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Die
Erfindung betrifft ein Geschirrteil aus Glas, Porzellan oder Keramik,
enthaltend einen elektronisch auslesbaren Datenträger, insbesondere
einen Transponder.
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Aus
der nachveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
DE 10 2004 019 119 A1 ist ein Geschirr mit
einem integrierten Datenträger
in Form eines Transponders bekannt, wobei der Transponder unter
anderem eingegossen sein kann. Über
diesen Transponder ist es möglich, über ein
geeignetes elektronisches Erfassungsmittel die Transponderinformation
zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort auslesen zu
können.
Beispielsweise ist es hierüber
möglich,
ein spezifisches Geschirrteil zu identifizieren, was insbesondere
im Bereich der Gastronomie sehr zweckmäßig ist, vornehmlich im Bereich
von Selbstbedienungsrestaurants, wo der Kunde sich seine Speisen
selbst nehmen kann. Ein solches elektronisch auslesbares Element
bietet nun beispielsweise an einer Kasse die Möglichkeit, eine entsprechende
Information beispielsweise über
das Ist-Gewicht des Geschirrteils dem Datenträger zu entnehmen, wobei hierfür keine
Sichtverbindung erforderlich ist, wie dies bei bisherigen Barcodes
auf den Geschirrteilen als Informationsträger der Fall ist. Darüber hinaus
ist es natürlich
auch möglich,
generell ein Geschirrteil zu identifizieren, also zu erkennen, ob
es sich hierbei um einen Teller, eine Schale oder eine Tasse oder
dergleichen handelt. In Verbindung mit Restaurationsbetrieben, wo
beispielsweise an verschiedenen unterschiedlichen Ausgabestellen unterschiedliche
Gerichte ausgegeben werden, ist es sogar denkbar, an einer solchen
Ausgabestelle den Datenträger
mit einer entsprechenden Information zu belegen, die angibt, dass
dieses Geschirrteil in der entsprechenden Essensausgabestationwar,
mithin also auf ihm sich ein dort ausgegebenes Gericht zu einem
bestimmten Preis x befindet, was dann sofort an der Kasse erkannt
werden kann. Es ist also eine eindeutige Zuordnung des Geschirrteils
und der entsprechenden Speisen oder dergleichen möglich. Ein solcher
auslesbarer Datenträger
kann darüber
hinaus eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen enthalten,
wie beispielsweise Informationen über das Alter des Geschirrteils,
wie viele Zyklen es bereits durchlaufen hat (Essensausgabe/Waschen)
sowie Informationen über
die Spül-
und Temperaturhistorie etc.
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Ein
zentrales Problem ist der optimale Schutz vor mechanischer Belastung
des Datenträgers,
einerseits im üblichen
Handling des Geschirrteils im Restaurant selbst, andererseits im
nachgeschalteten Bereich, wo die Geschirrteile gewaschen und gestapelt
werden. Ein weiteres Problem ist der sichere thermische Schutz des
Datenträgers,
einerseits durch aufgeladene heiße Speisen, andererseits beim
Reinigen, wo mitunter sehr hohe Temperaturen herrschen. Es ist also
sicherzustellen, dass der Transponder optimal befestigt und geschützt ist. Auch
muss verhindert werden, dass der Datenträger unkontrolliert entfernt
werden kann und damit das Geschirrteil für den eigentlichen Einsatzzweck
nicht mehr brauchbar ist.
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Aus
DE 296 14 652 U1 ist
ein Geschirrteil bekannt, an dessen Boden eine in das Innere des
Bodens gerichtete Ausnehmung vorgesehen ist. In diese Ausnehmung
wird ein Datenträger,
bei dem es sich um ein vorgefertigtes, gekapseltes Bauteil handelt,
eingesetzt und über
eine dünne
Klebeschicht mit dem Geschirrteil verbunden.
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Aus
DE 43 21 962 A1 ist
ein Geschirrteil in Form eines Tellers bekannt, an dessen Unterseite
ein Elektronikchip in lebensmittelechtem, wasserdichtem und wärmebeständigem Silikon-Gießharz eingebettet
ist. Der Elektronikchip sitzt auf der ebenen Bodenfläche des
Geschirrteils auf.
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Aus
JP 2005-000408 A ist
bekannt, an einem Geschirrteil ein Zusatzbauteil anzubringen, das
vom Durchmesser her relativ formschlüssig in die Bodenausnehmung
des Geschirrteils, begrenzt durch den üblichen Geschirrbodenrand,
eingesetzt werden kann. Dieses platten- und scheibenförmige Bauteil weist
oberseitig eine Ausnehmung auf, in die ein Datenträger eingelegt
wird, der anschließend
mit Epoxydharz ausgegossen wird. Dieses fertige Bauteil wird dann
in den Bodenring gelegt und mit dem Geschirrkörper verklebt.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Geschirrteil anzugeben,
bei dem der Datenträger
sicher fixiert und mechanisch und thermisch geschützt ist.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einem Geschirrteil der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass am Boden des Geschirrteils eine von einem erhöhten aus
der Bodenfläche hervorstehenden
Rand begrenzte Vertiefung vorgesehen ist, in die Datenträger mittels
einer ihn vollständig
einbettenden, die Vertiefung vollständig Oberflächen- beziehungsweise randbündig ausfüllenden ausgehärteten Vergussmasse
eingegossen ist.
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Der
erhöhte
Rand und damit die Vertiefung ist bevorzugt kreisförmig und
weist einen Durchmesser von wenigstens 15 mm, insbesondere von wenigstens
20 mm, vorzugsweise von ca. 28 mm im Inneren auf. Die Vertiefung
sollte wenigstens 1,5 mm tief sein, wobei der Rand aus der Bodenfläche um ca. 1
mm oder weniger hervorsteht, das heißt, die Vertiefung erstreckt
sich in den Scherben hinein, der aus diesem Grund bevorzugt eine
Bodendicke von 5 mm, vorzugsweise wenigstens 5,5 mm, insbesondere
5,8 mm aufweist, so dass vermieden wird, dass die Vertiefung optisch
an der Nutz- beziehungsweise Sichtfläche durchscheint.
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Der
Rand sollte eine Breite von wenigstens 1,5 mm, insbesondere von
ca. 2 mm aufweisen, so dass er insgesamt einen guten Kantenschutz
bietet.
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Je
nach Art des Geschirrteils sind unterschiedliche Geschirrteiltypen
zu unterscheiden. Zum einen sind flache Geschirrteile zu nennen
wie Teller oder Platten, daneben sind vertiefte, hohlgedrehte Geschirrteile
wie Schalen, Tassen etc. zu nennen.
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Teller
werden bevorzugt im isostatischen Pressverfahren hergestellt, wobei
die Kontur der Tellerrückseite
oder der Plattenrückseite
bei Keramik- oder Porzellanteilen über eine flexible PU-Membrane geformt
wird. Um eine sichere Einbindung des Transponders zu gewährleisten,
wird in diesem Pressverfahren die bereits oben beschriebene Vertiefung
mit bevorzugt einer Tiefe von 1,5 mm und einem Durchmesser von 28
mm ausgeführt.
Diese Vertiefung sollte nicht mittig liegen, um zum einen die Anbringung einer
etwaigen Bodenmarke nicht zu behindern. Zum anderen wird ein möglichst
starker Bodenscherben benötigt,
um durch die Vertiefung nicht die Stabilität des Tellerbodens zu beeinträchtigen.
Infolgedessen ist es zweckmäßig, wenn
die Vertiefung bei solchen flachen Geschirrteilen außermittig
und benachbart zu einem bodenseitig vorgesehenen Fußkreis,
auf dem der Boden aufsteht, positioniert ist. Da im Übrigen der Bodenverlauf
eines Tellers nicht parallel läuft,
sondern eine leichte Bogenform aufweist, wurde der bereits beschriebene
ringförmige
erhöhte
Rand vorgesehen, der zum einen einen Kantenschutz bietet, zum anderen
einen sauberen Abzug der Vergussmasse ermöglicht und die benötigte Tiefe
der Vertiefung zur Verfügung
stellt. Während
des Pressverfahrens beziehungsweise bei der Dimensionierung der Pressform
und des Grünlings
sind selbstverständlich die üblichen
Größenänderungen
infolge Brennschwindung etc. sowie die Verdichtungsverhältnisse zu
berücksichtigen,
so dass sichergestellt ist, dass nach dem Brennen die oben angegebenen
Maße erreicht
werden. Entsprechendes gilt bei der Herstellung von Glaspressteilen.
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Bei
hohlgedrehten, tiefen Geschirrteilen wie beispielsweise Schalen
oder Tassen wird ebenfalls eine solche bevorzugt kreisrunde, mit
einem erhöhten
Randbereich versehene Vertiefung realisiert. Diese Geschirrteile
aus Keramik, oder Porzellan werden mittels einer Gipsform hergestellt,
die entsprechend profiliert ist. Anders als bei den gepressten Artikeln muss
bei diesen gedrehten Geschirrteilen allerdings die Vertiefung zentrisch
in die Unterseite des Geschirrteilbodens gelegt werden, da bei einer
azentrischen Anordnung keine saubere Ausformung der ringförmigen Randerhöhung um
die Transpondervertiefung möglich
ist. Auch bei diesen Geschirrteilen wurde der Bodenscherben leicht
verstärkt
und weist die oben beschriebenen Maße auf. Entsprechendes gilt
bei der Herstellung von Glaspressteilen.
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Der
Herstellung liegt zum einen der Gedanke zugrunde, eine separate
Aufnahme in Form einer Vertiefung am Geschirrteil selbst vorzusehen,
in die der Datenträger
integriert wird, wozu die Vergussmasse dient. Zum anderen ist während des
Einbettens des Transponders vorgesehen, dass zur Beschleunigung
des Aushärtevorgangs
das Geschirrteil auf eine Temperatur oberhalb Raumtemperatur erwärmt wird,
wobei diese Temperatur ≥ 50°C, insbesondere ≥ 70°C und vorzugsweise
bei ca. 90°C
liegen sollte. Diese erhöhte
Temperatur stellt sicher, dass es nicht zur Blasenbildung in der
Vergussmasse kommt, zum anderen kann hierüber der Abbindevorgang beschleunigt
werden, was einer rationellen Fertigung zuträglich ist. Darüber hinaus
bietet das Einsetzen des Transponders oder des Datenträgers in eine
geschirrteilseitige Vertiefung ein hohes Maß an Schutz, was noch dadurch
verbessert wird, dass der Datenträger vollständig in die Vergussmasse, die
wie beschrieben blasenfrei ausgehärtet ist, integriert ist.
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In
einer konkreten Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass in
die Vertiefung in einem ersten Schritt ein Teil der Vergussmasse
und anschließend
der Datenträger
eingebracht werden, wonach die Vergussmasse bei erhöhter Temperatur
erhärtet und
wonach in einem zweiten Schritt der Rest der Vergussmasse in die
Vertiefung, den Datenträger vollständig einbettend,
eingebracht wird, wonach die Vergussmasse bei erhöhter Temperatur
aushärtet. Gemäß dieser
Ausgestaltung wird in das auf beispielsweise ca. 90° erwärmte Geschirrteil
zunächst etwas
Vergussmasse eingebracht, wonach der Transponder über diese
Vergussmasse in der Vertiefung verklebt und fixiert wird. Bei der
erhöhten
Temperatur, die gehalten werden oder allmählich absinken kann, bindet
die Vergussmasse zumindest etwas ab, der Datenträger wird fest fixiert. Hierüber ist
sichergestellt, dass sich auch keine Blasen bilden, da der Datenträger zunächst über die
relativ dünne
Vergussmassenschicht am Geschirrteil in der Vertiefung fixiert wird.
Anschließend
wird im zweiten Schritt der Rest der Vergussmasse eingebracht, wodurch
der Datenträger
vollständig
eingebettet und von Vergussmasse umgeben ist, so dass er allseitig
geschützt
ist. Die Vergussmasse härtet
nun bei der erhöhten
Temperatur vollständig
aus. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich ein allseitiger Schutz
ergibt, zum anderen kann auch hier ein blasenfreies Aushärten sichergestellt
werden. Die Vergussmasse kann am Rand der Vertiefung sauber abgezogen
werden, so dass sich eine formschlüssige, ebenflächige Oberfläche ergibt.
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Dabei
kann das Geschirrteil vor oder nach dem Einbringen des Teils der
Vergussmasse und des Datenträgers
auf die erhöhte
Temperatur erwärmt werden,
wobei nach dem Einbringen des Rests der Vergussmasse eine erneute
Erwärmung
erfolgt, wobei die dabei erreichte Temperatur eine Zeit gehalten wird
und anschließend
das Geschirrteil abkühlt.
Hinsichtlich des ersten Schritts sind also zwei verschiedene Vorgehensweisen
denkbar. Zum einen kann das Geschirrteil bereits erwärmt sein,
wenn der erste Teil der Vergussmasse eingebracht wird, alternativ kann
die Erwärmung
auch erfolgen, nachdem die Vergussmasse und der Datenträger eingesetzt
wurden. In jedem Fall erfolgt im zweiten Schritt die Erwärmung erst
nach dem vollständigen
Vergießen
mit einer Haltezeit, die wenigstens 5 Minuten, vorzugsweise wenigstens
10 Minuten betragen sollte, um ein vollständiges Aushärten sicherzustellen und den
Abbindevorgang zu beschleunigen.
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Wie
bereits beschrieben ist es zweckmäßig, wenn die Menge der eingebrachten
Vergussmasse derart bemessen ist, dass die Vertiefung nach dem Aushärten vollständig oberflächenbündig ausgefüllt ist,
so dass sich also keine Kanten oder Ränder bilden, an denen sich
Schmutz oder dergleichen festsetzen kann. Als Vergussmasse wird
bevorzugt ein Epoxidharz verwendet, das möglichst rasch und blasenfrei
aushärtet.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Unterseitenansicht eines Geschirrteils in Form eines Tellers,
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2 eine
Darstellung eines Datenträgers
in Form eines einzubettenden Transponders,
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3 eine
Ansicht des Geschirrteils aus 1 nach dem
Einbringen eines ersten Teils der Vergussmasse,
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4 das
Geschirrteil aus 3 mit eingebrachtem Transponder,
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5 das
Geschirrteil aus 4 während des Einbringens des Restes
der Vergussmasse,
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6 das
Geschirrteil aus 5 während des Abbindevorgangs zur
Fertigstellung des Endprodukts, und
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7 ein
Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Geschirrteil.
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1 zeigt
als Prinzipdarstellung ein erfindungsgemäßes Geschirrteil 1 in
Form eines Tellers, an dessen Unterseite zum einen ein Fußkreis 2 vorgesehen
ist, benachbart zu welchem außermittig eine
Vertiefung 3 ausgebildet ist, die kreisförmig ist und
von einem erhöhten
Rand 4, der aus der Fläche des
Bodens 5 hervorragt, begrenzt ist. Der Innendurchmesser
D der Vertiefung 3 und damit des Randes 4 beträgt ca. 28
mm, die Breite des Randes 4 beträgt ca. 2 mm. Der Rand 4 erhebt
sich um ca. 1 mm aus der Ebene des Bodens 5, wobei dies
bei einer leichten Wölbung
des Bodens geometriebedingt über die
Randlänge
etwas variieren kann. Die Tiefe der Vertiefung, gemessen von dem
Vertiefungsgrund zur Randoberkante, beträgt ca. 1,5 mm.
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Der
in 1 gezeigte Teller 1 ist bereits glattgebrannt,
muss also nicht mehr weiterbehandelt werden.
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In
die Vertiefung 3 soll ein Datenträger eingesetzt werden, ein
solcher ist in 2 gezeigt. Bei diesem Datenträger 6 handelt
es sich im gezeigten Beispiel um einen Transponder 7, der
kreis- oder scheibenförmig
ist und einen Durchmesser d aufweist, der um ca. 2 mm kleiner ist
als der Durchmesser D der Vertiefung, mithin also ca. 26 mm beträgt.
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Zur
Herstellung wird nun, siehe 3, das Geschirrteil 1 zunächst auf
eine gegenüber
Raumtemperatur erhöhte
Temperatur aufgeheizt, beispielsweise ca. 90°C, wozu jedes Heizmittel, beispielsweise
ein Heißluftgebläse, verwendet
werden kann. Die erhöhte
Temperatur ist durch die Angabe T = 90°C angegeben.
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In
einem ersten in 3 gezeigten Schritt wird nun
ein erster Teil der Vergussmasse 8 eingebracht. Anschließend wird,
siehe 4, der Transponder 7 in die Vertiefung
eingesetzt und über
die Vergussmasse 8 fixiert und angeklebt. Die er höhte Temperatur
von ca. 90°C
wird bei diesem Schritt nicht zwangsläufig aufrechterhalten, das
heißt,
das Geschirrteil kühlt
während
dieser Zeit langsam ab. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne Δt, während welcher,
wie angegeben die Temperatur < 90°C ist, und
nach Ablauf welcher Zeitspanne Δt
davon auszugehen ist, dass die eingebrachte Vergussmasse 8 hinreichend
ausgehärtet
ist und den Transponder 7 fixiert, wird, siehe 5,
der Rest der Vergussmasse 8 in die Vertiefung eingebracht.
Die Temperatur ist hierbei beliebig, sie kann der Raumtemperatur
entsprechen oder oberhalb dieser liegen, sie beträgt jedoch
weniger als 90°C,
nachdem seit der Geschirrteilerwärmung
im Schritt gemäß 3 eine
bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, während welcher keine Temperaturkonstanthaltung
vorlag.
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Wurde
nun der Rest der Vergussmasse eingebracht, die mengenmäßig so bemessen
ist, dass sie oberflächenbündig mit
der oberen Randkante des die Vertiefung 3 begrenzenden
Randes 4 abschließt beziehungsweise
bündig
abgezogen wurde, wird, siehe 6, das Geschirrteil
erneut erwärmt,
wobei auch hier die Temperatur bevorzugt ca. 90°C beträgt. Diese erhöhte Temperatur
wird für
eine vorbestimmte Zeitspanne Δt
von beispielsweise 10 Minuten konstant gehalten, wonach sichergestellt
ist, dass der Abbindevorgang beendet ist und die Vergussmasse vollständig ausgehärtet hat.
Anschließend
erfolgt, siehe 6, die Endkontrolle.
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7 zeigt
in Form einer Schnittansicht den Teller 1. Ersichtlich
ist in der Vertiefung 3, die durch den Rand 4 begrenzt
ist, die eingebrachte Vergussmasse, deren unterer, unmittelbar am
Vertiefungsgrund anschließender
Teil der erste Teil, der gemäß 3 eingebracht
wurde, ist, auf welchen der Transponder 7 folgt, der anschließend seitlich
und oberseitig vollständig
vom Rest der Vergussmasse 8 eingebettet ist. Diese Vergussmasse 8 ist,
siehe die Schnittdarstellung in 7, oberflächenbündig mit dem
Rand 4 abgezogen. Es ergeben sich hier also keine Ränder oder
Spalten oder dergleichen, in denen sich Schmutz festsetzen könnte.