metodo para la formacion de incrustaciones de piedra en madera, y ...

ES 2 283 735 T3
○19
OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
ESPAÑA
○11 Número de publicación: 2 283 735
○51 Int. Cl.:
B44C 1/26 (2006.01)
B44C 3/10 (2006.01)
12○ TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3
86○ Número de solicitud europea: 03394082 .6
86○ Fecha de presentación : 05.09.2003
87○ Número de publicación de la solicitud: 1398177
87○ Fecha de publicación de la solicitud: 17.03.2004
54○ Título: Método para la formación de incrustaciones de piedra en madera, y artículo fabricado.
30○ Prioridad: 05.09.2002 US 234792
45○ Fecha de publicación de la mención BOPI:
01.11.2007
45○ Fecha de la publicación del folleto de la patente:
01.11.2007
73○ Titular/es: Sean Cleary
336-B Berkshire Avenue
Redwood City, California 94063, US
72○ Inventor/es: Cleary, Sean
74○ Agente: Carvajal y Urquijo, Isabel
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de
la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea
de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se
considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del
Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

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DESCRIPCIÓN
Método para la formación de incrustaciones de
piedra en madera, y artículo fabricado.
Resumen de la invención
La presente invención es un método para fabricar
incrustaciones de material duro, con secciones
transversales de pequeñas dimensiones, para su inserción
en materiales más blandos, que resultarían dañados
por los fuertes materiales abrasivos utilizados en
los materiales duros de pulido. Se utiliza un material
amortiguador al efecto de proteger el material duro,
para la etapa de procesamiento consistente en cortar
una gran pieza de piedra reduciendo su tamaño, para
evitar la fragmentación y rotura del material duro
quebradizo, especialmente en dimensiones del orden
de dos centímetros o menos.
En concreto, las incrustaciones de granito y mármol
en madera proporcionan un bello contraste en
textura y en colores, deseables ambos en las artes decorativas.
Muebles, armarios de almacenamiento, y
virtualmente cualquier superficie de madera utilizada
en construcción, puede decorarse con incrustaciones
de piedra, a costes modestos, utilizando la presente
invención.
Adicionalmente, la invención incluye un artículo
fabricado que consiste en un compuesto de piedra y
material de amortiguación, que tiene una configuración
precisa para la inserción en madera u otros soporte
relativamente blando.
La publicación FR-A-2 643 023 revela un método
de incrustación de piedra, acorde con el preámbulo de
la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista isométrica de una incrustación
compuesta de piedra y epoxi, lista para su inserción
a través de un soporte relativamente blando.
La figura 2 es una sección transversal de un compuesto
de piedra y epoxi, formado en un molde.
Descripción de las realizaciones preferidas
El método de la presente invención puede utilizarse
con cualquiera, de entre una variedad de materiales
duros, quebradizos, tales como concreciones de piedra
como mármol o granito, o materiales vítreos que
son duros y quebradizos, pero que pueden ser cortados
y pulidos en forma de incrustaciones. Como materiales
duros se contempla también concreciones fabricadas
de cemento Portland o de oxicloruro de magnesio.
Aquí utilizaré el término “piedra” para referirme
a la totalidad de tales materiales duros, quebradizos,
incluso aunque estrictamente hablando los materiales
vítreos no son concreciones.
La configuración de sección transversal deseada,
de la incrustación, es trapezoidal con la dimensión
más larga en la parte superior, lados en pendiente hacia
dentro, hasta un fondo que es transversalmente
más corto que la parte superior, como se muestra en la
figura 2. Esto permite que una cantidad suficiente de
material de amortiguamiento flexible, acople con las
partes inclinadas, y soporte la parte de incrustación
relativamente pequeña, mientras que se retira la parte
superior de la piedra inicial. Ordinariamente, rebanar
con una sierra en un plano horizontal, a través de una
pieza de trabajo delgada, no sería posible debido a la
pobre resistencia de la piedra a la tracción. Sin embargo
mediante soportar la pieza de trabajo a ser cortada,
con material de amortiguamiento en los lados y en el
fondo separado del corte, tal corte es posible.
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El soporte puede ser cualquier material que sea
sustancialmente más blando que la piedra, tal que sería
dañado por las duras abrasiones utilizadas con los
materiales duros para formar superficies muy pulidas,
deseadas en las incrustaciones. Así, como soportes
puede utilizarse materiales de plástico sintético, bien
termoplásticos o de fraguado térmico. Con mucho, el
soporte preferido es la madera, que puede proporcionar
una enorme variedad en cuanto a granulado, color
y textura. La combinación de piedra y madera es estéticamente
agradable, como decoración para cualquier
clase de construcción, desde edificios, interior y exterior,
y decoración interior, e incluso en interiores de
automóviles.
El molde en que se forma el compuesto puede ser
cualquier material que absorba la energía del corte y
el pulido, impartida al material duro, de forma que la
piedra quebradiza no se rompa ni se fragmente. Las
resinas termoplásticas o de fraguado térmico son materiales
adecuados, debido a que pueden cimentarse
junto con el material duro utilizando técnicas convencionales.
Por supuesto, es importante que la montura
no sea tan gomosa que pegué las ruedas abrasivas, u
otros dispositivos abrasivos. Una persona cualificada
en el arte puede seleccionar una montura adecuada,
dentro del conjunto de productos comerciales disponibles.
El material de molde preferido es polietileno de
peso molecular ultra-alto. Prefiero un producto denominado
Polietileno UHMW, de Precision Plastics, Sacramento,
California. Dimensionalmente es estable, y
puede modelarse de forma precisa para la hospedar
cualquier forma de incrustación. Por ejemplo mediante
la presente invención, con tal molde puede prepararse
incrustaciones de granito de hasta 150 cm de
longitud y 1 cm de anchura. Una ventaja adicional
del molde de polietileno es que su superficie suave
no se adhiere a la resina, tal como epoxi, sobre la que
la piedra es montada. La incrustación formada puede
ser extraída fácilmente desde el molde de polietileno,
utilizando herramientas sencillas. El molde puede
ser reciclado muchas veces, siempre que los abrasivos
de pulido para la piedra no toquen la superficie
superior del molde. Prefiero realizar el corte, y un pase
de pulido tosco, mientras que el compuesto están
en el molde, y realizar el pulido final después de que
es retirado del molde. El compuesto de piedra y epoxi
es retirado del molde de polietileno antes del pulido
final, para evitar la abrasión del molde.
Puede utilizarse cualquier material de amortiguamiento
adecuado, para soportar la piedra durante el
proceso. La piedra es insertada en la artesa del molde,
rellena con la suficiente resina líquida de amortiguamiento,
para absorber la energía aplicada a la piedra
cuando se recorta la piedra sobrante y se da una primera
pasada de pulido. El material líquido de amortiguación
es vulcanizado en el molde, para asegurar
la resina a la piedra. Después del pase tosco y de un
primer pase de pulido, el compuesto se pule hasta la
superficie final plana, deseada. El pulido final de la
piedra se realiza con una pastilla de diamante de partículas
extremadamente pequeñas, tal como de grano
de muela abrasiva de 3500.
Debido a que se desea fijar la incrustación al material
de amortiguamiento, de forma que la piedra no
se salga cuando es invertido el compuesto acabado de
la incrustación y el material de amortiguamiento, prefiero
utilizar un adhesivo que sirva tanto de medio de

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fijación, como de medio de amortiguamiento. El material
adhesivo/amortiguador preferido es resina epoxi,
un adhesivo ampliamente disponible. El epoxi es
adecuado dimensionalmente, a diferencia de muchos
adhesivos que se encogen. La resina epoxi fluye antes
de endurecerse, de forma que prefiero utilizar un molde
que tenga exactamente la forma de la incrustación
acabada. Mi resina epoxi preferida es una que tiene
una viscosidad como la de la miel, pero que puede ser
empastada. Es la epoxi denominada West Systema, de
Gougeon Brothers, Inc., Bay City, Michigan.
Cuanto mayor es la profundidad de la epoxi de soporte,
más flexible es el compuesto piedra/epoxi. Es
decir, el grosor de la piedra en relación con el grosor
del material de amortiguamiento debe estar en una
proporción no mayor de 2:1, para minimizar el riesgo
de rotura o fragmentación de la piedra. Una pieza de
trabajo de granito de 150 cm por 1 cm, se rompería
por su propio peso si se soportara en su punto medio.
Sin embargo, con un material de amortiguamiento
epoxi por debajo, que soporte todas las superficies
excepto la superficie a ser expuesta en el producto final,
la tira se flexiona y no se rompe.
Cuando se utiliza polietileno de peso molecular
ultra-alto para un molde, se forma un bisel en el molde
para permitir la liberación del compuesto desde el
molde. Se prefiere una pendiente hacia dentro y hacia
abajo, de 5 grados, aunque el rango es entre 1 y 10
grados. Es decir, la dimensión a través de la parte superior
de la piedra debe ser aproximadamente 2,5 mm
mayor que la dimensión en el fondo del compuesto
piedra/epoxi.
El artículo fabricado acabado puede venderse a
fabricantes de vitrinas, soldadores y carpinteros, que
corten una artesa precisa en el soporte, inserten un adhesivo
tal como epoxi, y depositen el compuesto de
piedra/epoxi. Esto evita la preparación, pulido o acabado
in situ, que involucran múltiples intermediarios.
La piedra para la incrustación se recorta desde una
pieza mayor de material, en dimensiones mayores que
las dimensiones de la incrustación en el producto final.
He encontrado que la dimensión más corta no debe
ser menor de uno o dos centímetros, dependiendo
del tipo de piedra, o bien el material se romperá, se
rajará o se fragmentará cuando sea separado de la pieza
mayor. Cuando la piedra se monta para formar un
compuesto de piedra/epoxi, puede alojarse dimensiones
de piedra menores.
La figura 1 muestra un compuesto de piedra 11 soportado
en tres lados mediante epoxi 14, listo para su
inserción en una artesa 13 del soporte 12. Las dimensiones
de la parte superior de la piedra 11 son exactamente
las mismas que las dimensiones de la parte
superior de la abertura en la artesa 13, de forma que
no habrá espacios entre la parte superior de la piedra
11 y la parte superior del soporte 12, cuando el compuesto
sea insertado en la artesa. Las líneas punteadas
en la figura 1 muestran que la abertura en la artesa 13
es la misma que la parte superior de la piedra 11, para
permitir una superficie suave, no fracturada, en el
producto acabado de madera, con una incrustación de
piedra.
La figura 2 muestra como el compuesto de piedra
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11 y epoxi 14 está formado en un molde 15, visto en
sección transversal. Típicamente la piedra, como granito
o mármol, está disponible en trozos cortados de
2 centímetro de grosor, con la longitud y la anchura
determinadas por la formación natural de la piedra.
He encontrado que la piedra de una profundidad de
aproximadamente 1 centímetro, tiene una resistencia
a la atracción, cuando está soportada mediante epoxi
en tres lados, suficiente para ser procesada para su uso
como incrustación. Las piezas de piedra más delgadas
son propensas a romperse o fragmentarse, cuando están
siendo pulimentadas para conseguir una superficie
pulida.
El proceso tiene lugar en un molde 15 fabricado
de polietileno, que puede utilizarse una y otra vez para
incrustaciones de tamaño estándar. El molde 15 tiene
formada una artesa que duplica exactamente la abertura
superior de una artesa 13, en un soporte 12 (figura
1). Sin embargo, el fondo de la artesa en el molde 15
(figura 2) es ligeramente menor que la anchura de la
artesa 13, para permitir al adhesivo fijar el compuesto
de piedra 11 y epoxi 14, en el soporte 12. He encontrado
que una pendiente de cinco grados en los lados
16 y 17 de la artesa, en el molde 15, deja el suficiente
espacio para que un adhesivo forme una ligadura
fuerte entre la incrustación y el soporte, si los lados
de la artesa del soporte 12 son realmente verticales.
Esto da una forma trapezoidal a la sección transversal
de la artesa del molde 15, con la dimensión inferior
ligeramente menor que la dimensión superior en la
figura 2.
El procesamiento de la piedra 11 se consigue mediante
cortar una pieza de trabajo desde un trozo de
piedra. La pieza de trabajo es de aproximadamente 5
centímetros de anchura en la parte superior, con lados
inclinados para proporcionar la sección transversal
trapezoidal mostrada en la figura 2. La reducción
de la pieza de trabajo que tiene 2 cm de grosor en la
plancha, hasta aproximadamente 1 cm en el producto
final, se realiza mediante cortar la pieza de trabajo
mientras que está recubierta de epoxi por tres lados,
dentro del molde 15. Cuando la pieza de trabajo es
1 o 2 mm mayor que el grosor deseado, es retirada
del molde 15. Antes de recortarla al grosor deseado,
la pieza de trabajo se inserta en epoxi líquido en el
molde, para recubrir la piedra 11 con epoxi en ambos
lados 16 y 17, y en el fondo 14, como se muestra en
la figura 2. Una vez que el epoxi se endurece, el compuesto
de piedra 11 y epoxi 14 puede cortarse a las
dimensiones finales aproximadas, y después retirarse
del molde 15. Entonces está listo para el procesamiento
final, hasta la obtención de un acabado suave y unas
dimensiones precisas. Después es insertado en la artesa
13, en el soporte 12 de la figura 1. Puede utilizarse
más epoxi u otro adhesivo, para fijar el compuesto al
soporte 12.
Para una persona cualificada en el arte, será evidente
que cualquier material duro, quebradizo, puede
ser perfilado y pulido en una incrustación dimensionada
con precisión, separado del soporte en que ha de
ser insertado, de forma que el pulido del material duro
no dañe el soporte, como ocurriría si se realizara in
situ.
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REIVINDICACIONES
1. Un método de incrustación de una piedra que ha
de ser pulida en un soporte más blando que resultaría
dañado por la operación de pulido si esta se realizará
después de la inserción, caracterizado por (1) montar
una pieza de trabajo, de piedra, en un molde, recubriendo
los lados y el fondo de la pieza de trabajo con
resina amortiguadora, para absorber la energía aplicada
a la piedra en la operación de pulido, sin dañar
la piedra; (2) cortar la piedra y pulirla, para reducir
las dimensiones de la superficie superior de la piedra,
hasta aproximadamente el tamaño deseado; (3)
retirar la piedra recubierta en resina amortiguadora,
desde del molde; (4) pulir la piedra por separado respecto
del molde, hasta el acabado final deseado; e (5)
insertar la piedra recubierta en resina amortiguadora,
en una depresión formada en el soporte, para fabricar
un artículo decorativo.
2. Un método como el de la reivindicación 1, en el
que la piedra es granito.
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3. Un método como el de la reivindicación 1, en el
que la piedra es mármol.
4. Un método como el de la reivindicación 1, en el
que la piedra es vítrea.
5. Un método como el de la reivindicación 1, en
el que el material de amortiguamiento es una resina
epoxi.
6. Un artículo fabricado para decorar un soporte,
caracterizado por una incrustación de piedra, recubierta
de resina amortiguadora en todas las superficies
excepto en la superficie a ser expuesta cuando la
incrustación está insertada en un soporte.
7. Un artículo como el de la reivindicación 6, en el
que las superficies de piedra que no son la superficie
expuesta están inclinadas hacia dentro, en dirección
al fondo, para alojar una cantidad suficiente de resina
amortiguadora como para impedir que la piedra se
rompa o se fragmente.
8. Un artículo como el de la reivindicación 6, en
el que la resina amortiguadora es un resina epoxi.

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