AT409625B

AT409625B - Platte aus glas oder keramik mit einem oberflächenbelag

Info

Publication number: AT409625B
Application number: AT1902000A
Authority: AT
Original assignee: Sprinz Joh Gmbh & Co
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2002-09-25
Also published as: DE10003404A1; ATA1902000A

Description

Die Erfindung betrifft eine Platte aus Glas oder Keramik nach dem Oberbegriff des Patentan- spruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Platte nach Anspruch 9.

Aus der DE 197 44 876 A1 sind Wandfliesen mit eingebetteten Glasperlen bekannt, die eine
Einbettungstiefe von einem Drittel bis zur Hälfte des Durchmessers der Glasperlen aufweisen und den Wandfliesen Licht reflektierende Eigenschaften verleihen. Aus der US 5, 100, 451 A ist es bekannt, kugelförmige Partikel unterschiedlichen Durchmessers zur Herstellung von Oberflächen mit rutschhemmenden Eigenschaften einzusetzen. Die DE 15 96 831 B und die FR 2 576 038 A1 betreffen ein Verfahren zur Herstellung lichtstreuender Oberflächen auf Leuchten-Hohlglas und eine Emaillebeschichtung für einen Haushaltsgegenstand. Weiterhin ist aus der EP 0 513 707 A2 eine Oberflächenbeschichtung für eine Glasscheibe bekannt, bei welcher die Glasscheibe mit einer Glasfritte beschichtet ist, die scharfkantige Partikel hält.

Eine Platte mit einem rutschhemmenden Oberflächen belag ist bereits aus der deutschen Patentschrift DE 196 29 241 C1 bekannt. Dort wird eine Glasabdeckscheibe für einen Bodeneinbauscheinwerfer mit einer rutschfesten Oberfläche beschrieben, bei der aus Abrasivmaterial bestehende harte Partikel in eine Tragerschicht eingebettet sind und über deren mittlere Höhe herausragen. Eine solche rutschfeste Oberfläche weist den Nachteil auf, dass sie ihre rutschhemmenden
Eigenschaften im täglichen Gebrauch schnell verliert, da die kantigen Partikel infolge der Kraftangriffspunkte, die ihre Oberfläche bietet, leicht ausgeschlagen werden Ausserdem werden die Parti- kel durch das Begehen an ihren Kanten abgeschliffen und verlieren dabei ihre rutschhemmende Wirkung.

Weiterhin besteht die Gefahr von Verletzungen, sofern eine Person auf die schmirgelpapierähnliche Oberfläche der Platte stürzt. Auch die Reinigung derartiger Oberflächen bringt vielfach Probleme mit sich, da Wischlappen einem erhöhten Verschleiss unterliegen und Fasern, Fussel und Haare sich in der kantigen Oberfläche festhängen und nur schwer entfernen lassen.

In der DE 197 44 876 A 1 wurde bereits vorgeschlagen, Keramik- oder Glaselemente fur Wàn- de und Verkleidungen mit einer Schicht aus niedrig schmelzendem Silikatfluss oder Emaille zu versehen, in welcher kleine Glasperlen bis zu einer Tiefe von einem Drittel bis zur Hälfte ihres Durchmessers eingebettet sind. Hierdurch sollen Keramik- oder Glaselemente geschaffen werden, die stark reflektierend sind.

Weiterhin ist aus der DE 197 19 697 A 1 ein Verfahren zur Herstellung von transparenten Llcht- reflexlonsglàsern bekannt, bei dem Flachglasscheiben mit Glasperlen beschichtet werden, die einen Durchmesser von 0, 5 mm bis 3 mm aufweisen. Die Verbindung der Glasperlen mit der Flachglasscheibe erfolgt durch einen klebrigen Haftgrund, der mit einen niedrig schmelzenden Glasfluss vermischt ist
Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Platte der eingangs beschriebenen Art mit einer gegenüber bekannten Belägen vergleichbaren rutschhemmenden Wirkung bereitzustellen, die eine erhöhte Abriebfestigkeit des Oberflachenbelags aufweist und gleichzeitig reinigungsfreundlich 1St.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst
Die Erfindung geht von einer Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflachenbelag aus, der eine Trägerschicht umfasst, in welche Partikel eingebettet sind, die wenigstens teilweise aus der Trägerschicht herausragen, d. h die Partikel ragen über die Höhe der Trägerschicht zwischen den Partikeln heraus Der Kerngedanke der Erfindung liegt nun darin, dass sie im Wesentlichen eine glatte, abgerundete Oberfläche aufweisen.

Solche Partikel sind besonders abriebfest, da ihre glatte, abgerundete Oberfläche Im Gegensatz zu bekannten körnigen Partikeln keine Kanten und Oberflächenrauhigkeiten aufweist, die sich bel Belastung durch Gegenstände leicht abnutzen, was bei körnigen Partikeln zu einem Abtrag der überstehenden Partikel und damit zu einer Einebnung der Oberflache führt. Trotz der fehlenden Kanten und Oberflachenrauhigkeiten bieten die glatten Partikel fur Gegenstande, mit denen die Platte belastet wird, einen ausreichenden Halt, da sie im Vergleich zur Grösse der Gegenstande wie eine Spitze wirken. Weiterhin wird die Verletzungsgefahr, die von der Oberfläche ausgeht, durch die glatte abgerundete Oberfläche der Partikel vermindert, da die abrasive Wirkung insbesondere auf einer Hautoberfläche stark reduziert ist.

Nicht zuletzt werden durch die glatte, abgerundete Oberfläche der Partikel auch Reinigungsinstrumente, wie z B Lappen, geschont.

Ein Vorteil der Erfindung ergibt sich ausserdem dadurch, dass die Partikel kugelförmig ausgebil-

det sind Kugelförmige Partikel sind auf ihrer gesamten Oberfläche nur einem geringen Verschleiss durch Abrieb ausgesetzt und bieten keine besonderen Angriffspunkte. Wenn ein kugelförmiger Partikel mit über 50 % seines Volumens in die Trägerschicht eingebettet ist, dann ist es nur schwer möglich, ihn durch eine von aussen kommende Belastung aus dem Belag auszuschlagen, da die angreifende Kraft immer eine Resultierende besitzt, die den kugelförmigen Partikel in die Trägerschicht drückt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin gesehen werden, dass die Partikel zylinderförmig ausgestaltet sind. Durch derartig gestaltete Partikel Ist es möglich, eine gerichtete Struktur des Oberflächenbelags zu erreichen, die beispielsweise verschiedene Eigenschaften in zwei unterschiedliche Richtungen aufweist.

Überdies Ist es vorteilhaft, dass die Trägerschicht eine keramische Farbe umfasst, die vorzugsweise einen Glasflussanteil von ca. 80 % sowie einen Anteil an färbenden Bestandteilen (Farbanteil) von 20 % enthält Dabei liegt der Glasflussanteil beim Aufbringen in Form von fein gemahlenem Glas vor, das in der Regel einen Schmelzbereich von ca 580 bis 6000 C aufweist. Bel den färbenden Bestandteilen handelt es sich im Allgemeinen um Farbkörper in Form von Metalloxiden. Auf diese Weise wird eine Trägerschicht hoher Qualität erreicht, die beliebig eingefärbt werden kann. In einer im weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Trägerschicht im Wesentlichen aus Glasfluss, sofern eine zusätzliche Einfärbung nicht erwünscht ist.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Partikel aus Glas, insbesondere Floatglas bestehen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich die Partikel mit der Trägerschicht optimal verbinden und weiterhin können die guten mechanischen Eigenschaften von Glas in Bezug auf Härte und Druckfestigkeit ausgenutzt werden. Es darf auch nicht übersehen werden, dass durch den Einsatz von Partikeln aus Glas das Recycling der Platten wesentlich vereinfacht wird, da keine Stoffgemische zum Einsatz kommen, die später aufwendig getrennt werden müssen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Dicke der Trägerschicht im Bereich der Partikelgrösse liegt.

So wird sichergestellt, dass die Partikel im Wesentlichen nebeneinander angeordnet werden. Vorzugsweise ist die Dicke der Trägerschicht so bemessen, dass die Partikel nach einer Wärmebehandlung, die zu einem Schwund der Trägerschicht führt, etwas uber die Hälfte in die Trägerschicht eingebettet sind, da dann ein Ausschlagen der Partikel wie oben erwähnt nahezu unmöglich ist und dennoch eine deutliche Struktur ausgebildet wird.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes weisen die Partikel aus Glas, insbesondere Floatglas, eine polierte und thermisch verfestigte Oberfläche auf. Hierdurch wird die Abriebfestigkeit des Oberflächenbelags noch weiter erhöht.

Durch das Aufbringen von Partikeln mit Im Wesentlichen glatter, abgerundeter Oberfläche zusammen mit dem Glasflussanteil und der keramischen Farbe im Siebdruckverfahren auf die Platte und das anschliessende Vortrocknen der Platte wird ein ökonomischer Prozessablauf bei der Belagherstellung mit wenigen Zwischenschntten erreicht. Wenn nach dem Siebdruckschritt das Vortrocknen in einem Infrarotofen bei vorzugsweise 1000 C erfolgt, dann Ist gewährleistet, dass der Oberflachenbelag nicht durch das weitere Handling der Platte beeintrachtigt wird.

Durch Versuche hat sich gezeigt, dass beim Einsatz von Partikeln, die einen Durchmesser von etwa 50 Mikrometern aufweisen, besonders gute Ergebnisse in Bezug auf die Rutschhemmung des Oberflächenbelages erzielt werden.
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die keramische Farbe und die Partikel in einem Gewichtsverhältnis von etwa 5. 1 gemischt werden.

Durch die Einstellung einer gewünschten Viskosität durch die Zugabe eines Mediums wird das Gemisch aus Farbe, Glasfluss und Partikeln optimal für den Siebdruckvorgang eingestellt
Durch den Einsatz eines Siebdruckgewebes mit Maschenöffnungen, die etwa dem zwei- bis dreifachen Durchmesser der Partikel entsprechen, wird eine besonders gleichmässige Verteilung der Partikel auf der Oberfläche der Platte erreicht.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Gemisch mit einer Dicke aufgedruckt wird, die im Bereich der Partikelgrösse liegt, da dann sichergestellt ist, dass die Partikel, wie bereits oben erwähnt, nebeneinander zu liegen kommen.

Vorzugsweise durchläuft eine bedruckte Platte einen bekannten Vorspannprozess, Insbesondere einen Einschelbensicherheitsglas-Herstellungsprozess (kurz : ESG-Prozess) oder einen Prozess

zur Herstellung von teilvorgespanntem Glas (kurz : TVG-Prozess). Hierbei werden der Platte positive Sicherheitseigenschaften verliehen, sofern sie diese noch nicht aufweist. Gleichzeitig werden jedoch die Trägerschicht und die Partikel untereinander und mit der Platte verbunden. Denn sowohl die Platte als auch die Trägerschicht sowie die Partikel, sofern die Trägerschicht aus einer keramischen Farbe und die Partikel aus Floatglas bestehen, werden beim Vorspannprozess weich bzw schmelzen sogar auf.

Nach einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens durchlaufen die Platten auch den Ver- bundsicherheitsglas-Herstellungsprozess (kurz : VSG-Prozess). Auf diese Weise werden Platten hergestellt, die selbsttragend sind und somit als Bodenplatten ohne unterstützendes Gerüst eingesetzt werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Hierbei zeigt :
Fig. 1 eine Platte nach dem Bedrucken,
Fig. 2 eine Platte nach dem Trocknen, Brennen und dem Durchlaufen eines Vorspann- prozesses,
Fig. 3 eine Platte nach dem Durchlaufen des VSG-Prozesses,
Fig. 4 einen schematischen Ablaufplan für das Verfahren zur Herstellung eines rutsch- hemmenden Belags.

In Fig. 1 ist eine Platte 1 mit einer Oberseite 2 und einer Unterseite 3 zu sehen. Auf die Oberseite 2 der Platte 1 ist ein Oberflächenbelag 4 aufgebracht, der aus einer Trägerschicht 5 und Partikein 9 besteht. Die Trägerschicht 5 weist eine Unterseite 6 und eine Oberseite 7 auf und besitzt eine Dicke a. Die in der Trägerschicht 5 gelagerten Partikel 9 besitzen eine glatte, abgerundete Oberfläche 10. Weiterhin weisen die Partikel 9 einen mittleren Durchmesser d auf und sind mit einem Fussteil 13 in die Trägerschicht 5 eingebettet. Die Einbettung in die Trägerschicht 5 erfolgt mit einer Embettiefe a'. Die Einbettiefe a'entspricht etwa der Dicke a der Trägerschicht 5. Mit einem Kopfteil 12 stehen die Partikel 9 über die Oberseite 7 der Trägerschicht 5 hinaus.

Vorzugsweise wird die Dicke a der Trägerschicht 5 so gewählt, dass sie etwa die Hälfte bis 2/3 des mittleren Durchmessers d der Partikel 9 beträgt. Das heisst, die Partikel 9 sind zumindest mit dem halben Kugeldurchmesser r in die Trägerschicht 5 eingebettet.

In Fig. 2 ist der Verbund von Platte 1, Trägerschicht 5 und Partikel 9 in einem Zustand zu sehen, den er nach dem Trocknen, Brennen und dem Durchlaufen eines Vorspannprozesses aufweist. Im Bereich der Oberseite 2 der Platte 1 bzw der Unterseite 6 der Trägerschicht 5 ist ein Schmelzbereich 14 zu sehen, in dem die Platte 1 und die Trägerschicht 5 während der Temperaturen Im Vorspannprozess eine feste Verbindung eingegangen sind. Weitere Schmelzbereiche 15 haben sich um die Fussteile 13 der Partikel 9 gebildet. Hier sind feste Verbindungen zwischen der Trägerschicht 5 und den Partikeln 9 entstanden
Fig. 3 zeigt den Verbund von Platte 1, Trägerschicht 5 und Partikel 9 nach dem Durchlaufen des VSG-Prozesses. Die Unterseite 3 der Platte 1 ist hier mit einer Folie 16 bedeckt, durch die die Verbindung zu einer weiteren Platte 17 hergestellt wird.

Die Fig 4 zeigt einen schematischen Ablaufplan für das Verfahren zur Herstellung eines rutschhemmenden Oberflächenbelags 4 Zunächst werden keramische Farbe 18, Partikel 9 und Medium 21 zu einem Gemisch 22 geformt. Das Gemisch 22 wird mit Hilfe einer Siebdruckvorrichtung 23 auf die Platte 1 aufgebracht. Die bedruckte Platte 1 wird In einem weiteren Schritt In einem Infrarotofen 24 bei vorzugsweise etwa 1000 C vorgetrocknet Nach diesem Schritt kann die mit dem Oberflächenbelag 4 versehene Platte 1 einen Vorspannprozess 25 durchlaufen. Bei diesem Schritt wird das Produkt, z.

B. im ESG-Prozess, auf etwa 600 C erhitzt und anschliessend einer Schockkühlung durch Druckluft unterzogen Hierdurch erhält nicht nur die Platte 1 die charakteristischen Eigenschaften von Einscheibensicherheitsglas (hohe Biegefestigkeit, Temperaturwechselbestandigkeit, bei Bruch Zersplittern In ungefahrliche kleine Teile), sondern es wird auch der rutschhemmende Oberflachenbelag 4, der aus der Tragerschicht 5 und den Partikeln 9 besteht, verfestigt und mit der Platte 1 verbunden. Dies geschieht dadurch, dass mit der Prozesstemperatur von etwa 6000 C ein Punkt erreicht ist, an dem die Partikel 9 und die Trägerschicht 5 zu fliessen beginnen, jedoch die Partikel noch ihre Form behalten Hierdurch ergeben sich dann innige Verbindungen zwischen der Platte 1 und der Trägerschicht 5 sowie den Partikeln 9 und der Trägerschicht 5.

In Fig. 4 ist durch einen Pfeil X angedeutet, dass nach dem Durchlaufen des Vorspannprozes-

ses 25 ein bereits fertiges Produkt 27 vorliegt.

Bei Bedarf, das heisst, wenn die Platte 1 keine ausreichenden selbsttragende Eigenschaften aufweist, kann dem Vorspannprozess 25 noch ein VSG-Prozess 28 nachgeschaltet sein. Bei diesem Verfahren wird die Platte 1 von ihrer Unterseite 3 her durch die Platten 17, die mit Hilfe der Folie 16 laminiert wird, unterstützt. Zur Erhöhung der Stabilität können noch weitere Platten zu einem mehrscheibigen VSG verbunden werden.

Durch einen Pfeil Y ist angedeutet, dass die Platte 1 die Siebdruckvorrichtung 23, den Infrarotofen 24 und den Vorspannprozess 25 beliebig oft durchlaufen kann.

Die Trägerschicht 5, insbesondere die keramische Farbe 18, muss nicht notwendigerweise einem Vorspannprozess 25 unterworfen werden. Die Farbe kann auch in anderen Brennöfen ohne Kaltluft-Abschreckung eingebrannt werden.

Bezugszeichenliste :
1 Platte
2 Oberseite
3 Unterseite
4 Oberflächenbelag
5 Trägerschicht
6 Unterseite
7 Oberseite
9 Partikel
10 Oberfläche
12 Kopfteil 13 Fussteil
14 Schmelzbereich
15 Schmelzbereich
16 Folie
17 Platte
18 keramische Farbe
21 Medium
22 Gemisch
23 Siebdruckvorrichtung
24 Infrarotofen
25 Vorspannprozess
27 Produkt
28 VSG-ProzessNerbundsicherheitsglas-Herstellungsprozess PATENTANSPRÜCHE :
1.

Bodenplatte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag, der eine Tragerschicht umfasst, In welche kugelförmige Partikel aus Glas oder Glaskeramik eingebettet sind, die wenigstens teilweise aus der Trägerschicht herausragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke "a" der Trägerschicht (5) grösser als die Hälfte eines mittleren Durchmessers "d" der kugelförmigen Partikel (9) Ist, wobei die kugelförmigen Partikel (9) eine Einbetttiefe"a"' aufweisen, die grösser als der mittlere halbe Kugeldurchmesser "r" ist, und die Partikel ei- nen Durchmesser von etwa 50 Mikrometern aufweisen.

Claims

2. Bodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (9) im Wesentli- chen eine glatte, abgerundete Oberfläche (10) aufweisen.

3. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (9) kugelformig ausgebildet sind.

4. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (9) zylinderförmig ausgestaltet sind.

5. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) aus Glasfluss, insbesondere einer keramischen Farbe, besteht. <Desc/Clms Page number 5> 6. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (9) aus Glas bestehen.

7. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Trägerschicht (5) im Bereich des mittleren Durchmessers der Partikel (9) liegt.

8. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (9) aus Glas oder Glaskeramik eine polierte und thermisch verfestigte Oberflä- che (10) aufweisen.

9. Verfahren zur Herstellung von Bodenplatten aus Glas oder Keramik mit einer Träger- schicht (5), in welche Partikel (9) aus Glas oder Glaskeramik eingebettet sind, dadurch ge- kennzeichnet, dass - einem Glasfluss, insbesondere einer keramischen Farbe, Partikel (9) mit im Wesentlichen glatter, abgerundeter Oberfläche (10) beigegeben werden, - das Gemisch (22) im Siebdruckverfahren (23) auf die Platte (1) aufgetragen wird - die bedruckte Platte (1) vorgetrocknet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis zwi- schen der keramischen Farbe (18) und den Partikeln (9) etwa 5 : 1 beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (22) durch Zugabe eines Mediums (21) auf eine gewünschte Viskosität eingestellt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ma- schenöffnungen des Siebs eine Weite aufweisen, die etwa dem zwei- bis dreifachen Durchmesser der Partikel (9) entspricht.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (22) mit einer Dicke aufgedruckt wird, die vor einer Wärmebehandlung im Bereich des mitt- leren Partikeldurchmessers liegt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) einen bekannten Vorspannprozess (25) durchläuft.

15 Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die bedruck- te Platte (1) den bekannten Verbundsicherheitsglas-Herstellungsprozess (28) durchlauft.