DE10003404A1 - Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag, der eine Trägerschicht umfaßt, in welche Partikel eingebettet sind, die wenigstens teilweise aus der Trägerschicht herausragen. Hierbei wird durch Partikel, die im Wesentlichen eine glatte, abgerundete Oberfläche aufweisen, ein abriebfester rutschhemmender Oberflächenbelag erzielt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Platte aus Glas oder Keramik nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren
zur Herstellung einer derartigen Platte nach Anspruch 8.
Eine Platte mit einem rutschhemmenden Oberflächenbelag 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 Abrassivmaterial bestehende harte
Partikel in eine Trägerschicht 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 Partikel 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 A1 wurde bereits vorgeschlagen, Keramik-
oder Glaselemente für Wände 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 A1 ein Verfahren zur
Herstellung von transparenten Lichtreflexionsgläsern 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.
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
Oberflächenbelags aufweist und gleichzeitig
reinigungsfreundlich ist.
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 Oberflächenbelag 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 bei Belastung durch Gegenstände leicht
abnutzen, was bei körnigen Partikeln zu einem Abtrag der
überstehenden Partikel und damit zu einer Einebnung der
Oberfläche führt. Trotz der fehlenden Kanten und
Oberflächenrauhigkeiten bieten die glatten Partikel für
Gegenstände, mit denen die Platte belastet wird, einen
ausreichenden Halt, da sie im Vergleich zur Größe der
Gegenstände 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 ausgebildet 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 regelmäßig einen Schmelzbereich von ca. 580 bis
600°C aufweist. Bei 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 nebeneinandr angeordnet
werden. Vorzugsweise ist die Dicke der Trägerschicht so
bemessen, daß die Partikel nach einer Wärmebehandlung, die zu
einem Schwund der Trägerschicht führt, etwas über 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 Zwischenschritten erreicht.
Wenn nach dem Siebdruckschritt das Vortrocknen in einem
Infrarotofen bei vorzugsweise 100°C erfolgt, dann ist
gewährleistet, daß der Oberflächenbelag nicht durch das
weitere Handling der Platte beeinträchtigt 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.
Für besonders gute Ergebnisse in Bezug auf die Rutschhemmung
ist es auch vorteilhaft, wenn 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
Einscheibensicherheitsglas-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 Verbundsicherheitsglas-
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 Vorspannprozesses,
Fig. 3 eine Platte nach dem Durchlaufen des VSG-
Prozesses,
Fig. 4 einen schematischen Ablaufplan für das
Verfahren zur Herstellung eines
rutschhemmenden 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 Partikeln 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
Einbettiefe 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
minimal etwa 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 verbunden. 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 100°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,
Temperaturwechselbeständigkeit, bei Bruch Zersplittern in
ungefährliche kleine Teile), sondern es wird auch der
rutschhemmende Oberflächenbelag 4, der aus der Trägerschicht
5 und den Partikeln 9 besteht, verfestigt und mit der Platte
1 verbunden. Dies geschieht dadurch, daß mit der
Prozeßtemperatur von etwa 600°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 Vorspannprozesses 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.
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-Prozeß
Claims (17)
1. Bodenplatte mit einem Oberflächenbelag aus Glas oder
Keramik mit einer Trägerschicht, in welche kugelförmig
Partikel aus Glas oder Keramik eingebettet sind, die
wenigstens teilweise aus der Trägerschicht herausragen,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke a der Trägerschicht
(5) größer oder gleich einer Hälfte eines mittleren
Durchmessers d der kugelförmigen Partikel (9) ist.
2. Bodenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die kugelförmigen Partikel (9) eine Einbettiefe a' aufweisen,
die größer oder gleich dem mittleren halben Kugeldurchmesser
r ist.
3. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (9) im Wesentlichen
eine glatte, abgerundete Oberfläche (10) aufweisen.
4. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (9) kugelförmig
ausgebildet sind.
5. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (9) zylinderförmig
ausgestaltet sind.
6. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (5) Glasfluß,
insbesondere eine keramische Farbe, umfaßt.
7. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (9) aus Glas
bestehen.
8. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Trägerschicht (5)
im Bereich des mittleren Durchmessers der Partikel (9) liegt.
9. Bodenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (9) eine polierte
und thermisch verfestigte Oberfläche (10) aufweisen.
10. Verfahren zur Herstellung von Bodenplatten aus Glas oder
Keramik mit einer Trägerschicht (5), in welche Partikel (9)
eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, 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.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Partikel (9) einen Durchmesser von etwa 50 Mikrometern
aufweisen.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis zwischen der
keramischen Farbe (18) und den Partikeln (9) etwa 5 : 1
beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gemisch (22) durch Zugabe eines
Mediums (21) auf eine gewünschte Viskosität eingestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Maschenöffnungen des Siebs eine
Breite aufweisen, die etwa dem zwei- bis dreifachen
Durchmesser der Partikel (9) entspricht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gemisch (22) mit einer Dicke
aufgedruckt wird, die im Bereich des mittleren
Partikeldurchmessers liegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Platte (1) einen bekannten
Vorspannprozeß (25) durchläuft.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Platte (1) den bekannten VSG-Prozeß
(28) durchläuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10003404A DE10003404A1 (de) | 1999-02-19 | 2000-01-27 | Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19907039 | 1999-02-19 | ||
DE10003404A DE10003404A1 (de) | 1999-02-19 | 2000-01-27 | Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10003404A1 true DE10003404A1 (de) | 2000-08-24 |
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ID=7898069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10003404A Withdrawn DE10003404A1 (de) | 1999-02-19 | 2000-01-27 | Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag |
Country Status (2)
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---|---|
AT (1) | AT409625B (de) |
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