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Dokumentenidentifikation DE10100828B4 13.07.2006
Titel Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur und glasähnliche Wand mit einer Oberflächenstruktur
Anmelder Merz & Krell GmbH & Co. KGaA, 64401 Groß-Bieberau, DE
Erfinder Frohnert, Werner, 32760 Detmold, DE
Vertreter Leonhard Olgemöller Fricke, 80331 München
DE-Anmeldedatum 10.01.2001
DE-Aktenzeichen 10100828
Offenlegungstag 13.03.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse B41M 1/34(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B44F 1/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B44C 1/22(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C03C 15/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Herstellen von Gebrauchsobjekten mit einer edlen Oberfläche. Auch umfaßt ist ein solches von einem Verfahren hergestelltes Objekt, das über das Verfahren hergestellt werden kann.

Satinierte Oberflächen sind edel wirkende Oberflächen von Gebrauchsobjekten. Bei der Glasveredelung werden zum Erhalt dieses besonders hochwertigen und edlen Effektes der Oberfläche Glasobjekte verwendet, deren Oberfläche satiniert oder milchig trüb ausgebildet wird. Das an der Oberfläche milchig trübe Glas wird mittels eines Ätzvorgangs erhalten. Dazu wird ein klares, transparentes Glasobjekt, wie ein Becher oder ein Schreibgerät oder ein sonstiges Gebrauchsobjekt wie Tasse, Flasche, Vase oder Bilderrahmen in eine ätzende Flüssigkeit getaucht, die mit der Oberfläche des Gebrauchsobjektes reagiert. Das Ergebnis ist eine äußere Oberfläche des Glasobjektes, die eine hohe Rauhtiefe aufweist und eine kraterförmige Gestaltung in einer Detailansicht aufweist. Dadurch wird einfallendes Licht gebrochen, gelangt nicht durch das Glasobjekt und die Oberfläche wirkt trüb, milchig oder satiniert. Die innere Oberfläche des Glasbehälters bleibt jedoch völlig glatt. Wird die Behandlung der Oberfläche an einigen Stellen ausgenommen, kommt also das Glasobjekt an diesen Stellen nicht mit der Ätzflüssigkeit in Berührung oder ist es in soweit abgedeckt, wird die Oberfläche an diesen Stellen nicht aufgerauht, bleibt vielmehr glasklar, ebenso wie die gegenüberliegende Oberfläche. Alle von der Ätzflüssigkeit erreichten Stellen werden allerdings matt. Auf diese Weise kann eine Kennzeichnung oder Verzierung, wie eine Beschriftung im Sinne einer Werbebotschaft, eines Unternehmensnamens oder eines Musters aufgebracht werden, die einen besonders hochwertigen, edlen Effekt aufgrund der Gegenüberstellung eines milchig weißen Umfeldes und eines glasklar transparent wirkendes Schriftzuges oder Musters besitzt.

Aus der DE 41 03 153 C (Kepka) ist die Gestaltung von Glaskörpern mit Dekoroberflächen bekannt. Es werden dabei flüssige Farbmittel auf die Glasoberfläche aufgetragen, mit einem Druckluftstrahl verteilt und anschließend getrocknet. Es entstehen dadurch flammenartige Strukturen, bevorzugt mit kalthärtendem Lack und eingesetzt bei satinierten (mattierten) Oberflächen von Glaskörpern, die beispielsweise gesandstrahlt worden sein können. Hiervon geht der Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Eine Nivellierung von Oberflächenprofilierungen, welche eine verzerrende optische Wirkung besitzen und die in einem Fensterbereich mit durchsichtigem Epoxidharz so ausgeglichen werden, das hier in diesem Fenster keine optisch verzerrende Wirkung entsteht, ist in der DE 41 04 983 C (Schott) beschrieben. Schließlich ist auch das Kompensieren oder Ausgleichen von Schleifspuren schon dem Stand der Technik zuzurechnen, vgl. DE 37 34 464 C (Nachtmann), wo diese Vergleichmäßigung aber dazu eingesetzt wurde, den gesamten, durchsichtigen Eindruck des gesamten Glasobjekts wieder herzustellen und kleinere Schleifspuren gänzlich zu eliminieren. Dies geschieht durch Einbringen des Fluids in die Rauvertiefungen des Schliffs, wodurch die durch Schleifen entstandenen Nachbehandlungsstellen geglättet werden, ohne eine bei Hohlglas nachteilige Flammenglättung einsetzen zu müssen.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, ein Herstellungsverfahren der eingangs angegebenen Art zu vereinfachen, wobei die Oberfläche von Objekten so veredelt werden soll, daß der selbe hochwertige und edle Effekt als beispielsweise Werbeträger oder Kunstobjekt entsteht, wobei aber die Kosten des Herstellungsverfahrens gesenkt werden sollen, gleichzeitig Flexibilität, Vielseitigkeit und leichte Anpaßbarkeit an verschiedene optische Gestaltungen der Verzierungen oder Kennzeichnungen, insbesondere der Schriftzüge möglich sind.

Erreicht wird das mit einem Verfahren, bei dem zunächst von einer vollständig satinierten oder milchig trüben Oberfläche des Glasobjektes zumindest in demjenigen Bereich ausgegangen wird, der die Kennzeichnung tragen soll. Der Bereich ist dabei größer als die Kennzeichnung, bevorzugt die gesamte Oberfläche des aus Glas bestehenden Gebrauchsobjektes. In diesen Bereich hinein wird die Verzierung oder Kennzeichnung plaziert, wobei ein Fluid aufgetragen wird, das die milchig trübe Oberfläche an dem Auftragsort wieder zu einer glatten Oberfläche werden läßt.

Ist das Fluid durchsichtig, entsteht die glasklare transparente Oberfläche nur dort, wo die Verzierung tatsächlich ist, z.B. in Gestalt des Schriftzuges. Die satinierte oder getrübte Oberfläche wird damit in diesem Bereich verändert, allerdings ist das Ausgangsprodukt bereits vollständig in dem Anbringungsbereich satiniert, so daß die Satinierung in dem Beschriftungsbereich aufgehoben wird. Unter der satinierten oder getrübten Oberfläche soll im Folgenden und im Sinne der Ansprüche eine "charakteristische Oberfläche" verstanden werden, die an mehreren Stellen dieser Beschreibung mit unterschiedlichen Begriffen erklärt wird. So soll die satinierte Oberfläche die milchig-trübe Oberfläche, die getrübte Oberfläche, die matte Struktur, die satiniert matte Struktur, die geätzte, kraterförmige Oberfläche, eine milchig weiße Oberfläche im Sinne von nicht transparent (rauh), ein matte und kraterförmige Oberfläche sowie eine kraterförmige Oberfläche sowie eine Oberfläche, die mit Kratern versehen und milchig ist, umschreiben, je nach entsprechendem Blickwinkel, entsprechender Ausschnittvergrößerung oder physikalischer Eigenschaft. Es handelt sich nicht um eine Umschreibung einer Vielzahl von verschiedenen Formen, sondern um unterschiedliche technische Begriffe, die denselben technischen Sachverhalt zum Ausdruck bringen.

Anders als der Stand der Technik wird nicht beim Satinieren ein bestimmter Bereich ausgespart, der anschließend die Verzierung oder Kennzeichnung bildet, vielmehr wird zunächst vollständig und damit vereinfacht die Oberfläche veredelt durch eine matte Struktur, und diese matte Oberfläche nur teilweise wieder in eine glatte Oberfläche umgewandelt, beispielsweise durch einen Siebdruck oder einen Tampondruck, mit dem das auf der Oberfläche haftende Fluid die Verzierung in ihrer Form und Gestalt (lokal begrenzt) definiert.

Das Fluid kann ein Quarzfluid sein (Anspruch 2). Das aus Glas bestehende Gebrauchsobjekt, das durch das Verfahren entsteht, ist an der Beschichtungsstelle mit einer Grenzschicht versehen, die zwischen dem ausgehärteten Fluid und der Glasoberfläche liegt (Anspruch 13).

Ist die gegenüberliegende Oberfläche durchlässig und ist das Fluid als Quarzfluid ebenfalls lichtdurchlässig, so entsteht im Zuge eines Lichtstrahles, der senkrecht auf die aufgedruckte Kennzeichnung strahlt, ein glasklar transparenter Effekt, der außerhalb der Kennzeichnung oder Verzierung nicht besteht. Die Kennzeichnung oder Verzierung wird glasförmig mit einer glatten Oberfläche, während das Umfeld satiniert matt wirkt, was den edlen Charakter hervorruft, ohne die Schwierigkeiten beim Herstellprozeß zu haben und die Verzierung bereits bei der Satinierung berücksichtigen zu müssen.

Durch Einsatz von zwei verschiedenen Verfahren, dem Ätzverfahren zum Satinieren und dem Druckverfahren zum begrenzten Kompensieren der Satinierung an der Stelle des Schriftzuges erleichtert sich die Beschriftung, und erleichtert sich damit die Herstellung der Gebrauchsobjekte. Man kann eine Vielseitigkeit begründen, bei der die satinierten Oberflächen an einer Stelle (beim Hersteller des Glasobjektes) hergestellt werden und als Vorprodukte geliefert werden; erst bei dem Zweitunternehmen wird die Definition der Kennzeichnung oder Verzierung ausgewählt, plaziert und damit realisiert.

Es muß betont werden, daß die Beschichtung durch das Fluid, das auf der Oberfläche haftet und anschließend trocknet oder aushärtet, nicht zwingend eine lichtdurchlässige Kennzeichnung oder Verzierung ergeben muß, vielmehr ist auch eine in der Lichtdurchlässigkeit andere Oberfläche von der Erfindung umfaßt, beispielsweise eine farbige oder undurchsichtige Oberfläche, wenn sie im wesentlichen glatt ist gegenüber der satinierten Oberfläche im Randbereich um die Beschriftung und im übrigen Bereich darum herum.

Der übrige Bereich wird als Fläche oder vollflächiger Bereich bezeichnet, während der selektive Bereich derjenige der Kennzeichnung, Verzierung, insbesondere Beschriftung ist. Der vollflächige Bereich muß nicht zwangsläufig den gesamten Gegenstand (das Gebrauchsobjekt) bedecken, vielmehr kann er auch einen Abschnitt davon bedecken, der aber größer ist, als die Kennzeichnung oder Verzierung.

Das Fluid mit dem vorgegebenen Druckverfahren bestimmt die Form der Verzierung oder Kennzeichnung. Andere Auftragsvarianten sind auch einsetzbar, soweit mit ihnen eine vorbestimmbare oder festlegbare (lokale) Begrenzung der zu beschichtenden (größeren) Flächenstücke möglich ist.

Die Verzierung wird – so das Herstellverfahren – erst nach der Satinierung aufgebracht. Die vorsatinierten Glasobjekte können gelagert werden und nach Bedarf und Kundenwunsch mit spezifischen Schriftenzügen oder Verzierungen versehen werden (Anspruch 5).

Die Rückseite, also die gegenüberliegende Oberfläche der Wand des Glasobjektes, das außenseitig die Satinierung und die glatte Verzierung trägt, ist ebenfalls frei gestaltbar. Sie kann farbig gestaltet werden, oder auch bedruckt werden.

Die Abschnitte des Schriftzuges als Möglichkeit einer Kennzeichnung oder Verzierung haben einen anderen Werkstoff als das Glas an seiner Oberfläche (Anspruch 12), außerhalb der Verzierung verbleibt die geätzte, kraterförmige Oberfläche (Anspruch 11). Besonders vorteilhaft wirkt eine glasklare Schrift, bei der die Gegenseite der Oberfläche durchlässig und glatt und die durch ein Druckverfahren aufgebrachte Verzierung ebenfalls in ihrer Oberfläche glatt ist, während außerhalb der Verzierung die satinierte Oberfläche vorherrscht (Ansprüche 1, 8, 13).

Ausführungsbeispiele erläutern und ergänzen die Erfindung.

1 ist eine Seitenansicht eines Bechers 10 mit einem Henkel 11.

2 ist ein Kugelschreiber mit einem Schaft 15.

3 ist eine Ausschnittsvergrößerung aus einer Oberfläche nach den 1 oder 2, wobei die Rauhigkeit 13 der Oberfläche stark vergrößert dargestellt ist, zur Verdeutlichung des Effektes.

Die in 1 dargestellte Tasse hat eine im wesentlichen zylindrische Oberfläche. Auf dieser zylindrischen Oberfläche ist ein Schriftzug 20 im Bereich 20b als Darstellung einer Kennzeichnung oder Verzierung vorgesehen. Die Oberflächenstruktur außerhalb des Schriftzuges 20, dessen Großbuchstabe "G" mit 20a benannt ist, ist satiniert oder milchig weiß im Sinne einer nicht transparenten (rauhen) Oberfläche gestaltet. Diese Oberfläche entsteht durch ein Ätzverfahren, das aus der zuvor klaren und vollständig durchsichtigen Oberfläche des Glasbechers 10 eine Oberfläche schafft, die zwar lichtdurchlässig, aber nicht sichtdurchlässig ist. Die Oberfläche wirkt matt und hat eine Gestalt, wie sie im Querschnitt in 3 mit 13 als kraterförmig zu bezeichnen ist.

Die in 3 dargestellte Oberfläche 13 auf der Glaswand 12, die die Becherwand des Bechers 10 darstellt, ist beispielsweise durch Flußsäure hergestellt, wenn der Becher mit seiner äußeren Oberfläche eine vorgegebene Zeitspanne in eine Säure getaucht und dabei an der Oberfläche geätzt wird.

Der herausgenommene Becher ist im wesentlichen vollumfänglich in seiner Oberfläche so gestaltet, wie die Oberfläche 13 angibt.

Eine Beschriftung der Oberfläche, im Sinne einer Verzierung oder Kennzeichnung, die auch mit anderen Logos ergänzt werden kann, ist in einem Druckverfahren möglich, bei dem die Verzierung oder Kennzeichnung aufgedruckt wird, und zwar auf die kraterförmige Oberfläche 13 von 3.

Dieses Verfahren verwendet einen Siebdruck oder einen Tampondruck, wobei als "Druckfarbe" ein Quarzfluid verwendet wird, das im Querschnitt in 3 als Großbuchstabe "G" bei 20a ersichtlich ist. Durch diese Auftragsvariante wird eine flüssige Schicht in Gestalt des Buchstabens "G" aufgedruckt, vergleichmäßigt an der Druckstelle die Oberfläche 13 und bildet eine glatte Oberfläche 13b. Diese glatte Oberfläche ist lichtdurchlässig, bezogen auf einen senkrecht einfallenden Blick B0, der bei einer gegenüberliegenden glatten Oberfläche 13a vollständig durch die Glaswand 12 hindurchreicht. Eine schräg einfallende Lichtstrahlung L wird teilweise reflektiert und ist teilweise durchgängig zum Erhalt des durchstrahlten Lichtstrahls L'.

Anders als im Schriftzugbereich 13b ist der Bereich außerhalb noch immer oberflächig mit Kratern versehen, so dass ein Blick B1 nicht durch die Wand 12 hindurch reicht, die Oberfläche aber milchig erscheint. Ein schräg einfallender Lichtstrahl L* wird nicht durchstrahlt, erhellt aber durch Streuung die Oberfläche, so daß eine milchige Farbe entsteht.

Die gegenüberliegende Fläche 13a kann zusätzlich beschichtet werden, wenn Farbeffekte oder andere Durchstrahlungseffekte gewünscht werden.

Die Druckfarbe als Quarzfluid ist so gewählt, daß sie möglichst glasähnlich ist. Wird eine andere Farbe verwendet oder eine nicht durchlässige sondern opake Farbe gewählt, kann der Unterschied zwischen matt und glatt das Design der Außenseite des Bechers 10 auch gestalten. Mit Temperatureinfluß kann die Trocknung oder Aushärtung beschleunigt werden.

Anders als bei bisherigen Herstellverfahren sind die doppelt behandelten Stellen glasklar oder glatt, während diese Stellen im Stand der Technik diejenigen waren, die nicht behandelt waren. Diejenigen Stellen außerhalb der Kennzeichnung, die einmal durch einen Ätzprozeß behandelt waren, sind ähnlich. Durch das Druckverfahren bildet sich zwischen dem Quarzfluid 20a und der unebenen Oberfläche 13 eine Zwischenschicht 14. Sie dient als Bindeglied zur Ausübung von Haftkräften auf die aufgedruckte Kennzeichnung, beispielsweise Symbole.

Statt eines Bechers 10 können auch andere Gebrauchsobjekte, wie Gläser, Vasen, Spiegel oder Töpfe sowie Flaschen Anwendung finden. Möglich sind sogar Schreibgeräte nach 2, die nicht zwingend aus Glas gestaltet sein müssen. Sie können aus einem glasähnlichen Kunststoff gestaltet sein, der im wesentlichen durchsichtig ist, wobei ein Bereich 15a festgelegt wird, in dem die Kennzeichnung 25 angebracht werden soll. Nur dieser Bereich braucht satiniert zu sein, wenn der Kontrast zwischen rauh (matt) und glatt (Schrift 25) hervorstechen soll.

Anstelle des eingegrenzten Bereiches 15a kann auch das ganze Schreibgerät 15 im Schaft satiniert sein, wobei die übrigen Bestandteile des Schreibgerätes (Clip und Drücker, sowie Schreibspitze) nicht gesondert erläutert werden müssen.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenstruktur auf einem Gebrauchsobjekt (15, 10), das zumindest bereichsweise aus Glas oder glasähnlichem Werkstoff besteht, und bei welchem Verfahren das Gebrauchsobjekt eine satinierte oder milchig trübe Oberfläche (13) als charakteristische Oberfläche zumindest in dem genannten Bereich als zu behandelnden Sollbereich aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass

    (a) die "charakteristische Oberfläche" (13) in dem Sollbereich (15a, 20b), in dem eine Verzierung oder Kennzeichnung (25, 20; 20a), insbesondere als Beschriftung, erfolgen soll, im Wesentlichen durchgehend oder vollflächig von gleichem Charakter ist;

    (b) die Verzierung oder Kennzeichnung (20, 25; 20a) in dem Sollbereich (15a, 20b) in Form eines Fluids auf die charakteristische Oberfläche (13) aufgedruckt wird, wobei die Oberfläche in der Form oder Gestalt (20a) der Verzierung oder Kennzeichnung vergleichmäßigt wird;

    (c) das aufgedruckte Fluid in der Form oder Gestalt der Verzierung oder Kennzeichnung durch einen Temperatur-Einfluss gehärtet wird;

    um gegenüber der umliegenden charakteristischen Oberfläche als Verzierung oder Kennzeichnung geglättet zu werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Fluid ein Quarzfluid, insbesondere ein durchsichtiges Fluid verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein farbiges Fluid verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Fluid in Form der Verzierung oder Kennzeichnung (20, 20a) im Siebdruckverfahren oder Tamponverfahren aufgedruckt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei satinierte Gebrauchsobjekte mit der charakteristischen Oberfläche (13) zwischengelagert werden und nach Bedarf oder Kundenwunsch mit dem Fluid in spezifischen Schriftzügen oder Verzierungen bedruckt und die Bedruckung ausgehärtet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Satinierung als Einbringung einer milchig trüben Oberfläche (13) des Gebrauchsobjektes durch einen Ätzprozess durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, wobei ein Gebrauchsobjekt verwendet wird, das im Wesentlichen vollständig aus Glas oder dem glasähnlichen Werkstoff besteht.
  8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Kennzeichnung oder Verzierung transparent, insbesondere glasklar oder im Wesentlichen vollständig durchsichtig, nach dem Aufdrucken auf die charakteristische Oberfläche (13) gestaltet wird, aber der Oberflächenabschnitt außerhalb der Verzierung (20a) oder Kennzeichnung weiterhin getrübt bleibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kennzeichnung als Schriftzug aus Buchstaben aufgedruckt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere Gebrauchsobjekte mit einer charakteristischen Oberfläche ohne Kennzeichnung oder Verzierung in dem zu verzierenden Sollbereich angeliefert werden, und danach die angelieferten Gebrauchsobjekte mit der Kennzeichnung oder Verzierung in dem Druckverfahren in dem Sollbereich (15a, 20b) bedruckt werden, um ein veredeltes Gebrauchsobjekt zu erhalten.
  11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei eine kraterförmige Oberfläche (13) als die charakteristische Oberfläche im Sollbereich zu einer glatten Oberfläche durch das Aufdrucken im Bereich der Verzierung oder Kennzeichnung wird, wobei die glatte Oberfläche (13b) die Kennzeichnung oder Verzierung des Gebrauchsobjekts bestimmt.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Kennzeichnung (20a) oder Verzierung ein anderer Werkstoff verwendet wird, als im umliegenden Bereich (13) im Bereich der Oberfläche des Gebrauchsobjektes.
  13. Eine glasähnliche Wand (12) aufweisendes Objekt (15, 10), hergestellt nach einem Verfahren zum Behandeln einer Oberflächenstruktur, bei welchem Verfahren das Objekt zumindest bereichsweise eine satinierte, rauhe oder milchig trübe Oberfläche (13) als charakteristische Oberfläche besitzt, wobei die zumindest bereichsweise charakteristische Oberfläche (13) im wesentlichen durchgehend oder vollflächig von gleichem Charakter ist; und wobei eine Verzierung in Form und Gestalt eines Schriftzugs (20, 25; 20a) durch ein Aufdrucken eines sich in Oberflächenrichtung nur begrenzt und definiert – nach Maßgabe des Schriftzugs – erstreckenden Fluids auf der und in der charakteristischen Oberfläche (13) entsteht, um die charakteristische Oberfläche in der Gestalt (20a) des Schriftzugs zu glätten.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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