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Die Erfindung betrifft eine Scheibe mit einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur und ein entsprechendes Verfahren zur deren Herstellung.
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Die erfindungsgemäßen Scheiben mit der dreidimensionalen Oberflächenstruktur sind insbesondere für dekorative Zwecke vorzugsweise für Wandleuchten vorgesehen.
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Scheiben mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur und Verfahren zur deren Herstellung sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt.
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Solche Scheiben können beispielsweise aus Ton hergestellt und nachfolgend gebrannt werden. Bei größeren Scheiben besteht dabei allerdings die Gefahr, dass Spannungsrisse auftreten. Außerdem besitzen diese Ausführungsvarianten ein großes Gewicht.
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Aus dem Dokument
WO002011085997A ist ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe, insbesondere einer Scheibe für ein Haushaltsgerät oder einer Sichtscheibe für einen Ofen oder eines Architekturglases bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Aufbringen einer Sol-Gel-Schicht auf ein Substrat mittels Druckverfahren und nachfolgendes Einprägen einer haptisch wahrnehmbaren Struktur mittels eines Prägewerkzeugs, wie beispielsweise eines Stempels oder einer Walze sowie anschließendes Aushärten der Sol-Gel-Schicht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Scheibe mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur bereitzustellen, wobei die Scheibe insbesondere auch rotationssymmetrische Oberflächenstrukturen aufweisen soll. Es sollen unterschiedliche Materialien verwendbar sein. Das Verfahren zu Herstellung der Scheiben soll handwerklich beziehungsweise mit geringem Mechanisierungsgrad kostengünstig ausführbar sein. Insbesondere soll eine Realisierung auch für große Scheiben mit einem Durchmesser ab einem Meter möglich sein.
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Die Erfindung betrifft eine Scheibe mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur für den Einsatz als dekoratives Element in der Innenarchitektur.
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Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, dass die Scheibe aus einer Trägerplatte und einem mit der Trägerplatte verbundenen pastösen und nachfolgend aushärtendem Strukturmaterial besteht, wobei das Strukturmaterial auf mindestens einer Seite der Trägerplatte aufgebracht ist und das Material zumindest teilweise kreisbogenförmige Strukturen aufweist. Es können unterschiedliche Materialen für die Trägerplatte und das Strukturmaterial Verwendung finden. So können als Trägerplatte beispielsweise Hartfaserplatten verwendet werden. Die Trägerplatten können dabei kreisrund, ebenso aber auch Vielecke sein.
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Unter Strukturmaterial ist ein Material zu verstehen, das im pastösen Zustand formbar ist. Dabei können in das Strukturmaterial mittels Werkzeugen räumliche Strukturen eingebracht werden. Strukturmaterialien sind beispielsweise Dispersionsmaterial oder Gips. Das Strukturmaterial kann farbig beziehungsweise eingefärbt sein. Vorzugsweise sollte sich das Volumen beim Aushärten nur geringfügig verringern.
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Die zumindest teilweise kreisbogenförmigen Strukturen führen zu rotationssymmetrischen dreidimensionalen Oberflächenstrukturen der Scheibe.
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Die erfindungsgemäßen Scheiben sind einfach und kostengünstig herstellbar. Eine handwerkliche Herstellung ist mit wenigen Hilfsmitteln möglich. Die Ausschussquote ist auch bei großen Scheiben gering.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Strukturmaterial mit mindestens einer Farbe und/oder mit strukturbildenden Elementen verbunden. Die Farben und die strukturbildenden Elemente erweitern die Gestaltungsmöglichkeiten für die Oberfläche der Scheiben. Die vorzugsweise unterschiedlichen Farben können dabei auch partiell auf die strukturierte Oberfläche aufgebracht werden. Ebenso kann die Farbigkeit der Scheibe durch Strukturmaterial unterschiedlicher Färbung realisiert werden. Die strukturbildenden Elemente können insbesondere auch dreidimensionale Körper aus Glas beziehungsweise mit reflektierender Oberfläche sein. So können beispielsweise Glasperlen verwendet werden. Die Körper können nach dem Farbauftrag in das Strukturmaterial beziehungsweise die Farbschicht teilweise eingebettet sein.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend ist um die Trägerplatte herum ein Rahmen angeordnet. Der Rahmen kann als Gestaltungselement, zur Stabilisierung der Scheibe und zur Anordnung von Leuchtelementen genutzt werden. Entsprechen der Außenkontur der Trägerplatte kann der Rahmen dabei rund oder auch vieleckig ausgebildet sein.
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Dementsprechend ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass im der Trägerplatte angepassten Rahmen Leuchtelemente angeordnet sind. Die Leuchtelemente ermöglichen eine Beleuchtung der Strukturoberfläche der Scheibe. Durch die Beleuchtung wird insbesondere die dreidimensionale Oberflächenstruktur der Scheibe durch den Schattenwurf hervorgehoben.
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Somit wird durch die Beleuchtung eine Erweiterung der Effekte, auch durch wechselweises Zuschalten einzelner Leuchtelemente, Variation der Helligkeit der Leuchtelemente der beziehungsweise Farbwechsel der Beleuchtung, ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der Rahmen aus einem Winkelprofil. Für eine kreisrunde Form der Trägerplatte ist das Winkelprofil entsprechend gebogen. Auf der Innenseite des Rahmens sind die Leuchtelemente beispielsweise als LED-Band angeordnet. Das von den Leuchtelementen ausgehende Licht wird seitlich schräg auf die Scheibe gerichtet. Entsprechend fällt das von den Leuchteelementen ausgehende Licht auf die strukturierte Scheibe, die somit beleuchtet wird. Die Leuchtelemente sind durch einen entsprechenden Winkelabschnitt des Rahmens von der Sichtseite her verdeckt. Damit sind die Leuchtelemente für den Betrachter von der Sichtseite nicht sichtbar. Eine entsprechende Blendwirkung wird vermieden.
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Durch eine größere Tiefe des Rahmens von beispielsweise 12 cm, ist eine Beleuchtung mit einem seitlichen Anstellwinkel auf die Strukturoberfläche möglich. Die Innenseite des Rahmens ist vorteilhaft lichtreflektierend ausgeführt.
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Insbesondere bei einer runden Ausführung der Scheibe kann diese losgelöst vom Rahmen, frei schwebend im Rahmen, durch einen Motor in eine Drehbewegung versetzt werden.
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Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit kreisrunder dreidimensionaler Oberflächenstruktur bereit.
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Dementsprechend ist vorgesehen, dass auf die Trägerplatte zunächst ein pastöses Strukturmaterial aufgebracht und verteilt wird, die Trägerplatte durch eine Drehvorrichtung in Drehung versetzt wird und dabei ein Werkzeug so positioniert wird, dass es in die Schicht des pastösen Strukturmaterials hineinragt. Zugleich wird die auf einer Drehvorrichtung angeordnete Trägerplatte in Drehung versetzt. Durch ein Werkzeug wird das pastöse Strukturmaterial in seiner dreidimensionalen Struktur so verändert, so dass kreisbogenförmige Strukturen in das pastöse Strukturmaterial eingeformt werden. Dementsprechend werden durch die Drehung der Scheibe die kreisbogenförmigen Strukturen realisiert. Die Drehvorrichtung ist vorzugsweise ähnlich einer rotierenden Töpferscheibe aufgebaut. Die strukturbildenden Werkzeuge sind im Sinne der Erfindung vorzugsweise Finger, Stifte, Zahnspachtel und ähnlich profilierte Formen.
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Einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entsprechend können die Position und die Hineinragtiefe in das pastöse Strukturmaterial des Werkzeugs variieren. Durch die Veränderung der Position können die kreisbogenförmigen Strukturen mit unterschiedlichem Abstand zur Mitte und damit mit unterschiedlichen Radien realisiert werden. Ebenso können durch die Variation der Hineinragtiefe des Werkzeugs die Effekte der Strukturen der dreidimensionalen Oberfläche variiert werden. Die kreisbogenförmigen Strukturen können dadurch unterbrochen werden, dass das Werkzeug zeitweise nicht in das pastöse Strukturmaterial hineinragt. Das Werkzeug kann auch so bewegt werden, dass Spiralen in der Oberflächenstruktur erzeugt werden.
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Diese Optionen eröffnen vielfältige Gestaltungsspielräume bei der dreidimensionalen Strukturierung der Oberfläche der Scheibe.
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Einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entsprechend ist vorgesehen, dass auf das Strukturmaterial strukturbildende Elemente aufgebracht werden und/oder nach dem Aushärten auf das Strukturmaterial Farbe aufgebracht wird. Die strukturbildenden Elemente können dabei teilweise in das noch pastöse Strukturmaterial hineingedrückt werden. Ebenso ist ein nachträgliches Aufkleben vor oder nach der Farbgebung möglich. Dabei kann die Farbe zugleich auch als Kleber genutzt werden. Durch das Strukturmaterial und die Farbgebung erweitern sich die Gestaltungsmöglichkeiten der Scheibe mit kreisrunder dreidimensionaler Oberflächenstruktur.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend wird um die Trägerplatte herum ein Rahmen angeordnet, wobei im Rahmen Leuchtelemente angeordnet sind beziehungsweise werden. Die Leuchtelemente sind vorzugsweise LED, die auf einem Band angeordnet sind. Das LED-Band mit integrierter Stromversorgung kann leicht im Rahmen befestigt werden. Der Rahmen kann zusätzlich mit einer lichtreflektierenden Schicht versehen werden. Durch den Rahmen wird der Scheibe eine zusätzliche Stabilität verliehen und zugleich die dreidimensionale Oberflächenstruktur geschützt. Ebenso werden die Transportmöglichkeiten verbessert. Die im Rahmen angeordneten Leuchtelemente ermöglichen eine blendfreie seitliche Beleuchtung der kreisrunden Scheibe. Die dreidimensionale Oberflächenstruktur der kreisrunden Scheibe kann dadurch besonders hervorgehoben werden.
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Die erfindungsgemäße Scheibe mit kreisrunder dreidimensionaler Oberflächenstruktur kann als dekoratives Wandelement, als Teil einer Tischplatte oder als zumindest teilweise lichtdurchlässige Scheibe beziehungsweise Teil einer solchen verwendet werden. Bei der Verwendung als Tischplatte wird der Rahmen bevorzugt auf der Sichtseite mit einer transparenten Scheibe zum Schutz der dreidimensionalen Oberflächenstruktur abgedeckt. Die Scheibe mit Rahmen und LED-Band kann vorzugsweise als Wandleuchte eingesetzt werden.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine kreisrunde Scheibe mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur und Werkzeuge in einer Schnittdarstellung,
- 2 eine Scheibe mit kreisrunder dreidimensionaler Oberflächenstruktur mit Rahmen und Leuchtelementen in einer Schnittdarstellung,
- 3 eine Scheibe mit kreisrunder dreidimensionaler Oberflächenstruktur in einer Ansicht von oben und
- 4 bis 7 Möglichkeiten der Anordnung der Leuchtelemente im Rahmen.
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1 zeigt eine Scheibe mit kreisrunder dreidimensionaler Oberflächenstruktur und ein zugehöriges Werkzeug 8 in einer Schnittdarstellung. Die Scheibe basiert hier auf einer kreisrunden Trägerplatte 1, die beispielsweise aus einer Hartfaserplatte gefertigt ist. Auf die Trägerplatte 1 ist eine Schicht aus pastösen Strukturmaterial 2 aufgebracht. Als pastöses und später aushärtendes Strukturmaterial 2 kann beispielsweise Gips und insbesondere Kunstharz - Dispersionsmaterial verwendet werden. Ebenso kann thermoplastisches Material oder Epoxidharz zum Einsatz kommen. Als Trägerplatte 1 und/oder Strukturmaterial 2 können ebenso transparente oder transluzente Materialen verwendet werden. Zur Herstellung der Scheibe mit kreisrunder, dreidimensionaler Oberflächenstruktur wird diese mittels einer Drehvorrichtung 7 in der Art einer Töpferscheibe in Rotation versetzt. Das pastöse Strukturmaterial 2 wird durch das hier stiftartige Werkzeug 8 in der Weise geformt, dass kreisbogenförmige Vertiefungen 10 in das pastöse Strukturmaterial 2 eingeformt werden. Die Vertiefungen 10 weisen eine Kreisbogenform auf, wie 3 zeigt. Die kreisbogenförmige Vertiefungen 10 und dazwischen angeordnete Erhebungen bilden dreidimensionale Oberflächenstruktur der Scheibe. Die kreisbogenförmige Vertiefungen 10 schließen selbstverständlich auch geschlossene Kreisformen ein. Nach der Formung mittels Werkzeug 8 härtet das Strukturmaterial 2 aus. Optional können, wie in 2 gezeigt, strukturbildende Elemente 3 aus festem Material auf die noch pastöse Strukturmaterialschicht 2 aufgebracht werden. Strukturbildende Elemente 3 können insbesondere transparente oder reflektierende Körper sein, die damit insbesondere bei Beleuchtung Lichteffekte hervorrufen. So können als strukturbildende Elemente 3 beispielsweise Glasperlen verwendet werden. Ebenso kann eine Farbgebung beispielsweise mittels Pinsel (nicht dargestellt) oder Sprühvorrichtung (nicht dargestellt) erfolgen. Weiterhin kann die Farbgebung durch Verwendung entsprechender, farbiger Strukturmaterialien 2 vorgenommen werden.
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Insbesondere, um die dreidimensionale Oberflächenstruktur der Scheibe hervorzuheben, ist in 2 eine Beleuchtung vorgesehen. Die Beleuchtung erfolgt durch an der Innenseite des Rahmens 4 angeordnete Leuchtelemente 5. Die Leuchtelemente 5 beleuchten die dreidimensionale Oberflächenstruktur, so dass Farben, Reflexionen und insbesondere durch den teilweisen Schattenwurf die dreidimensionale Oberflächenstruktur der Scheibe deutlich hervorgehoben werden. Die Leuchtelemente 5 sind vorzugsweise als LED 5 ausgeführt. Dabei können durch Farbwechsel-LED 5 und wechselnde Leuchtstärke der LED 5 weitere Effekte realisiert werden.
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Durch die Merkmale der Erfindung können sehr dekorative Scheiben geschaffen werden.
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Die erfindungsgemäße kreisrunde Scheibe mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur kann als dekoratives Wandelement, als Teil einer Tischplatte oder Teil einer Fensterscheibe oder als Wandleuchte verwendet werden.
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Die 4 bis 7 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Leuchtelemente 5 in prinzipiell aus 2 bekannten Schnittdarstellungen.
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Die 4 zeigt die Anordnung der Leuchtelemente 5 auf dem parallel zur Trägerplatte 1 orientierten Winkelabschnitt 6, der zugleich die Leuchtelemente 5 von der Sichtseite S her verdeckt.
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Die 5 zeigt eine Anordnung der Leuchtelemente 5 auf dem Rahmen 4. Der oberhalb der Leuchtelemente 5 parallel zur Trägerplatte 1 orientierte erste Winkelabschnitt 6 verdeckt die Leuchtelemente 5 von der Sichtseite S her und verhindert so eine Blendwirkung auf den Betrachter.
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In 6 ist die Anordnung der Leuchtelemente 5 auf einem geneigt zur Trägerplatte 1 orientierten ersten Winkelabschnitt 6 vorgesehen. Dieser erste Winkelabschnitt 6 verdeckt zusammen mit einem zweiten Winkelabschnitt 9 des Rahmens 4, der zum ersten Winkelabschnitt 6 rechtwinklig orientiert ist, die Leuchtelemente 5 von der Sichtseite S her.
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In 7 zeigt eine aus 5 bekannte Anordnung der Leuchtelemente 5 am Rahmen 4. Hier ist zusätzlich zum ersten Winkelabschnitt 6 ein zweiter, rechtwinklig zum ersten Winkelabschnitt 6 orientierter Winkelabschnitt 9 zur Verhinderung des Blickkontaktes zu den Leuchtelementen 5 und damit zur Vermeidung der Blendwirkung vorgesehen. Die in 6 und 7 gezeigten Lösungen bieten auch bei Blickrichtungen, schräg von der Sichtseite S her durch die Winkelabschnitte 9 einen Schutz vor der Blendwirkung der Leuchtelemente 5.
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Die Trägerplatte 1 mit dem Strukturmaterial 2 kann innerhalb des Rahmens 4 drehbar gelagert sein und durch einen Elektromotor (nicht dargestellt) antreibbar sein. Dies bietet sich insbesondere bei einer kreisrunden Ausführung der Scheibe mit dem Rahmen 4 an.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerplatte
- 2
- Strukturmaterial
- 3
- strukturbildende Elemente
- 4
- Rahmen
- 5
- Leuchtelement, LED
- 6
- erster Winkelabschnitt des Rahmens
- 7
- Drehvorrichtung
- 8
- Werkzeug
- 9
- zweiter Winkelabschnitt des Rahmens
- 10
- kreisbogenförmige Vertiefung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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