2: Prägenadelspitze
3: Deckelfläche
4: Anschlagplatte
9: Prägepunkt
10: Prägekopf
11: Hohlzylinderteil des Prägekopfes
12: Prägenadelführung des Prägekopfes
13: Kolben
14: Rückstellfeder
15: Sensor
16: Schlittenteil
17: Druckluftkanal
18: Druckluftanschluss
20: Holz
21: Holzoberseite
30: Schiene
X, Y, Z: Richtungsangabe
A, B, C: Position
F, F1, F2: Kraft
K1, K2, K3: Prägekraftkurven

Claims

Markierprägevorrichtung für ein Prägen von Schriftzügen oder sonstigen Markierungen in eine Holzoberfläche (21) umfassend: – einen steuerbar beweglichen Prägekopf (10), der in einer x/y-Ebene, die parallel zur Holzoberfläche (21) liegt, von einer Steuereinheit definiert verfahrbar ist; – eine Prägenadel (1), die im Prägekopf (10) mit einem erste Ende befestigt ist und aus dem Prägekopf (10) in Richtung der Holzoberfläche (21) mit einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüber liegt, als eine Prägenadelspitze (2) hervorsteht, wobei die Prägenadelspitze (2) eine Form eines nach distal sich verjüngenden Kegelstumpfes aufweist; und – einen Aktuator mit dem der Prägekopf (10) oder die Prägenadel (1) in eine dritte Richtung (Z), die nicht in der x/y-Ebene liegt, gesteuert bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kegelstumpf mit einer konischen Mantelfläche distal in einer Deckelfläche (3) endet, die orthogonal zur Achse der Prägenadel (1) verläuft, und – wobei ein Übergang zwischen der konischen Mantelfläche und der Deckelfläche (3) als eine rundumlaufende Kante gerade soweit entschärft und abgerundet ist, dass die Holzfasern bei einem pressenden Prägen durch die rundlaufende Kante nicht zerschnitten sondern nur gedehnt und gepresst werden.
Markierprägevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Deckelfläche (3) planar oder als konvex oder konkav gewölbte Fläche ausgeführt ist, wobei die Wölbung der Fläche als Höhe der Wölbung zum Radius der Deckelfläche (3) 0,1...50% beträgt.
Markierprägevorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Deckelfläche (3) eine Oberfläche mit einer mittleren Rauigkeit im Bereich von 5–100 μm und dabei insbesondere eine Rauigkeit von 5–20 μm, 20–40 μm, 40–60 μm, 60–80 μm oder 80–100 μm aufweist, wobei die Oberfläche der Deckelfläche (3) dabei entweder eine übliche, stochastisch verteilte, mittlere Rauigkeit aufweist oder so ausgeführt ist, dass sie die Form einer Fläche mit einer Vielzahl an halbkugelartigen Erhebungen oder die Form einer Fläche mit wellenartigen Erhebungen, die in zwei Richtungen verlaufen, aufweist.
Markierprägevorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Mantelfläche der Prägenadelspitze (2) eine Oberfläche aufweist, die genauso wie die Deckelfläche (3) beschaffen ist.
Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Prägenadelspitze einen Kegelstumpfwinkel (α), der zwischen der Mantelfläche und der Deckelfläche (3) definiert ist, in einem Bereich von 30–60 Grad liegt, wobei der Kegelstumpfwinkel insbesondere 30, 45 oder 60 Grad aufweist.
Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Prägenadel (1) an ihrem zweiten Ende oberhalb der Deckelfläche (3) zum ersten Ende der Prägenadel (1) hin gesehen eine konzentrische, zylindrische Anschlagplatte (4) aufweist, wobei die Anschlagplatte (4) einen größeren Außendurchmesser als die Prägenadelspitze (2) aufweist und fest mit der Prägenadel (1) verbunden und so angeordnet ist, um beim Prägen mit der Prägenadelspitze (2) in die Holzoberfläche (21) als Anschlag auf der Holoberfläche (21) zu dienen und somit eine Prägetiefe bestimmen, indem die Prägenadelspitze (2) bis zu der Anschlagplatte (4) in die Holzoberfläche (21) eingepresst wird.
Markierprägevorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Anschlagplatte (4), die die Prägetiefe bestimmt, auswählbar und auf die Prägenadel (1) von ihrer distalen Seite her am zweiten Ende aufschiebbar und fest arretierbar ist, ohne dass die Prägenadel (1) aus dem Prägekopf (10) herausgenommen werden muß, wobei die Anschlagplatte (4) aus einer Vielzahl unterschiedlicher Anschlagplatten (4) auswählbar ist.
Markierprägevorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Anschlagplatte (4), die auf die Prägenadel (1) von der distalen Seite her aufgeschoben wird, einen proximalen festen Anschlag auf der Prägenadel (1) besitzt und in distaler Richtung durch magnetische Kraft auf der Prägenadel (1) gehalten wird.
Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Prägenadel (1) durch den Aktuator in dem Prägekopf (10) zwecks Prägung angetrieben wird, wobei der Aktuator ein Hub-Aktuator ist, der entweder elektromagnetisch, elektromotorisch, hydraulisch, pneumatisch oder piezoelektrisch angetrieben ist.
Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prägekopf (10) zudem einen Sensor (15) umfasst, der als Wegsensor ausgebildet ist, um entweder direkt oder indirekt eine Auslenkung der Prägenadel in der dritten Richtung zur Holzoberfläche (21) hin zu messen und ein Meßsignal zu erzeugen, wobei das Meßsignal zu einem Mittel zu einer Regelung der Prägetiefe zurückgeführt wird.
Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prägekopf (10) einen Abstandssensor umfasst, der ausgebildet ist, den Abstand des Prägekopfes (10) oder der Prägenadelspitze (2) zur Holzoberfläche (21) hin zu messen und ein Abstandssignal zu erzeugen, wobei das Abstandssignal an die Steuereinheit weitergeleitet wird, die ausgebildet ist, um den Prägekopf (10) entsprechend an die Holzoberfläche (21) heranzufahren.
Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine digitale Kamera und eine Software, wobei die Kamera angeordnet ist, einen Arbeitsbereich der Holzoberfläche (21) aufzunehmen und deren Bilddaten zur Steuereinheit zu senden, um die Bilddaten an einem Bildschirm darzustellen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, in den dargestellten Bilddaten den Schriftzug oder die sonstige Markierung digital zu positionieren und danach auf der Holzoberfläche (21) zu prägen.
Verfahren zum Prägen von Schriftzügen und sonstigen Markierungen auf einer Holzoberfläche (21) mit einer Markierprägevorrichtung gemäß einem oder mehrerer der vorstehenden Ansprüche die folgenden Schritte umfassend: a) Eingabe eines Schriftzugs oder einer sonstigen Markierung in eine Steuereinheit; b) Positionieren des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung auf der Holzoberfläche (21); c) Bestimmen und/oder Eingabe einer Dichte von aneinanderhängenden und sich entweder teilweise überlagernden oder sich nicht überlagernden Prägepunkten (9) zu einer Erzeugung des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung aus den Prägepunkten (9) und Bestimmen der Positionen der Prägenadelpunkte (9) für die Erzeugung des Schriftzugs oder der sonstigen Markierung; d) Ausführen des Prägens der Prägepunkte (9) an den bestimmten Positionen durch Einpressen der Prägenadel (1) in die Holzoberfläche (21), wobei die Prägenadelspitze (2) darunter liegende Holzfasern der Holzoberfläche (21) in der Holzoberfläche (21) einpresst, so dass dadurch ein Abdruck mit einem kennzeichnenden Rand der Deckelfläche in der Holzoberfläche (21) erzeugt wird, ohne dass ein Zerspleißen auftritt.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei Schritt b) so ausgeführt wird, dass der Schriftzug oder die Markierung auf einem die Holzoberfläche (21) abbildenden Bildschirm positioniert wird, wobei das Abbild der Holzoberfläche (21) durch eine Kamera in der Markierprägevorrichtung erzeugt und über die Steuereinheit zum Bildschirm übermittelt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei in Schritt d) die Prägepunkte (9) an den bestimmten Positionen zunächst mit einer ersten Prägetiefe und danach mit einer zweiten Prägetiefe eingebracht werden, wobei die zweite Prägetiefe größer als die erste Prägetiefe ist.