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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ausschnitten
in Oberflächen
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung einer Oberfläche gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 29, außerdem
Formelemente gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 21 und 40 sowie Platten gemäß Oberbegriff des Anspruchs
26 und 42.
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Mit
dem Begriff "Verfahren
zur Herstellung von Ausschnitten in Oberflächen" sollen folgende Verfahren erfasst werden:
Einbringung von Ausschnitten in mit Grundelementen belegten Oberflächen, beispielsweise
gekachelte Wände,
geflieste Böden
oder dergleichen, aber auch Verfahren zur Herstellung von Ausschnitten
in Oberflächen
von Platten und plattenförmigen
Elementen, die aus Grundelementen zusammengesetzt sind. Unter Ausschnitt
wird im Folgenden sowohl Ausschnitt mit freiem Raum innerhalb einer
Kontur und freiem Raum außerhalb
der Kontur verstanden, auch wenn in der Beschreibung zunächst nur
auf den freien Raum innerhalb der Kontur eingegangen wird. Entweder
dienen die Grundelemente als Verzierung oder als Schutz eines darunter
liegenden Gegenstandes, einer Wand, eines Decken- oder Bodenbereiches,
oder die Grundelemente bilden selbst eine Platte, in deren Oberfläche ein
Ausschnitt eingebracht wird, der die Platte in der Regel durchdringt.
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Werden
Oberflächen
mit Grundelementen der hier angesprochenen Art belegt, also Wände gekachelt
oder Böden
gefliest oder mit Parkett belegt, so tritt bei der Einbringung von
Ausschnitten in derartige Oberflächen
das Problem auf, dass alles Material, welches innerhalb der Kontur
des Ausschnitts liegt, also Grundelemente, Bereiche von Grundelementen,
Abfall darstellt. Insbesondere bei wertvollen Grundelementen führt dies
zu finanziellen Einbußen. Je
wertvoller das verwendete Material der Grundelemente ist, also je
wertvoller die einzelnen Grundelemente sind, desto höher sind
die finanziellen Einbußen.
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Werden
Ausschnitte in aus Grundelementen der hier angesprochenen Art komplett
zusammengesetzten Platten nachträglich
eingebracht, so tritt dasselbe Problem verschärft auf. Auch in diesem Fall werden
die innerhalb der Kontur liegenden Bereiche der „angeschnittenen" Grundelemente zu
Abfall, der die Herstellungskosten derartiger Platten und daraus gefertigter
Teile erhöht.
Zusätzlich
müssen
auch alle anderen nicht „angeschnittenen" Grundelemente innerhalb
der Kontur herausgeschnitten werden. Das ist nach dem Zusammensetzen
der Platte meist nicht zerstörungsfrei
möglich,
weshalb auch diese Grundelemente als Abfall zu entsorgen sind. Die
dafür erforderliche
Arbeitszeit verursacht weitere Kosten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur kostenreduzierten
Herstellung von Ausschnitten zu schaffen, das sowohl die Herstellungskosten
als auch die Materialkosten in einem ersten Verbesserungsschritt
durch die Vermeidung des beschriebenen unnötigen Abfalls wesentlich reduziert. In
einem zweiten Verbesserungsschritt werden durch die Zusammenfassung
von „angeschnittenen", benachbarten Grundelementen
und damit der Reduzierung der Anzahl der Grundelemente auch die
Verarbeitungskosten reduziert. In einem dritten Verbesserungsschritt
wird eine Fuge zwischen zwei benachbarten „angeschnittenen" und gegebenenfalls
zusammengesetzten Grundelementen so verschoben, dass die Fuge so
kurz wie möglich
ist, und dass alle Grundelemente um eine gewünschte Kontur herum etwa gleiche
maximale Abmessungen haben. Dadurch werden Kosten für eine eventuelle
Bearbeitung der Fuge und die Kosten für die gesamte Bearbeitung zusätzlich reduziert.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die in Anspruch
1 genannten Merkmale aufweist. Es zeichnet sich dadurch aus, dass
zuerst die mehreckigen Grundelemente auf der Oberfläche derart
angeordnet werden, dass diese von der Kontur des gewünschten
Ausschnitts getroffen werden. Innerhalb dieser von der Kontur getroffenen „angeschnittenen" Grundelemente bleibt
ein Raum frei. Dabei wird so vorgegangen, dass überall dort, wo die Kontur
verläuft,
lückenlos
Grundelemente der hier angesprochenen Art angeordnet sind. In einem
nächsten
Produktionsschritt werden die innerhalb der gewünschten Kontur liegenden Bereiche
der Grundelemente abgetrennt. So wird aus jedem Grundelement ein
Formsegment hergestellt. Die abgetrennten Grundelemente werden erneut
in den Fertigungsprozess geschleust. Wenn die Rückführung in den Fertigungsprozess
nicht mehr möglich
ist, oder als Alternative zur vorgenannten Abtrennung, werden die
innerhalb der Kontur liegenden Bereiche der Grundelemente gar nicht
erst produziert sondern von vornherein weggelassen. Die hergestellten
Formsegmente weisen mindestens zwei im Winkel zueinander verlaufende
gerade Seitenflächen
auf, die den geraden Seitenflächen
der Grundelemente entsprechen und eine Seitenfläche, die einem Teil der konkaven
und/oder konvexen Kontur des Ausschnittes entspricht. Wenn sämtliche
Formsegmente in der korrekten Reihenfolge aneinander gelegt werden,
ist die gewünschte
Kontur des Ausschnitts vollständig
gebildet. Die Fertigstellung der Oberfläche erfolgt dadurch, dass außen um die
von der Kontur getroffenen Grundelemente weitere Grundelemente angeordnet werden,
bis die festgelegte Größe der Oberfläche erreicht
ist. Denkbar ist es auch, die von der Kontur getroffenen Grundelemente
in eine weitgehend fertige Oberfläche einzusetzen, nämlich dort,
wo ein Ausschnitt gewünscht
ist, und dann den Freiraum zwischen der weitgehend fertigen Oberfläche und
den von der Kontur getroffenen Grundelementen aufzufüllen.
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Dieses
Verfahren kann beispielsweise dazu verwendet werden, Holz, Kork,
Kacheln, Fliesen, Parkett, Platten oder sonstige Elemente, die auf
die Oberfläche
einer Wand, eines Bodens, einer Decke oder eines anderen Trägerelements
aufgebracht wurden, mit einem Ausschnitt zu versehen.
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Bevorzugt
wird eine Ausführungsform
des Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, dass die Oberfläche, in
die der Ausschnitt eingebracht werden soll, Teil einer Platte ist,
die mindestens ein Plattenelement mit mehreckigen Grundelementen
umfasst. Das Grundprinzip des Verfahrens kann also auch bei der
Einbringung von Ausschnitten in Platten verwendet werden, die aus
Grundelementen der hier angesprochenen Art bestehen, wobei die Frontfläche der Grundelemente
die Vorder- beziehungsweise Rückseite
der Platte bildet und die Dicke der Platte durch die Tiefe der Grundelemente
realisiert wird.
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Weitere
Ausführungsformen
des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zur
Lösung
der hier genannten Aufgabe wird auch ein Formelement vorgeschlagen,
das die in Anspruch 21 genannten Merkmale aufweist. Es zeichnet
sich dadurch aus, dass das Formelement nach der Abtrennung des Grundelements
im Bereich der Kontur eine konkave und/oder konvexe Seitenfläche aufweist
sowie mindestens zwei in einem Winkel zueinander verlaufende Seitenflächen.
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Gar
kein Abfall entsteht, wenn die innerhalb der gewünschten Kontur liegenden Bereiche
der Grundelemente von vornherein gar nicht produziert werden oder
wenn die abgetrennten Bereiche wieder in den Produktionsprozess
zurück
geschleust werden können.
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Weitere
Ausgestaltungen des Formelements ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zur
Lösung
der genannten Aufgabe wird auch eine Platte vorgeschlagen, die die
in Anspruch 26 genannten Merkmale aufweist. Sie weist mindestens
ein Plattenelement mit einer Anzahl von vieleckigen Grundelementen
und einen Ausschnitt auf, deren Kontur eine Anzahl von Grundelementen
trifft. Sie zeichnet sich durch ein Formelement der oben angesprochenen
Art aus. Wesentlich ist, dass Abfall bei der Herstellung der Platte
nur dadurch entsteht, dass Bereiche von den Grundelementen abgetrennt
werden, die von der Kontur getroffen werden, und zwar nur derartige
Bereiche, die innerhalb der Kontur liegen. Dadurch wird der Abfall
auf ein Minimum reduziert.
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Weitere
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Oberfläche
mit mehreckigen Grundelementen während
eines ersten Verfahrensschritts;
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2 die
Oberfläche
nach 1 in einem späteren
Verfahrensstadium;
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2a eine
Kontur und ein Formelement;
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2b ein
Beispiel für
die Zerlegung des Formelements aus 2a in
Formsegmente;
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3 die
Oberfläche
nach 2 in einem späteren
Verfahrensstadium;
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4 eine
aus mehreren Elementen zusammengesetzte Oberfläche und;
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5 eine
Oberfläche
mit einer Außenkontur.
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Die
in 1 dargestellte Oberfläche 1 weist eine Anzahl
von mehreckigen, hier quaderförmigen, Grundelementen 3, 5, 7, 9 und 11 auf.
Aus 1 ist ersichtlich, dass die Oberfläche 1 Teil
einer Platte 13 sein kann, die hier beispielhaft ein Plattenelement 15 umfasst.
Die Zahl der Plattenelemente einer Platte ist beliebig wählbar.
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In 1 ist
ein Ausschnitt 17 zu sehen, außerdem deren äußere Begrenzungslinie,
die hier als Kontur 19 bezeichnet wird. Aus 1 ist
erkennbar, dass eine Reihe von Grundelementen, von denen hier lediglich
die Grundelemente 7, 9 und 11 mit Bezugsziffern
versehen sind, so angeordnet werden, dass sie von der Kontur getroffen
werden. Projiziert man beispielsweise die Kontur 19 auf
die Oberfläche 1,
so ist es besonders einfach, die Grundelemente so anzuordnen, dass
die Kontur auf der dem Betrachter zugewandten Frontfläche 21 der
Grundelemente fällt.
Wenn im Folgenden davon ausgegangen wird, dass die Kontur Grundelemente
trifft, so ist auch der Fall erfasst, dass auf die Oberfläche 1 eine
Kontur 19 aufgezeichnet und auf diese eine Anzahl von Grundelementen
angeordnet wird.
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Wesentlich
ist, dass die Grundelemente, die von der Kontur 19 getroffen
werden, lückenlos
aneinander liegen, so dass die Kontur 19 vollständig auf den
nebeneinander liegenden Frontflächen 21 der Grundelemente
liegt.
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Ferner
ist in 1 ein Rastermaß zu sehen. Im allgemeinen
Fall haben die Grundelemente Frontflächen 21, deren Größe der Größe eines
Rasters entspricht. Es ist aber auch möglich, Grundelemente mit Frontflächen 21 kleiner
als das Rastermaß zu
verwenden. Beispielsweise können
die Seitenlängen der
kleineren Grundelemente halb so groß sein wie Seitenlängen des
dem Rastermaß entsprechenden Grundelements 9.
Dies ist am Beispiel des Grundelements 9 mit einer gestrichelten
Linie angedeutet. In diesem Fall bilden vier kleinere Teil-Grundelemente ein
Grundelement 9 im Rastermaß.
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In 1 ist
angedeutet, dass noch weitere Grundelemente 3 und 5 vorhanden
sein können,
die nicht von der Kontur 19 getroffen werden.
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Wesentlich
ist, dass innerhalb der von der Kontur 19 getroffenen Grundelemente 7, 9, 11 etc. keine
weiteren Grundelemente vorhanden sind. Der innerhalb der Kontur
gelegene Raum bleibt also frei.
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Die
in 1 dargestellten Grundelemente 3 bis 11 und
diejenigen, die hier nicht mit Bezugsziffern versehen sind, sind
hier quaderförmig
ausgebildet. In x-/y-Richtung gesehen weisen die Frontflächen 21 eine
Kantenlänge
a beziehungsweise b auf. Die Kantenlänge c der Grundelemente ist
in z-Richtung gemessen und wird als Dicke des Grundelements bezeichnet.
Für das
Verfahren ist die Ausdehnung der Grundelemente in x- und y-Richtung
wichtig, deren in z-Richtung
gemessene Dicke nicht. Es ist also möglich, Grundelemen te zu verwenden,
die beispielsweise sehr dünn
sind, also eine geringere Dicke aufweisen als die Kantenlänge a und
b, und diese auf eine Oberfläche 1 aufzulegen.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn Wände, Decken- oder Bodenbereiche
innerhalb oder außerhalb
von Gebäuden
mit Kacheln beziehungsweise Fliesen, Platten, Parkett oder Ziegelsteinen
belegt werden. Es ist auch möglich,
Grundelemente aus Kompositmaterialien einzusetzen, wobei ein Kompositmaterial
aus mindestens zwei verschiedenen Materialklassen, beispielsweise aus
Kunststoff und Stein besteht. Im Folgenden soll auch der Fall erfasst
werden, dass die Frontfläche 21 aller
Grundelemente die Oberfläche
einer hier angedeuteten Platte 13 oder eines Plattenelements 15 bilden,
wobei die Dicke der Platte 13 oder des Plattenelements 15 durch
die Dicke der Grundelemente bestimmt wird.
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2 zeigt
die Oberfläche 1 in
einem späteren
Verfahrensstadium. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern
versehen, so dass auf die Beschreibung zu 1 verwiesen
wird.
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Die
Oberfläche 1 weist
wiederum eine Anzahl von Grundelementen 3 bis 11 auf,
von denen einige von der Kontur 19 getroffen werden, die
einen Ausschnitt 17 einschließt. Auf geeignete Weise werden
die von der Kontur getroffenen Grundelemente 7, 9 und 11 und
die weiteren nicht mit Bezugsziffern versehenen Grundelemente einem
Schneidvorgang unterworfen, der entlang der Kontur 19 durchgeführt wird.
Bei dem Trennvorgang werden alle innerhalb der Kontur 19 liegenden
Bereiche der Grundelemente 7, 9 und 11,
die hier gepunktet dargestellt sind, abgetrennt. Sie fallen als
Abfall an, falls sie nicht in den Fertigungsprozess zurückgeführt werden
oder falls diese Bereiche schon von vornherein gar nicht erst produziert
worden sind.
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Nach
dem Abtrennen der gepunkteten Bereiche von den Grundelementen 7, 9, 11 etc.
weisen die von der Kontur 19 getroffenen Grundelemente
innerhalb der Kontur 19 eine konkav und/oder konvex gewölbte Seitenfläche 23 auf,
außerdem
mindestens zwei hier im rechten Winkel zueinander stehende Seitenflächen 25, 27 und 29.
Die Anzahl der im rechten Winkel zueinander stehenden ebenen Seitenflächen hängt davon
ab, wie weit das einzelne Grundelement nach innen über die
Kontur 19 in den Ausschnitt 17 ragt. Liegt nur
ein äußerster
Eckbereich eines Grundelements im Inneren der Kontur 19,
bleiben vier ebene Seitenflächen
bestehen. Liegt das Grundelement jedoch so, dass dessen größter Bereich
innerhalb der Kontur 19 angeordnet ist, so verbleibt lediglich
ein kleiner Teil des Grundelements mit ebenen Seitenflächen. In
diesem Fall bleiben lediglich zwei senkrecht aufeinander stehende
Seitenflächen übrig.
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Es
besteht nun die Möglichkeit,
dass die Grundelemente, die von der Kontur 19 getroffen
sind, nur so mit der Oberfläche 1 verbunden
sind, dass die innerhalb der Kontur 19 liegenden Bereiche
nach dem Trennvorgang relativ einfach entfernbar sind. Denkbar ist
es aber auch, die von der Kontur 19 getroffenen Grundelemente
vor dem Trennvorgang untereinander zu verbinden, so dass nach Durchführung eines
Trennvorgangs ein Formelement 31 verbleibt, das aus den
von der Kontur 19 getroffenen Grundelementen besteht. Auf
seiner Außenseite weist
das Formelement 31 eine von der Form der Grundelemente
beziehungsweise deren Frontfläche 21 abhängige aus
geraden Streckenelementen zusammengesetzte Außenfläche auf. Innen wird das Formelement 31 durch
die konkav und/oder konvex ausgebildeten Seitenflächen 23 der
aneinander liegenden Grundelemente gebildet.
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In 2a ist
ein solches Formelement 31 gezeigt. Es ist durch die konkave
und/oder konvexe Kontur 19 charakterisiert sowie durch
die geradlinigen äußeren Seitenflächen, die
den Seitenflächen der
Grundelemente 7, 9, 11, etc. entsprechen.
Das Formelement 31 besteht aus miteinander verbundenen
Grundelementen, die von der Kontur 19 getroffen wurden
und schließt
innen die Ausnehmung 17 ein.
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Beispielhaft
ist die Dicke der Grundelemente hier gleich der Kantenlänge a und
der Kantenlänge
b, die die Abmessungen der Frontflächen der Grundelemente bestimmen.
Die Dicke der Grundelemente bestimmt auch die Dicke des Formelements 31 und
die Dicke der Formsegmente 32, wie in der Figur zu sehen
ist.
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In 2b ist
gezeigt, in welcher Weise ein Formelement 31 in Formsegmente 32 zerlegbar
ist. Diese sind in der Figur mit FS 1 bis FS 10 bezeichnet.
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2b zeigt
deutlich, wie bei sehr großen Konturen
oder sehr fragilen Grundelementen das Formelement 31 im
Bereich der Nahtstelle zweier angrenzender Grundelemente getrennt
wird und so Formsegmente hergestellt werden. Vorzugsweise werden
die Formelemente 31 dabei jeweils an ihrer dünnsten Stelle
getrennt.
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Ein
derartiges Formelement 31 kann unabhängig von der Oberfläche 1 beziehungsweise
unabhängig
von einer Platte 13 oder einem Plattenelement 15 hergestellt
und dann zur weiteren Verarbeitung verwendet werden. Es kann beispielsweise
auf die Oberfläche 1 aufgelegt
werden, nämlich
an die Stelle, an der später
der Ausschnitt 17 liegen soll. Im Falle einer Platte 13 oder
eines Plattenelements 15, das aus Grundelementen zusammengesetzt
ist, kann das aus den Grundelementen zusammengesetzte Formelement 31 in
eine noch nicht fertig gestellte Platte 13 oder in ein
Plattenelement 15 eingesetzt und dieses damit vervollständigt werden.
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Entsprechend
kann die Oberfläche 1 nach Aufbringen
des Formelements 31 mit Grundelementen 3, 5,
etc. vervollständigt
werden, bis die Oberfläche 1 die
gewünschte
Größe erreicht
hat. Dies gilt also für
die Fälle,
in denen eine Wand, ein Decken- oder ein Bodenbereich mit Kacheln,
Fliesen, Parkett oder dergleichen belegt wurde.
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Dieser
weitere Verfahrensschritt geht noch deutlicher aus 3 hervor,
in der noch eine größere Anzahl
von Grundelementen angedeutet ist, die um die von der Kontur 19 getroffenen
Grundelemente oder um das Formelement 31 herum angeordnet sind.
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Grundsätzlich ist
das Verfahren am einfachsten realisierbar, wenn nach Fertigstellung
des Formelements 31 die Oberfläche 1 oder die Platte 13,
die mindestens ein Plattenelement 15 umfasst, durch Einbringen
zusätzlicher
Grundelemente vervollständigt
wird.
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Vorzugsweise
sind die von der Kontur 19 getroffenen Grundelemente 7, 9, 11 etc.
in einem Raster angeordnet, so dass zur Vervollständigung
der Oberfläche 1 beziehungsweise
der Platte 13 oder des Plattenelements 15 die
weiteren, außerhalb
des Formelements 31 liegenden Grundelemente sehr leicht
ergänzt
werden können.
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Denkbar
ist es auch, bei symmetrischen Ausschnitten 17, das Formelement 31 entlang
gedachter Symmetrieebenen in Formsegmente 32 zu unterteilen.
Beispielsweise kann bei einem kreisrunden Ausschnitt 17 das
Formelement 31 in vier gleich große einem Kreissegment ähnelnde
Formsegmente 32 unterteilt werden. Es kann dann an beliebiger
Stelle ein Ausschnitt 17 mit Kreiskontur realisiert werden.
Es ist auch möglich,
beispielsweise nur zwei der Formsegmente 32 zu verwenden
und einen Halbkreis in einer Oberfläche zu realisieren.
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Auch
in 3 ist das Rastermaß zu erkennen, nach dem Grundelemente,
die an die Außenfläche der
von der Kontur 19 getroffenen Grundelemente angelegt werden,
mit dem Ziel ein Plattenelement zu vervollständigen.
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4 zeigt
schließlich
noch eine aus mehreren Elementen 33 bis 43, wie
sie anhand der 1 bis 3 erläutert wurden,
zusammengesetzte Oberfläche.
Dabei ist es möglich,
in jedem der Elemente einen oder mehrere Ausschnitte vorzusehen oder
aber auch nur in einigen von diesen. Es ist also möglich, eine
größere Wand,
Decken- oder Bodenfläche mit
Grundelementen zu belegen und dabei eine größere Fläche in einzelne Elemente 33 bis 43 zu
unterteilen und für
eine oder mehrere Oberflächen
dieser Elemente einen oder mehrere Ausschnitte vorzusehen, die entsprechend
den Erläuterungen
zu den 1 bis 3 hergestellt werden.
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Aus 4 ist
im Übrigen
erkennbar, dass eine Platte 13 aus mehreren Plattenelementen
zusammengesetzt werden kann, die in diesem Fall den Elementen 33 bis 43 entsprechen.
Es ist aber auch möglich
die Elemente durch andere Unterteilung einer zu gestaltenden Oberfläche zu wählen.
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Falls
eine Oberfläche
aus den Elementen 33 bis 43 zusammengesetzt wird,
können
die Grundelemente, beispielsweise Kacheln oder Fliesen sehr viel dünner sein
als ein Wand- oder Bodenbereich. Im Falle einer quaderförmige Grundelemente
aufweisenden Platte 13, die aus Plattenelementen entsprechend
den Elementen 33 bis 43 zusammengesetzt ist, erstrecken
sich die Grundelemente über
die gesamte Dicke der Platte 13 oder der Plattenelemente.
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Bei
den Elementen 33 bis 37 ist durch gestrichelte
Linien angedeutet, dass es sich hier um Plattenelemente mit Grundelementen
handeln könnte, die
sich über
die gesamte Dicke der Platte 13 erstrecken. Bei den Elementen 39 bis 43 ist
angedeutet, dass deren Grundelemente dünner sind als die Unterlage,
auf der diese aufgelegt sind, beispielsweise einer Wand und sich
nicht über
die gesamte Dicke dieser Wand erstrecken.
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Nach
allem wird deutlich, dass in den 1 bis 3 ein
Element einer Oberfläche 1 in
verschiedenen Herstellungsstadien eines Ausschnitts 17 dargestellt
ist, und dass in 4 eine zusammengesetzte Oberfläche wiedergegeben
ist, die aus einer Anzahl derartiger Oberflächen gemäß den 1 bis 3 besteht.
Die Grundelemente 3, 5, 7 bis 11,
die die Oberfläche
der in den 1 bis 3 gezeigten Elemente
bilden, weisen eine gewisse Dicke auf. Diese ist in der Regel geringer
als die zur Bildung der Oberfläche
dienende Unterlage, die beispielsweise durch einen Wand- oder Bodenabschnitt
gebildet wird. Denkbar ist es auch, dass eine Decke mit einer Oberfläche der
hier angesprochenen Art versehen wird.
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Nach
allem wird auch deutlich, dass in den 1 bis 3 auch
Plattenelemente 15 ersichtlich sind, die Grundelemente 3, 5, 7, 9, 11 etc.
aufweisen. In diesem Fall werden die Plattenelemente jedoch durch
Grundelemente gebildet, die sich über die gesamte Dicke der Plattenelemente
erstrecken. Entsprechend zeigt in diesem Fall 4 eine
Platte 13, die aus mehreren Plattenelementen gebildet wird,
die den Elementen 33 bis 43 in 4 entsprechen.
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In
allen Fällen
ist es möglich,
eines der Elemente/Plattenelemente mit mehr als einem Ausschnitt
zu versehen und bei einer Oberfläche
beziehungsweise Platte 13, wie sie aus 4 ersichtlich ist,
Elemente/Plattenelemente vorzusehen, die keinen Ausschnitt aufweisen.
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Grundsätzlich wird
davon ausgegangen, dass mehreckige Grundelemente gleicher Art verwendet
werden. Es könnten
also Grundelemente mit dreieckiger, fünfeckiger oder sechseckiger
Frontfläche
eingesetzt werden. Mit derartigen Grundelementen ist es möglich, eine
Oberfläche
praktisch vollständig
mit gleichartigen Grundelementen zu bilden. Dies gilt insbesondere
auch für
rechteckige oder quadratische Grundelemente.
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Beim
Verfahren zur Herstellung von Ausschnitten in Oberflächen umfasst
der Begriff „Oberfläche" beide hier angesprochenen
Varianten; also eine Oberfläche,
die Grundelemente im Sinne von Kacheln oder Fliesen oder dergleichen
aufweist oder eine Platte, die mindestens aus einem Plattenelement
mit Grundelementen besteht, wobei diese sich über die Dicke der Platten erstrecken.
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In
einem ersten Schritt werden die Grundelemente, die die Oberfläche bilden,
im Bereich der Kontur eines Ausschnitts lückenlos so aneinander angrenzend
angeordnet, dass sie von der Kontur des gewünschten Ausschnitts getroffen
werden oder diese vollständig
abdecken.
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Die
Grundelemente, die von der Kontur getroffen werden, werden dabei
vorzugsweise in einem Raster angeordnet, das durch die Form und
Größe der Frontfläche der
Grundelemente vorgegeben ist. Beispielsweise kann die Oberfläche vollständig durch Dreiecke
gleicher Größe gebildet
werden. Dadurch ergeben sich auf der Oberfläche vorgegebene Positionen.
Dies gilt auch dann, wenn Grundelemente mit sechseckiger oder rechteckiger
Frontfläche 21 verwendet
werden. In allen Fällen
dient die rasterartige Anordnung der Grundelemente im Bereich der
Kontur dazu, dass auf einfache Weise außen um die von der Kontur getroffenen
Grundelemente herum weitere Grundelemente angeordnet werden können, um die
Oberfläche,
das heißt
also auch ein Plattenelement oder eine Platte, vervollständigen zu
können.
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Aus 2 und 3 wird
deutlich, dass bei einer Anordnung der Grundelemente in der hier
angesprochenen Art Bereiche derselben in den Innenraum der Kontur
ragen. Diese Bereiche werden zur Herstellung der Kontur abgetrennt,
wobei auf beliebige Trennverfahren zurückgegriffen werden kann. Diese
werden vorzugsweise auf das Material der Grundelemente abgestimmt.
Da das Material Holz, Kork, Glas, Edelstein, Halbedelstein, Keramik,
Porzellan, Metall, Beton, Natur- und Kunststein und/oder Kunststoff
sein kann, müssen
entsprechend geeignete Trennverfahren ausgewählt werden. Es ist möglich, den
in den Innenraum der Kontur ragenden Bereich der Grundelemente durch
Sägen,
Fräsen,
Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Erodieren, Stanzen, Brennschneiden,
Nibbeln sowie Vorritzen und Abbrechen abzutrennen. Bei der Verwendung von
Materialien, die die Verwendung von Gussformen oder Formwerkzeugen
oder Stanzwerkzeugen zur Trennung der Grundelemente erfordert, werden die
Gussformen oder die Formwerkzeuge oder die Stanzwerkzeuge geändert.
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Wesentlich
ist, dass als Abfall lediglich diese hier angesprochenen Bereiche
anfallen, sofern die abgeschnittenen Bereich nicht sogleich wieder
recycle oder von vornherein gar nicht erst produziert werden. Es
wird deutlich, dass die sichtbaren Frontflächen der abgetrennten Bereiche
der Grundelemente in der Summe gesehen wesentlich kleiner sind als
die komplette Fläche
des Ausschnitts 17. Da also der Innenbereich innerhalb
der von der Kontur getroffenen Grundelemente frei bleibt, wird der
Abfall bei der Herstellung des Ausschnitts deutlich reduziert.
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Eine
weitere Minimierung des Abfalls ist dadurch möglich, dass im Bereich der
Kontur 19 Grundelemente mit einer kleineren Frontfläche 21 verwendet
werden, als dies im übrigen
Bereich der Oberfläche 1 der
Fall ist. Vorzugsweise werden Grundelemente verwendet, die in einem
Rastermaß liegen, das
heißt,
dass die Grundelemente in jeweils gleiche Teil-Grundelemente unterteilt
werden. Die dabei entstehenden Teil-Grundelemente können wiederum
in gleiche Teil-Grundelemente
unterteilt werden. Insgesamt wird damit erreicht, dass die Grundelemente vorzugsweise
ein Rastermaß aufweisen.
Dies gilt auch für
Grundelemente mit anderen als rechteckförmigen oder quadratischen Frontflächen.
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Werden
also im Bereich der Kontur sehr kleine Grundelemente verwendet,
so ergeben sich damit auch nur sehr kleine Bereiche dieser Grundelemente,
die in das Innere der Kontur vorstehen. Es werden also nur geringe
Abfallmengen produziert, wenn entlang der Kontur 19 ein
Ausschnitt 17 herausgeschnitten wird.
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Wenn
absehbar ist, dass außerhalb
der Kontur nur sehr kleine Restteile der Grundelemente bestehen
bleiben, können
in diesen Bereichen der Kontur größere Grundelemente eingesetzt
werden, damit die sehr kleinen außerhalb der Kontur 19 überstehenden
Teil-Grundelemente
nicht ausbrechen und verloren gehen, was in 2b gezeigt
ist.
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Zur
Verbesserung der Handhabbarkeit werden die von der Kontur 19 getroffenen
Grundelemente miteinander verbunden und damit ein Formelement 31 erzeugt.
Vorzugsweise bei großen
Ausschnitten ist es sinnvoll, das Formelement in einzelne Formsegmente
zu zerlegen. Dies führt
auch dazu, dass Teilbereiche eines Ausschnitts, beispielsweise ein
Halbkreis eines kreisförmigen
Ausschnitts, einzeln als Formelement verwendet werden können.
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Es
ist also nicht nur möglich,
Ausschnitte herzustellen, die vollständig innerhalb einer Oberfläche, beispielsweise
eines Plattenelements liegen. Es ist auch denkbar, einen randoffenen
Ausschnitt zu realisieren, der innerhalb des Plattenelements eine
in sich geschlossene Kontur aufweist.
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Besonders
effektiv einsetzbar ist das Verfahren dann, wenn die Fläche des
gewünschten
Ausschnitts größer ist
als die Frontfläche
eines Grundelements. Sehr vorteilhaft ist es, dass praktisch beliebige
Konturen in Oberflächen,
damit auch in Platten und Plattenelemente eingebracht werden können, wobei
stets der anfallende Abfall auf ein Minimum reduziert ist. Das Verfahren
ist allgemein anwendbar, nicht nur beim Belegen beliebiger Tragelemente (Wand,
Boden, Decke) mit einer Oberfläche
aus Grundelementen sondern auch bei der Herstellung von Platten
und Plattenelementen, die mit einem Ausschnitt versehen werden.
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Insbesondere
bei der Herstellung von Möbeln
und beim Innenausbau ergeben sich hier überaus große Kostenvorteile, weil wertvolles
Material eingespart werden kann. Insbesondere bei der Herstellung
von Formelementen und Teilen davon, also von Formsegmenten, ist
es möglich,
unterschiedliche Ausschnittgrößen vorzufertigen,
also Kreise und Bögen
unterschiedlicher Größe. Es können also
große Platten
mit unterschiedlichsten Ausschnitten hergestellt werden, die beispielsweise
für Frontseiten
von Möbeln
verwendet werden. Da die Platten Grundelemente aufweisen, deren
Größe in einem
Rastermaß liegt,
ist es möglich,
nach diesem Verfahren hergestellte Möbelplatten mit in einem Rastermaß liegenden
Zusatzteilen zu versehen, wie Säulen,
Pilastern und/oder Profilen. Es ergeben sich damit nachhaltige Einsparungspotenziale
im Möbelbau.
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Dasselbe
gilt auch für
die Herstellung von Oberflächendekorationen
aus Kacheln, Fliesen, Parkett, Klinkern, Kunst- oder Natursteinplatten
oder Platten aus anderen Materialien. In allen Fällen können Formelemente und Formsegmente
eingesetzt werden, um Ausschnitte verschiedenster Größe vorzubereiten
und kostengünstig
zu realisieren. Auch hier können
zusätzliche
Schmuckelemente eingesetzt werden, weil die Oberfläche Grundelemente aufweist,
die in einem Rastermaß liegen.
Es ist daher, wie beim Möbelbau,
sehr einfach derartige Dekorationselemente vorzufertigen und nach
Bedarf einzusetzen.
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Mit
den konkaven beziehungsweise konvexen Bereichen einer Seite des
Formelements beziehungsweise Formsegments lässt sich auf einfache Weise
ein geschlossener Kreis realisieren. Auch andere Formen, wie Blütensegmente,
Ellipsen oder andere Ornamente, wie beispielsweise Wolkenformen, sind
realisierbar.
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Die
Formsegmente können
in ihrer Seitenfläche
mit konkaver und/oder konvexer Kontur auch eine Nut aufweisen, um
beispielsweise Platten mit geringer Dicke dort einzufügen und
auf diese Weise eine Abdeckung eines Ausschnitts zu realisieren. Hiermit
können
verschiedene Effekte auf der Frontseite, beispielsweise eines Möbelstücks, realisiert werden.
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Besonders
günstig
ist das Verfahren einsetzbar bei Oberflächen, also auch bei Platten
und Plattenelementen, die quadratische Grundelemente umfassen, deren
Frontflächen
alle gleich groß sind.
Eine Verringerung des Abfalls kann auch dadurch bewirkt werden,
dass Grundelemente mit unterschiedlich großen Frontflächen eingesetzt werden, um
den in das Innere der Kontur überstehenden
Bereich der von der Kontur getroffenen Grundelemente zu minimieren.
Es bedarf dann allerdings bei der Fertigstellung der Oberfläche zumindest
in unmittelbarer Umgebung zu einem erzeugten Formelement des Einsatzes
von unterschiedlich großen
Grundelementen. Wenn ein bestimmtes Rastermaß aufgefüllt ist, können wieder gleich große Grundelemente
verwendet werden. Es ist schließlich
auch möglich,
in einem Abstand zu dem erzeugten Ausschnitt größere Grundelemente einzusetzen.
Schließlich
können
dabei dann auch von einer vorgegebenen Grundform abweichende Grundelemente
eingesetzt werden, um die Vervollständigung der Oberfläche zu beschleunigen.
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In
allen Fällen
werden im Bereich der Kontur Grundelemente, Formsegmente und Formelemente erzeugt,
die in dem dem Inneren des Ausschnitts zugewandten Bereich eine
konkave und/oder konvexe, beliebige Kontur aufweisen und im außen liegenden Bereich
quasi eine „Treppenstruktur", deren Außenform
von der Form der Grundelemente abhängt.
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Nach
allem wird Folgendes deutlich: Das hier beschriebene Verfahren kann
in identischer Weise auch dann eingesetzt werden, wenn nicht die
Kontur eines Ausschnitts realisiert werden soll, also die Kontur
eines Durchbruchs innerhalb einer Oberfläche oder Platte, sondern auch
dann, wenn eine Oberfläche
mit einer beliebigen gewünschten
Außenkontur realisiert
werden soll. Auch hier ist es möglich,
im Bereich der Außenkontur
die Grundelemente so anzuordnen, dass diese von der Außenkontur
der Oberfläche
beziehungsweise der Platte oder des Plattenelements getroffen werden.
In diesem Fall wird dann der von der Kontur umschlossene Raum mit
weiteren Grundelementen aufgefüllt.
Alle nun außerhalb
der Kontur liegenden Bereiche von Grundelementen werden abgetrennt,
wobei die abgetrennten Bereiche Abfall darstellen.
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Auf
diese Weise können
Oberflächen,
die in irgendeiner Weise belegt werden, also Wand-, Boden- oder
Deckenbereiche, hergestellt werden, wobei der Abfall des Belagmaterials
auf ein Minimum reduziert werden wird. Entsprechend können Platten und
Plattenelemente hergestellt werden, insbesondere solche, die eine
von einer Rechteckform abweichende Außenkontur aufweisen. Es ist
nicht erforderlich, Platten oder Plattenelemente aus dem Vollen herauszutrennen
und damit ein relativ großes
Abfallvolumen hinzunehmen. Mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens
ist es möglich,
die Au ßenkontur
so zu realisieren, dass der Abfall auf ein Minimum reduziert wird.
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In
analoger Weise werden Grundelemente dicht an dicht entlang der Kontur
angeordnet und nur derjenige Bereich der Grundelemente abgeschnitten, der
außerhalb
der Kontur liegt. Es ist auch hier möglich, Formelemente und Formsegmente
herzustellen, wie sie oben beschrieben wurden. Größere Platten mit
einer gewünschten
hier angesprochenen Kontur können
aus Plattenelementen hergestellt werden, die aneinander gelegt werden.
Im Bereich der Außenkontur
einer größeren Platte
gibt es dann Plattenelemente, die von der Kontur getroffen werden.
Deren Außenkontur
wird dann nach dem hier beschriebenen Verfahren realisiert, um den
Gesamtabfall auf ein Minimum zu reduzieren. Es ist also möglich, eine
Außenkontur
herzustellen und deren Innenraum mit einzelnen Grundelementen aufzufüllen, was
bei kleineren Formen sinnvoll ist, oder aber Plattenelemente mit
einer beliebigen Außenkontur
herzustellen, und den Innenraum dann mit rechteckigen Grundelementen
aufzufüllen.
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Die
Möglichkeiten
der Abfallminimierung durch die Wahl kleinerer Grundelemente sind
natürlich
auch hier gegeben, also bei dem Verfahren zur Herstellung einer
Außenkontur.
Deshalb wird in vollem Umfang Bezug genommen auf das oben beschriebene
Verfahren, auf die Formelemente, die Formsegmente und die Tatsache,
dass größere Platten
aus Plattenelementen herstellbar sind.
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Zur
Verdeutlichung des Verfahrens zur Herstellung einer Oberfläche mit
einer Außenkontur
wird im Folgenden auf 5 verwiesen. Die Darstellung zeigt
eine Oberfläche 1 mit
einer Kontur 19, die die Außenkontur der Oberfläche 1 bilden
soll. Unmittelbar aneinander grenzend findet sich eine Anzahl von Grundelementen 7, 9 und 11,
außerdem
eine Zahl weiterer derartiger Elemente ohne Bezugziffern, die von
der Kontur 19 getroffen sind. Die innerhalb der Kontur 19 liegenden
Bereiche der Grundelemente sind punktiert dargestellt. Außerhalb
der Kontur liegende Bereiche werden mittels eines der oben beschriebenen
Verfahren abgetrennt. Die abgetrennten Bereiche stellen den Abfall
dar.
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Es
wird ohne weiteres deutlich, dass bei Herstellung der Oberfläche 1 mit
der Außenkontur 19 aus einer
vollständigen
Platte, wie sie in 5 dargestellt ist, sehr viel
mehr Abfall anfallen würde.
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Das
hier beschriebene Verfahren minimiert den Abfall bei Herstellung
aller außerhalb
des Rastermaßes
liegenden Konturen. Beispielsweise wird der Abfall auch dann minimiert,
wenn mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens eine Oberfläche 1 mit dreieckförmiger Außenkontur 19 ausgeschnitten wird.
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Im Übrigen ist
es möglich,
im Inneren der Oberfläche 1 eine
oder mehrere Ausnehmungen nach dem anhand der 1 bis 4 beschriebenen
Verfahren zu realisieren.
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Nach
dem Abtrennen der über
die Kontur 19 vorstehenden Bereiche der Grundelemente wird
der von der Kontur 19 eingeschlossene Bereich mit Grundelementen
aufgefüllt.
Dies ist beispielhaft in 5 mit einer Anzahl von Grundelementen
angedeutet.
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Bei
sehr großen
Oberflächen 1 ist
es auch möglich,
den von der Kontur 19 eingeschlossenen Bereich mit größeren Elementen
aufzufüllen,
also die Oberfläche 1 aus
Teilelementen zusammenzusetzen, wie dies anhand von 4 im
Einzelnen erläutert wurde.
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Selbstverständlich ist
es auch hier möglich, ein
Formelement herzustellen, das die von der Kontur 19 getroffenen
Grundelemente umfasst und dieses dann innen aufzufüllen. Schließlich ist
es auch möglich,
Formelemente der hier angesprochenen Art in Formsegmente zu zerlegen,
um deren Handhabbarkeit zu verbessern oder um diese auch andersartig
zusammensetzen zu können
zum Zwecke der Realisierung anderer Oberflächen. Beispielsweise kann aus
vier Kreissegmenten ein Halbkreis zusammengesetzt werden. Es wird
hier auf das oben zu dem Formelement und den Formsegmenten Gesagte
verwiesen.
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Aus
den Erläuterungen
ist schließlich
auch ersichtlich, dass das hier genannte Prinzip der Verwendung
von Grundelementen im Bereich einer Kontur auf dreidimensionale
Strukturen übertragen
werden kann. Diese können
quasi scheibenweise aufgebaut werden, wobei jede Scheibe nach dem
anhand von 5 erläuterten Prinzip hergestellt
wird. Denkbar ist es aber auch, Grundelemente im Bereich der Außenkontur
eines Formkörpers
anzuordnen und dann über
die Kontur hervorstehende Bereiche der Grundelemente abzutrennen.