AT410062B - Verfahren zur beschichtung von trägermaterialien - Google Patents

Description

AT 410 062 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beschichtung von im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmigen Materialien mit an organischen oder anorganischen Klebstoffen gebundenem, stückigem bzw. körnigem Material sowie auf eine Vorrichtung zur Beschichtung von im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmigen Materialien mit an organischen oder anorganischen Klebstoffen gebundenem, stückigem bzw. körnigem Material.

Zum Stand der Technik ist von Interesse, daß unabhängig von der Methode im besonderen die Herstellung von Glasbeschichtungen, die mehrere voneinander abgegrenzte Farben enthalten sollen, mit erhöhtem Kosten-, Emissions- und Energieaufwand verbunden ist. Die Verfahren zur Beschichtung von Glas mittels keramischer Farben im Siebdruckverfahren bieten gute gestalterische Möglichkeiten, sind aber zumindest im Bereich der Einzelanfertigung aufwendig, da pro Farbe ein Arbeitsgang erfolgt. Die Palette der durchgefärbten Gläser ist im wesentlichen auf schlierige oder monochrome Färbungen beschränkt und nur teilweise als Einscheibensicherheitsglas erhältlich. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, ein Verfahren zu definieren, das die optional mehrfarbige, lichtechte Beschichtung von Materialien bei weitgehend freier Farbwahl auch im Bereich der Einzelfertigung ermöglicht.

Aus der US-A 2,745,374 ist eine Vorrichtung zum Beschichten von Äpfeln auf Spießen bzw. Stäben bekannt geworden. Mit dieser Vorrichtung werden Äpfel automatisch mit einer Beschichtung aus einem klebrigen Konfekt, wie beispielsweise Karamell, beschichtet und nachfolgend eine Schicht aus weiteren, genießbaren Materialien oder Lebensmitteln, wie beispielsweise gehackten Nüssen, aufgebracht.

Die US-A 2,247,164 beschreibt eine Vorrichtung, bei welcher stückige Süßigkeiten mit Nüssen oder anderen Materialien beschichtet werden. Bei dieser Vorrichtung werden Süßigkeiten in einem ersten Schritt mit einer viskosen Substanz derart überzogen, daß sie in einem weiteren Schritt des Verfahrens durch Aufliegen auf körnigen, genießbaren Substanzen und Bestreuen mit denselben allseitig mit körnigen Materialien überzogen sind.

Die Erfindung zielt nun darauf, ein- oder mehrfarbige Beschichtungen für Glas oder Glasartikel zur Verfügung zu stellen, wobei die Beschichtungsmuster reproduzierbar auf einer Mehrzahl von zu beschichtenden, blatt- bzw. plattenförmigen Materialien aufbringbar sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, daß das stückige bzw. körnige Material in einer ein- oder mehrfarbigen, bindemittelfreien Schicht aufbereitet wird, von deren Oberseite stückiges bzw. körniges Material vermittels der adhäsiven Kraft einer auf das blatt- bzw. plattenförmige Material aufgetragenen Klebstoffschicht abgehoben wird, und daß das aus dieser Schicht abgehobene Material mit der Klebstoffschicht und dem Trägermaterial dauerhaft verbunden wird, wobei der zurückbleibende Teil der bindemittelfreien Schicht in seiner inneren Struktur unverändert bleibt. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird das Verfahren so geführt, daß das stückige Material mit einem Pigmentstaub umhüllt wird, welcher nach der Beschichtung des Trägermaterials durch Benetzung mit Flüssigkeit oder durch Zuführen von thermischer Energie von den einzelnen Partikeln des stückigen Materials gelöst wird, und der Pigmentstaub in den Kleber zwischen diesen Partikeln eingebracht wird.

Die erfindungsgemäße Verfahrensführung zur Beschichtung von im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmigen Materialien mit durch organischen oder anorganischen Klebstoffen gebundenem, stückigem bzw. körnigem Material funktioniert nach der allgemeinen Formel "Träger + Kleber + stückiges Material". Wenn als Trägermaterial Glas, als Kleberkomponente Kaliumwasserglas sowie als stückiges Material beispielsweise Quarzsand oder Recyclingglas zur Anwendung kommt, ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung einer lichtechten, wasserfesten, abrieb- und chemikalienbeständigen Beschichtung, deren chemische und physikalische Struktur hohe ökologische Qualität besitzt, da bei ihrer Herstellung keine zwingende Notwendigkeit zum Einsatz von Wärmeenergie, Härterkomponenten oder synthetischen Lösungsmitteln besteht. Der Härtungsprozess erfogt den bekannten chemischen Eigenschaften von Wasserglas entsprechend, wobei die C02-Bilanz (Emission von C02 bei der Herstellung abzüglich C02 Bindung beim Abbindeprozess), sofern zur Energieerzeugung zur Produktion von Wasserglas Energie aus Wasserkraft benutzt wird, theoretisch gleich null ist. Das eingebundene stückige Material unterstützt den Trocknungsprozess des Wasserglases durch Bindung von Wasser und Vergrösserung der luftzugewandten Oberfläche. Die Einbettung von stückigem Material in flächig aufgetragenen Kleber verhindert in entscheidendem Maß die Entstehung von Schwundrissen während der Härtungsphase des Wasserglases. 2

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Die Einbettung von stückigem bzw. körnigem Material wird vorzugsweise so erreicht, das Glas erst gereinigt wird, wobei der Kleber durch Streich-, Roll, Spritz- oder Gußauftrag auf das Trägermaterial aufgebracht werden kann. Die Kleberschichtdicke ist von der Beschaffenheit und der gewünschte Auftragsmenge des stückigen Materials, sowie vom Verwendungszweck des Endprodukts bzw. der gewünschten Oberflächenquaiität abhängig. Bei feiner, runder Körnung und ausreichendem Deckauftrag ist eine zufriedenstellend glatte Beschichtungsoberfläche zu erzielen. Das Einbringen des stückigen Materials in die Kleberschicht erfolgt durch Abheben einer Schicht eines Materialbettes mittels der adhäsiven Kraft des Klebers.

Die Vorrichtung zu Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zur Beschichtung von im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmigen Materialien mit an organischen oder anorganischen Klebstoffen gebundenem, stückigem bzw. körnigen Material ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aufnahme des stückigen bzw. körnigen Materials in einer ein oder mehrfarbigen, bindemittelfreien Schicht und eine Halterung für das im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmige Material, wobei die Halterung und die Aufnahmeeinrichtung relativ zueinander bewegbar sind.

Das Aufschütten, Aufwalzen etc. eignet sich für monochrome und polychrome Gemische sowie bei der Verwendung von Schablonen, die Flächen von der Beschichtung aussparen sollen.

Zur Beschichtung durch Abheben einer Sandschicht im Abhebeverfahren (siehe Fig. 1) genügt im Prinzip ein Sandhaufen, in den der mit Kleber beschichtete Gegenstand gedrückt wird. Um komplexere Muster und Farbabfolgen herzustellen, wird z.B. Quarzsand in eine Hohlform (4) eingebracht (eingeblasen, geschüttet etc.), wobei eine oder mehrere Seiten der Hohlform aus durchsichtigem Material sein können, um den Füllprozeß beobachtbar und steuerbar zu machen. Nach abgeschlossenem Füllprozeß kann jede der Begrenzungsflächen der Vorrichtung, die (annähernd) in die Horizontale gebracht wurde, entfernt werden, ohne die Sandschicht (3) zu verändern, um das darunteriiegende Material in der jeweils vorliegenden Ordnung als Rohmaterial zugänglich zu machen. Mit der Sandschicht wird das mit Kleber (2) beschichtete Trägermaterial (1) vollflächig durch Andrücken und/oder punktuelle Erschütterung in Berührung gebracht. Zum Ausgleich von Unebenheiten des Trägermaterials erwies es sich bei geringen Schichtdicken als zweckmäßig, die jeweilige Unterseite der Sandschicht auf einer elastisch ausgebildeten Begrenzungsfläche der Hohlform aufzulegen (Schaumstoff o.ä.). Diese unterstützt die Anpassungsfähigkeit der Schichtoberseite an das Werkstück und somit die vollflächige, gleichmäßige Beschichtung des Trägermaterials.

Ist die Dicke der Kleberschicht kleiner als der Durchmesser eines Sandkorns, so entspricht die Dicke der Beschichtung etwa dem durchschnittlichen Korndurchmesser. Bei einer Korngröße von 1 mm können dementsprechend aus einem Sandbett von 1 m Stärke rund 1000 Objekte annähernd abfallfrei beschichtet werden.

Zur Herstellung von spiegelbildlichen Beschichtungen wird der Hohlkörper verschlossen und unter Druck gesetzt, um den mengenmäßig verringerten Inhalt beim Wenden des Körpers am Verrutschen zu hindern. Danach kann das Abdruckverfahren nach Entfernung der gewünschten Begrenzungsfläche ohne Veränderung der inneren wie äußeren Erscheinungsform des Sandbettes fortgesetzt werden. Die Option, spiegelbildliche Gegenstücke hersteilen zu können, eröffnet den Anwendungen von Holzfurnieren ähnliche Gestaltungsmöglichkeiten.

Bei der Beschichtung von unterschiedlich geformten Trägermaterialien in ein und demselben Sandbett können die beim Andrücken des Trägermaterials entstehenden Vertiefungen und Unregelmäßigkeiten im Sandbett durch nachfolgendes Andrücken einer Platte mit harter Oberfläche planiert werden, ohne das Sandbild an sich zu verändern. So kann beispielsweise eine aus mehreren, verschieden großen Teilen bestehende Wandverkleidung ohne Qualitätsverlust beschichtet werden. Bei der seriellen Beschichtung von gleich großen Teilen entspricht die Innenlichte der Hohlform vorzugsweise den Außenmaßen des Trägermaterials, wobei die Ränder der Hohlform mit einem elastischen Material mit der Funktion einer Dichtlippe ausgebildet sind, um Maßtoleranzen auszugleichen und die Entstehung von erhöhten Stellen in der Schicht zu verhindern.

Um weitere reproduzierbare Muster herstellen zu können, können verschiedene Sande z.B. in getrennte Kammern eines Hohlkörpers gefüllt werden. Diese vorzugsweise möglichst dünnen Begrenzungen sind nach Abschluß des Füllprozesses ihrer Ausrichtung entsprechend so aus dem Sandbett zu ziehen, daß die Sandschicht in ihrer spezifischen Ordnung unversehrt zurückbleibt. 3

Claims (5)

1. AT 410 062 B Schichten, die ähnlich natürlichen Sedimentschichten durch Ablagerung nach Transport durch die Luft innerhalb einer solchen Hohlform entstehen, ergeben beim seriell angewendeten Abdruckverfahren Abdrücke vom Querschnitt des Sediments. Um gezielt Schichten mit starkem Gefälle hersteilen zu können, kann der Sand feucht eingebracht und geformt oder nach Einbringen durch Besprühen mit (destillierten) Wasser temporär fixiert werden. Nach erfolgter Anbindung können (z.B. im Spritzverfahren) weitere Kleberschichten auf die be-sandete Seite aufgebracht werden, um die Körner stärker zu binden und/oder eine glattere Oberfläche zu erzielen. Das nach dem Einbettungsvorgang an z.B. Wasserglas gebundene, stückige Material kann durch Benetzen mit destilliertem Wasser gefestigt werden, indem das neuerliche Anlösen des Wasserglases bewirkt, daß die eingebetteten Sandkörner von diesem umhüllt nach der neuerlichen Trocknung stärker anhaften. Diese Methode kann auch an der bereits angetrockneten, aber noch nicht wasserfest gebundenen Schicht angewendet werden. Die Erfindung wird anhand weiterer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Das Verfahren läßt sich auch an Holzwerkstoffen, Gipskartonplatten etc. anwenden, wobei dem eigentlichen Einbettungsvorgang unter Umständen eine Grundierung des Werkstückes voran zu stellen ist, um die Saugfähigkeit des Materials zu egalisieren. Die meisten Leime, Lacke, Öle und Kunstharze sind zur Fixierung von stückigem Material auf Holzwerkstoffen geeignet. Ein Kunststoffverbundmaterial, dessen Komponenten sich durch kompatible Dehnungskoeffizienten auszeichnen, kann z.B. durch den Verbund von Acrylglaskörper + flüssigem Acrylglas/ härter + Acrylgranulat mit dieser Methode hergestellt werden. Als Kleberkomponente zur Beschichtung von Folien kann beispielsweise Silikon zu Anwendung kommen, wobei die Stückigkeit des Beschichtungsmaterials die Beweglichkeit der Folie in hohem Maß bewahrt. Die Beschichtung von keramischen Fliesen mit dem Abdruckverfahren ermöglicht die gruppenweise Beschichtung von Fliesen mit einem Muster, das sich über die gesamte Gruppe statt über einzelne Fliesen erstreckt und sich demgemäß gruppenweise wiederholen oder auch spiegeln läßt. Stückiges Material kann umhüllt mit Pigmenten, mineralischen Mehlen etc. zur Anwendung gebracht werden, die nach Einbetten des Materials in Kleber, durch Benetzen mit Flüssigkeit oder durch Vernetzten mit Hilfe von thermischer Energie zum Ausfließen gebracht werden kann, um den Raum zwischen den einzelnen Stücken auszufüllen. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Beschichtung von im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmigen Materialien mit an organischen oder anorganischen Klebstoffen gebundenem, stückigem bzw. körnigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das stückige bzw. körnige Material in einer ein oder mehrfarbigen, bindemittelfreien Schicht aufbereitet wird, von deren Oberseite stückiges bzw. körniges Material vermittels der adhäsiven Kraft einer auf das blatt- bzw. plattenförmigen Material aufgetragenen Klebstoffschicht abgehoben wird, und das aus dieser Schicht abgehobene Material mit der Klebstoffschicht und dem Trägermaterial dauerhaft verbunden wird, wobei der zurückbleibende Teil der bindemittelfreien Schicht in seiner inneren Struktur unverändert bleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stückige Material mit einem Pigmentstaub umhüllt wird, welcher nach der Beschichtung des Trägermaterials durch Benetzung mit Flüssigkeit oder durch Zuführen von thermischer Energie von den einzelnen Partikeln des stückigen Materials gelöst wird, wobei sich der Pigmentstaub im Kleber zwischen diesen Partikeln verteilt.
3. 3. Vorrichtung zur Beschichtung von im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmigen Materialien mit an organischen oder anorganischen Klebstoffen gebundenem, stückigem bzw. körnigem Material, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4) zur Aufnahme des stückigen bzw. körnigen Materials (3) in einer ein- oder mehrfarbigen bindemittelfreien Schicht und eine Halterung für das im wesentlichen blatt- bzw. plattenförmige Material (1), wobei die Halterung und die Aufnahmeeinrichtung relativ zueinander bewegbar sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (4) 4 AT 410 062 B allseitig verschliessbar und mit Druck beaufschlagbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung verschwenkbar bzw. drehbar gelagert ist. HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN 5