DE19742825B4

DE19742825B4 - Verfahren zum Aufbringen einer Lineatur und Tafel mit einer Lineatur

Info

Publication number: DE19742825B4
Application number: DE19742825A
Authority: DE
Inventors: Hermann Schaffitzel; Tobias Gerlach
Original assignee: Hohenloher Spezialmobelwerk Schaffitzel and Co GmbH; HOHENLOHER SPEZIALMOEBEL
Current assignee: Hohenloher Spezialmobelwerk Schaffitzel and Co GmbH; HOHENLOHER SPEZIALMOEBEL
Priority date: 1997-09-27
Filing date: 1997-09-27
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2017-09-28
Also published as: DE19742825A1

Abstract

Verfahren zum Aufbringen einer Lineatur auf eine Tafel, die eine auf einem Unterbau angebrachte Blechplatte besitzt, die eine Emailleschicht aufweist, die mit der Lineatur zu versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Emailleschicht zum Erzeugen der Lineatur mittels wenigstens eines Laserstrahls verändert wird, der maximal 5 μm von der Oberfläche der Emailleschicht abträgt und eine Lineatur als Ton-in-Ton-Abstufung erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Lineatur auf einer Tafel, die eine auf einem Unterbau angebrachte Blechplatte besitzt, die eine Emailleschicht aufweist, die mit der Lineatur zu versehen ist, und eine Tafel.
Es ist bekannt, insbesondere bei mit Kreide zu beschriftenden Tafeln, auf einem Unterbau ein Stahlblech anzubringen, das mit einer oder mehreren matten Emailleschichten versehen ist ( DE 41 22 763 A1 , Patent Abstract auf Japan JP 58061276 A ). Auf der Emailleschicht wird beispielsweise eine Lineatur mit einer Spezialfarbe von Hand oder mechanisch aufgebracht, beispielsweise im Siebdruckverfahren. Die Lineatur kann auch mit einem nachträglichen Emailliervorgang aufgebracht werden, wozu mittels Emaillepulver Linien aufgeschüttet werden, die dann aufgeschmolzen werden. Mittels Lackieren aufgetragene Lineaturen werden aufgrund der Schleifwirkung der Kreide im Laufe der Zeit abgerieben, so dass sich ihre Sichtbarkeit verringert. Darüber hinaus bilden sie insbesondere im Neuzustand ein Hindernis oder eine Stolperschwel le für die darüber geführte Kreide, was zu einer Störung des Schriftzuges oder einer Zeichnung führen kann. Auch eine nachträglich emaillierte Linie bildet ein derartiges Hindernis oder Stolperschwelle. Die emaillierte Lineatur ist jedoch weniger verschleißanfällig. Allerdings besteht für sie der wesentliche Nachteil für Hersteller von Tafeln, dass diese die Lineatur nicht selbst anbringen können. Vielmehr muss diese Lineatur vom Hersteller des Emaillebleches angebracht werden, so dass für jede Tafel das zugehörige Blech entsprechend einem Auftrag einzeln emailliert werden muss. Alternativ müssen Tafelbleche mit vielen Varianten der Maße und Art der Lineatur auf Lager gehalten werden.
Zum Dekorieren oder Markieren von Gegenständen mit emaillierten Oberflächen war es bekannt ( DE 35 39 047 C2 ), die Oberfläche mittels eines Laserstrahls zu bearbeiten. Bei diesem Verfahren werden dem Emaille oder dem Emaillerohstoffgemisch Trübungsmittel beigemengt, die sich bei Einwirkung eines Laserstrahls infolge von chemischen und physikalischen Reaktionen örtlich und optisch auflösen. Für keramische Materialien, Glasuren, keramische Gläser und Gläser war eine Laserbeschriftung bekannt ( EP 0 233 146 A1 ), bei welchem die Materialien einen strahlungsempfindlichen Zusatzstoff enthalten, der sich bei Laserbestrahlung verfärbt, ohne dass die Oberfläche des beschrifteten Materials vom Auge erkennbar beschädigt wird.
Es war auch bekannt, Glas, Kunststoff, Halbleitern, Holz oder Keramik mittels Laserbestrahlung zu bearbeiten ( DE 44 05 203 A1 ). Die Laserstrahlung weist eine Wellenlänge von 1,4 μm bis 3,0 μm auf. Die Eindringtiefe lässt sich in einem Bereich von weniger als 1 μm bis in den Millimeterbereich variieren.
Es war auch ein Verfahren zum Dekorieren und Markieren von Gegenständen aus nichtleitenden Materialien und Gegenständen mit dielektrischen Überzügen mittels Laserstrahlung bekannt ( DD 112 941 A ), wobei eine zeitliche Veränderung der Strahlungsleistung und die damit verbundene thermische Einwirkung auf dem zu bearbeitenden Material durch proportionale zeitliche Änderungen der Anregungsenergie für das Lasermedium erfolgt.
Es war auch ein Verfahren zum Beschriften oder Markieren mit einem Elektronen- oder Laserstrahl bekannt ( DE 40 08 398 A1 ), bei welchem der Laserstrahl oszilliert, der bei einem einmaligen Überfahren noch keine Veränderung einer Oberfläche bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem eine dauerhaft sichtbare Lineatur erhalten wird, die kein Hindernis beim Beschriften mit Kreide darstellt und gegebenenfalls beim Hersteller der Tafel aufgebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Oberfläche der Emailleschicht zum Erzeugen der Lineatur mittels wenigstens eines Laserstrahls verändert wird, der maximal 5 μm von der Oberfläche der Emailleschicht abträgt und eine Lineatur als Ton-in-Ton-Abstufung erzeugt.
Mittels eines Laserstrahls lässt sich die Oberfläche einer Emailleschicht derart verändern, dass ein Farbkontrast zur übrigen Oberfläche erhalten wird, ohne dass eine spürbare Rille o. dgl. erzeugt wird. Diese Veränderung der Oberfläche ist dauerhaft, so dass auch nach einer längeren Benutzungsdauer die Lineatur der Tafel unverändert vorhanden ist. Darüber hinaus entsteht kein Hindernis oder Stolperschwelle, bei der von Hand durchgeführten Kreideführung. Die aufgrund der Laserstrahlbehandlung erhaltene Lineatur ist eine Abstufung Ton-in-Ton, so dass bei einer Sicht auf die Tafel aus größerer Entfernung die Lineatur kaum auffällt und das aufgezeichnete Bild oder die aufgezeichnete Schrift o. dgl. nicht nennenswert stört.
Um eine Lineatur mit ausreichend dicken Linien zu erhalten, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Laserstrahl mit einer im Wesentlichen linearen Bewegung geführt wird, der eine kreisende oder pendelnde Bewegung überlagert wird. Obwohl der Laserstrahl selbst nur einen relativ geringen Durchmesser aufweist, lässt sich auf diese Weise eine Lineatur mit nahezu beliebig breiten Linien erhalten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zum Aufbringen einer Lineatur auf einer Emailleschicht eines Bleches einer Tafel.
1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung, und
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1.
Die dargestellte Vorrichtung dient zum Anbringen einer Lineatur 10, beispielsweise einer Schreiblineatur für Schreibanfänger, auf einer im übrigen bereits fertigen Tafel 11. Die Tafel 11 besitzt einen Unterbau, beispielsweise aus einer Preßspannplatte, auf der ein grundverzinktes und anschließend mit einer Emailleschicht 12 versehenes Stahlblech befestigt ist. Die so gebildete Tafel 11 wird dann mit einem Rahmen 13 umgeben. Die Emailleschicht 12 weist einen Hafteffekt für die Kreide auf, mit der die Tafel beschrieben wird. Dies wird durch eine Grobmattierung während des Aufbringungsverfahrens des Emaillepulvers erreicht. Dieses Emaillepulver ist dunkel eingefärbt, vorzugsweise in dunkelgrüner Farbe, damit eine weiße Kreide gut sichtbar ist.
Die Lineatur 10 wird mittels eines Lasers 14 auf der Oberfläche der Emailleschicht 12 der Tafel aufgebracht. Die Lineatur 10 wird dabei so aufgebracht, daß sie gegenüber der Schreiboberfläche einen Farbkontrast darstellt, der dem Schreibenden eine deutlich sichtbare Hilfe gibt, jedoch andererseits für einen sich in größerem Abstand zu der Tafel befindlichen Betrachter das Schriftbild oder die Ganzheit einer Zeichnung möglichst wenig stört. Hierbei hat sich die durch das Behandeln mit dem Laser 14 erzielbare Abstufung Ton in Ton bewährt, bei der eine Lineatur 10 erhalten wird, die etwas heller als die dunklere Tafelfläche ist.
Bei dem Beaufschlagen der Oberfläche der Emailleschicht 12 mit einem Laserstrahl wird der Farbkontrast durch mehrere Faktoren erhalten, die jeder einzeln für sich eingesetzt werden können, die jedoch bevorzugt zusammenwirken. Zum einen wird durch den Laserstrahl im Bereich der Linien der Lineatur 10 die Oberflächenstruktur verändert, so daß sich eine geänderte Lichtreflexion ergibt. Darüber hinaus wird etwas Material von der Oberseite der Emailleschicht abgetragen, jedoch maximal nur 5 μ. Auch dadurch wird die Sichtbarkeit der Lineatur bewirkt. Des weiteren wird durch die Beaufschlagung des Laserstrahls ein Teil der Farbpigmente des Emailles entfernt, insbesondere durch Verdampfen. Hierfür eignet sich besonders ein energiereicher Nd:Yag-Laser. Durch diese Verdampfung von Farbpigmenten wird eine Aufhellung erhalten.
Die Tafel 11 wird auf einen Auflagetisch 15 einer Vorrichtung aufgelegt, der mit Positionierungshilfen 16 versehen ist, so daß die Tafel 11 in einer definierten, bekannten Position sich auf dem Arbeitstisch 15 befindet. Oberhalb des Arbeitstisches 15 ist eine verfahrbare Brücke 17 vorgesehen, die mit CNC-gesteuerten Fahrwerken 18 in Längsrichtung des Tisches 15 verfahrbar ist. An der Brücke 17 ist der Laser 14 angebracht, der mittels eines eigenen CNC-gesteuerten Fahrwerkes 19 auf der Brücke verfahrbar ist, so daß der Laser in jede beliebige Position oberhalb des Arbeitstisches 15 verfahren werden kann. Der Laser 14 ist höheneinstellbar an seinem Fahrwerk 19 angebracht. Diese Höheneinstellung kann während der Anbringung der Lineatur unverändert bleiben. Der Laser 14 enthält in nicht näher dargestellter Weise einen zusätzlichen Antrieb, mit Hilfe dessen der Laser 14 zu einer kreisenden oder pendelnden Bewegung relativ zu seinem Fahrwerk 19 angetrieben wird. Mittels der Größe der Pendelbewegung oder des Durchmessers der kreisenden Bewegung läßt sich die Stärke der Linien der Lineatur bestimmen.
Die CNC-gesteuerten Fahrwerke 18, 19 sind an einem Steuerpult 20, das eine Eingabeeinheit 21 aufweist, frei programmierbar. Dadurch ist jede mögliche Art einer Lineatur mittels der Vorrichtung herstellbar. Darüber hinaus sind nicht nur Lineaturen herstellbar, sondern beispielsweise auch Firmenlogos, Wappen, Institutsnamen, Inventarisierungsnummern oder Bedienungs- und Behandlungshinweise ohne Mühe auf der Tafel in dauerhafter Weise anbringbar.
Der einfache Aufbau der erläuterten Vorrichtung macht es möglich, daß jeder Hersteller von Tafeln sich eine derartige Vorrichtung anschafft, so daß er seine Lineatur und ggf. eine zusätzliche Beschriftung o. dgl. auf seiner Tafel selbst anbringen kann. Es genügt dann für den Hersteller von Tafeln, daß er das emaillierte Stahlblech in Coils (als Rollen oder Wickel) bezieht und in den gängigen Größen auf Lager hält, insbesondere mit Breiten von 100 cm, 120 cm und 150 cm. Er kann dann die spezielle Tafellänge einfach von dem Coil abschneiden und anschließend selbst die Lineatur oder sonstige Beschriftung anbringen.

Claims

Verfahren zum Aufbringen einer Lineatur auf eine Tafel, die eine auf einem Unterbau angebrachte Blechplatte besitzt, die eine Emailleschicht aufweist, die mit der Lineatur zu versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Emailleschicht zum Erzeugen der Lineatur mittels wenigstens eines Laserstrahls verändert wird, der maximal 5 μm von der Oberfläche der Emailleschicht abträgt und eine Lineatur als Ton-in-Ton-Abstufung erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl mit einer im wesentlichen linearen Bewegung geführt wird, der eine kreisende oder pendelnde Bewegung überlagert ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Laserstrahls in der Emailleschicht eingelagerte Farbpigmente entfernt werden
Tafel mit einem Unterbau, der eine Blechplatte aufnimmt, die mit einer Emailleschicht versehen ist, die eine Lineatur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche der Emailleschicht (12) für die Linien der Lineatur (10) maximal 5 μm mittels Laserstrahlen abgetragen und eine Lineatur als Ton-in-Ton-Abstufung erzeugt worden ist.
Tafel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Linien der Lineatur (10) Farbpigmente aus der Oberfläche der Emailleschicht entfernt sind.