DE102007009695B4

DE102007009695B4 - Beschichtetes Substrat für Überkopf-Verglasungen, Glasdächer oder Fassaden- und Brüstungsverglasungen sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen des Substrates

Info

Publication number: DE102007009695B4
Application number: DE200710009695
Authority: DE
Inventors: Thomas Engel
Original assignee: Engel Oberflachentechnik GmbH; ENGEL OBERFLAECHENTECHNIK GmbH
Current assignee: Engel Oberflachentechnik GmbH; ENGEL OBERFLAECHENTECHNIK GmbH
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: DE102007009695A1

Abstract

Beschichtetes Substrat, insbesondere für Überkopfverglasungen, Glasdächer oder Fassaden- und Brüstungsverglasungen, wobei das Substrat (1) mit wenigstens einer funktionalen und/oder dekorativen Beschichtung (2) versehen ist, welche eine Verbundstruktur (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (3) durch Stapelfasern (5) und/oder Filamente (6) gebildet und die Beschichtung (2) ein Pulverlack ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein beschichtetes Substrat, insbesondere für Überkopf-Verglasungen, Glasdächer, Fassaden- und Brüstungsverglasungen oder dergleichen Konstruktionen, wobei das Substrat mit wenigstens einer funktionalen und/oder dekorativen Beschichtung versehen ist, welche eine Verbundstruktur aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines solchen beschichteten Substrates.
Stand der Technik
Ein Substrat der hier angesprochenen Art ist aus der DE 198 46 135 A1 , der DE 43 00 480 A1 , DE 40 20 090 A1 und DE 20 2005 018 328 U1 jeweils bereits bekannt.
Ferner ist ein ähnliches Substrat aus der WO 2001 019 747 A1 bekannt. Das Substrat ist dort ein Verbund-Sicherheitsglas, welches beispielsweise als Windschutzscheibe in Kraftfahrzeugen sowie als Verglasung im Baubereich eingesetzt wird. Ein solches Verbund-Sicherheitsglas besteht aus mindestens zwei Scheiben, meist Flachglasscheiben, und einer die Glasscheiben verbindenden Zwischenschicht. Diese Zwischenschicht ist üblicherweise eine Klebefolie aus reißfestem Polyvinylbutyral (PVB). Ein solches Verbund-Sicherheitsglas hat die Wirkung, dass bei Bruch des Glases, beispielsweise infolge mechanischer Überlastung, die Bruchstücke an der PVB-Folie haften bleiben. Damit bietet das Verbundsicherheitsglas aufgrund der PVB-Folie selbst im Bruchfall noch eine Resttragfähigkeit.
Jedoch sind die bekannten Substrate in Art des Verbund-Sicherheitsglases in ihrer Herstellung relativ aufwendig und teuer, da zum einen zwei Glasscheiben notwendig sind und zum anderen diese Glasscheiben mittels der PVB-Folie in einem aufwendigen Prozess präzise miteinander verklebt werden müssen.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Substrat mit den eingangs genannten Merkmalen vorzuschlagen, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist und gleichzeitig die Eigenschaft aufweist, dass es im Falle einer Beschädigung eine Resttragfähigkeit behält. Ferner soll ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines solchen Substrates vorgeschlagen werden.
Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Substrat vorgeschlagen, welches die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Das Substrat zeichnet sich u. a. dadurch aus, dass die Verbundstruktur durch Stapelfasern und/oder Filamente gebildet und die Beschichtung ein Pulverlack ist.
Durch die Stapelfasern bzw. Filamente liegen einzelne Elemente vor, welche sich über die Oberfläche des Substrates individuell und flexibel verteilen lassen, sodass in einfacher Weise Bereiche mit einer größeren Anzahl von Stapelfasern bzw. von Filamenten als in anderen Abschnitten erzeugt werden kann. Hierdurch kann die Verbundstruktur gezielt auf die örtlichen Gegebenheiten des Substrates eingestellt werden, sodass beispielsweise Bereiche mit einer besonders hohen Resttragfähigkeit im Bruchfall des Substrates erzeugt werden können. Unter Stapelfasern werden vorliegend Fasern mit begrenzter kurzer Länge verstanden, welche beispielsweise durch Häckseln erzeugt sind. Demgegenüber werden unter Filamenten sogenannte Endlos-Fasern verstanden, welche im Prinzip unendlich lang sind.
Der Pulverlack bietet den Vorteil, dass eine solche Beschichtung in einfacher und kostengünstiger Weise auf Substraten, wie beispielsweise Glas, aufgetragen werden kann, wobei gleichzeitig eine hohe Haftbindung zwischen der Beschichtung und dem Substrat gegeben ist. Hierzu wird auf die DE 10 2005 006 903 A1 verwiesen, welche hiermit vollumfänglich zum Gegenstand der Anmeldung wird.
Indem das Substrat mit wenigstens einer funktionalen und/oder dekorativen Beschichtung versehen ist und die Beschichtung eine Verbundstruktur aufweist, ist auf einfache und kostengünstige Weise ein Substrat realisiert, dessen Eigenschaften vergleichbar mit denen von Verbund-Sicherheitsglas sind, ohne dass dafür die bei Verbund-Sicherheitsglas notwendigen zwei Scheiben erforderlich sind. Bei Bruch des Substrates wirkt die Verbundstruktur zusammen mit der Beschichtung als Verbund, welcher die von dem Substrat bedeckte Fläche geschlossen hält, so dass das Substrat selbst im Bruchfall noch eine gewisse Resttragfähigkeit aufweist. Die von Hause aus vorliegende starke Haftwirkung der Beschichtung auf dem Substrat gewährleistet zudem, dass im Bruchfall die Bruchstücke im Wesentlichen durch die Beschichtung zusammengehalten werden, da die Bruchstücke an der Beschichtung weitgehend anhaften bleiben. Insofern ist durch die erfindungsgemäße Maßnahme das bei Bruch des Substrates gegebene Verletzungsrisiko durch etwaige herumfliegende Splitter erheblich verringert.
Darüber hinaus kann die sowieso auf dem Substrat vorgesehene dekorative beziehungsweise funktionale Beschichtung genutzt werden, um dieser Beschichtung zusätzlich eine Verbundwirkung mittels der Verbundstruktur zukommen zu lassen, so dass mit wenig Aufwand eine multifunktionale Beschichtung realisiert ist.
Unter einem Substrat wird vorliegend ein Glas, eine Glaskeramik, eine Keramik und/oder Kristall und/oder ein Feststoff verstanden, dessen Oberfläche mit Glas, Glaskeramik, Keramik und/oder Kristall beschichtet ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verbundstruktur in der Beschichtung verankert ist. Hierdurch ist eine besonders feste und stabile Verbindung von Beschichtung und Verbundstruktur realisiert, wodurch im Bruchfall des Substrates ein Durchbrechen bzw.
Durchreißen des Verbundes erheblich erschwert wird. Insofern kann auf diese Weise die Resttragfähigkeit im Bruchfall erheblich erhöht werden.
In die gleiche Richtung zielt die Maßnahme, dass Beschichtung und Verbundstruktur zu einer unlösbaren Einheit verschmolzen sind.
Von Vorteil ist es dabei, dass sich die Verbundstruktur innerhalb der Beschichtung befindet. Hierdurch kann eine optisch ansprechende und glatte Oberfläche der Beschichtung realisiert werden, da ein Herausragen bzw. Abstehen von Abschnitten der Verbundstruktur aus der Beschichtungsoberfläche heraus vermieden ist. Darüber hinaus ist ein besonders guter Verbund gerade dann realisiert, wenn die Verbundstruktur vollständig in der Beschichtung eingebunden ist.
Vorzugsweise sollte die Verbundstruktur transparent sein. Damit ist die Verbundstruktur für den Betrachter unsichtbar, sodass das Substrat auch bei solchen Anwendungen eingesetzt werden kann, welche die Durchsichtigkeit des Substrates erfordern bzw. bei denen gerade die optische Erscheinung des Substrates durch keine anderen Effekte verfälscht werden soll.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass Beschichtung und Verbundstruktur das Substrat wenigstens einseitig im Wesentlichen überdecken. Hierdurch lassen sich die Herstellungskosten weiter verringern, da ein Substrat mit den Eigenschaften eines Verbund-Sicherheitsglases bereits realisierbar ist, wenn lediglich eine Seite des Substrates die Beschichtung mit der Verbundstruktur aufweist.
Nach einem Gedanken der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwischen der die Verbundstruktur aufweisenden Beschichtung und dem Substrat wenigstens eine funktionale und/oder dekorative Zwischenschicht vorgesehen ist. Hierdurch lassen sich auch Substrate nachträglich mit den Sicherheitseigenschaften eines Verbund-Sicherheitsglases versehen, welche bereits eine Dekorschicht oder eine andere funktionale Schicht, wie beispielsweise eine Schutzschicht in Art einer Imprägnierschicht, aufweisen. Hierdurch ist eine hohe Flexibilität erreichbar, da Substrate mit beliebigen Beschichtungen auch noch nachträglich für Konstruktionen, wie beispielsweise Fassaden, Brüstungen, Aufzüge oder dergleichen eingesetzt werden können, welche die hohen Sicherheitsstandards im Hinblick auf eine hohe Resttragfähigkeit des Substrates im Bruchfall aufzuweisen haben.
Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass anstelle der Zwischenschicht eine funktionale und/oder dekorative Schicht außen auf die Beschichtung aufgebracht wird oder diese Schicht zusätzlich zu der Zwischenschicht zwischen Zwischenschicht und der Beschichtung vorgesehen wird.
Es bietet sich an, dass die Zwischenschicht bzw. die zusätzliche Schicht durch eine Beschichtung gebildet ist, und vorzugsweise mittels Pulverbeschichtung, Nassbeschichtung und/oder Siebdruckverfahren hergestellt ist.
Von Vorteil ist es, wenn die Dicke der Stapelfasern bzw. Filamente zwischen etwa 2 μm und etwa 20 μm liegt. Es hat sich gezeigt, dass Stapelfasern bzw. Filamente mit einer solchen Dicke weitgehend vollständig in die Beschichtung eingebettet werden können und somit die Oberflächenqualität der Beschichtung nicht beeinflussen. Ferner hat es sich gezeigt, dass solche Stapelfasern bzw. Filamente zusammen mit der Beschichtung einen besonders tragfähigen Verbund erzeugen.
Sofern Stapelfasern zum Einsatz kommen, bietet es sich an, dass die Schnittlänge der Stapelfasern wenigstens 100 μm beträgt. Es hat sich gezeigt, dass ab einer solchen Faserlänge die Stapelfasern zusammen mit der Beschichtung einen besonders stabilen und tragfähigen Verbund bilden. Mit Vorteil liegt die mittlere Schnittlänge der Stapelfasern zwischen ca. 1 mm und ca. 10 mm. Stapelfasern mit einer solchen Schnittlänge lassen sich problemlos in einem automatisierten Vorgang, beispielsweise in einem Luftstrom getragen, auf das Substrat aufbringen. Ferner ist bei Stapelfasern mit einer solchen Schnittlänge problemlos ein feines Verteilen der Stapelfasern über die Oberfläche des Substrates möglich. Auch sind die Fasern mit solchen Längen problemlos am Markt erhältlich, da die angebotenen fasern diese Längen standardmäßig aufweisen.
Die Verbundstruktur kann durch unterschiedlichste Materialien hergestellt sein. Dabei bietet es sich an, die Verbundstruktur durch Kohlefasern, Kunststofffasern, Glasfasern und/oder Baumwollfasern zu bilden. Besonders hervorzuheben sind Glasfasern, da sie durchsichtig sind und somit bei einem transparenten Substrat nicht sichtbar erscheinen.
Ergänzend oder alternativ zu Stapelfasern oder Filamenten ist es ferner vorgesehen, dass die Verbundstruktur durch wenigstens eine gitterförmige Einlage gebildet ist. Aufgrund der gleichmäßigen Abstände der einzelnen Gitterstäbe liegt die Verbundstruktur in einer Anordnung vor, welche das Substrat von Hause aus gleichmäßig überdeckt.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Einlage aus Metall und/oder Kunststoff besteht. Hierdurch kommt der Verbundstruktur auch eine erhebliche Verstärkungsfunktion zu. Somit ist durch eine solche Verbundstruktur zusammen mit der Beschichtung ein Verbund erzeugt, der selbst bei Bruch des Substrates eine so große Tragfähigkeit aufweist, dass der Verbund noch nicht einmal zerstört wird, wenn eine Person sich daran abstützt bzw. dagegen läuft.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrates, insbesondere für Überkopf-Verglasungen, Glasdächer, Fassaden- und Brüstungsverglasungen oder dergleichen Konstruktionen mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Das Verfahren zeichnet sich u. a. dadurch aus, dass eine Verbundstruktur oder eine Verbundstruktur bildende Elemente vor und/oder nach und/oder zusammen mit einem Beschichtungsstoff auf das Substrat aufgebracht wird bzw. werden und anschließend der Beschichtungsstoff unter Wärmeeinwirkung geschmolzen wird.
Durch diese Maßnahme kann auf einfache Weise und mit geringstem Aufwand ein Substrat realisiert werden, welches im Bruchfall ähnliche Eigenschaften wie Verbund-Sicherheitsglas aufweist, indem man den sowieso an dem Substrat vorgenommenen Beschichtungsvorgang zum Herstellen des Verbundes beziehungsweise der Verbundstruktur ausnutzt. Der bei dem Beschichtungsvorgang von Hause aus vorgesehene Schmelzvorgang dient bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dabei gleichzeitig dazu, dass eine Einbettung der Elemente der Verbundstruktur in die Beschichtung stattfindet, beziehungsweise die Verbundstruktur realisiert wird. Das vorgeschlagene Verfahren unterscheidet sich insofern durch das übliche Verfahren zum Beschichten eines Substrates lediglich darin, dass in einem zusätzlichen Verfahrensschritt die Verbindungsstruktur bzw. dessen Elemente auf das Substrat aufgetragen werden. Dabei wird sich die beim Beschichten von Hause aus vorgenommene Aufschmelzung des Beschichtungsstoffes zunutze gemacht, um in der Schmelze des Beschichtungsstoffes auch die Verbundstruktur einzubetten.
Es ist vorgesehen, dass im Anschluss an den Schmelzvorgang ein Abkühlungsvorgang folgt. Erst nach der Abkühlung ist die angestrebte Haftwirkung der Beschichtung mit dem Substrat und der angestrebte Verbund zwischen der Verbundstruktur und der ihn umbettenden Beschichtung erreicht und die Beschichtung kann zusammen mit der Verbundstruktur die volle Tragfähigkeit im Bruchfall des Substrates entfalten und die gebildeten Bruchstücke zusammenhalten.
Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die die Verbundstruktur bildenden Elemente mittels Druckluft auf das Substrat aufgebracht werden. Hierdurch ist eine flexible Anpassung der zu dosierenden Menge an Elementen problemlos möglich. Insbesondere lassen sich auf diese Weise die Elemente besonders fein und gleichmäßig auf der Oberfläche des Substrates verteilen.
Weiterhin bietet es sich an, dass die die Verbundstruktur bildenden Elemente dem Beschichtungsstoff beigemischt und vorzugsweise als Mischung auf das Substrat aufgebracht werden. Dadurch ergibt sich eine weitere Vereinfachung des Herstellungsverfahrens, da auch für die Elemente der Verbundstruktur der bereits vorhandene Vorratsbehälter wie auch die bereits vorhandenen Zuführungs- und Dosiereinrichtungen für den Beschichtungsstoff verwendet werden können, indem nun eine Mischung aus Beschichtungsstoff und den Elementen der Verbundstruktur zum Einsatz kommt. Dadurch sind zusätzliche Vorratsbehälter, Zuführ- und Dosiereinrichtungen nicht erforderlich.
Mit Vorteil ist der Beschichtungsstoff und vorzugsweise auch die Verbundstruktur beziehungsweise die die Verbundstruktur bildenden Elemente trocken aufgetragen. Hierdurch wird einer möglichen und unerwünschten Verklebung von Beschichtungsstoff und den Elementen der Verbundstruktur während des Auftragens auf das Substrat vermieden, wie dies beispielsweise bei flüssigem Auftragen passieren kann. Insgesamt ist hierdurch ein besonders einfaches und handliches Austragen und Aufbringen des Beschichtungsstoffs wie auch der Verbundstruktur auf das Substrat gewährleistet.
Selbstverständlich ist es alternativ auch möglich, dass der Beschichtungsstoff und vorzugweise auch die Verbundstruktur oder die die Verbundstruktur bildenden Elemente feucht aufgetragen werden.
Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass vor dem Aufbringen von Beschichtungsstoff und Verbundstruktur bzw. den die Verbundstruktur bildenden Elementen bereits eine funktionale und/oder dekorative Schicht auf das Substrat aufgebracht wird. Hierdurch ist eine individuelle und flexible Gestaltung der Oberfläche des Substrates möglich. Neben einer rein optischen Komponente, welche durch die dekorative Schicht erzeugt wird, kann der Beschichtung auch lediglich eine reine Schutzfunktion zukommen. Darüber hinaus kommt dem Substrat aufgrund der Verbundstruktur die Eigenschaften von Verbund-Sicherheitsglas zu, nämlich im Bruchfall eine hohe Resttragfähigkeit zu haben und die anfallenden Bruchstücke zusammenzuhalten. Diese Verbundeigenschaft ist dabei nachträglich an einem bereits eine funktionale und/oder dekorative Schicht aufweisendem Substrat herstellbar.
Es bietet sich dabei an, dass der Beschichtungsstoff auf der funktionalen und/oder dekorativen Schicht angeliert wird. Hierdurch findet lediglich ein Aufschmelzen der funktionalen und/oder dekorativen Schicht im Oberflächenbereich statt, ohne dass es dabei zum Vernetzen der beiden Schichten kommt, wodurch die funktionale bzw. dekorative Schicht verloren ginge.
Bevorzugt wird das Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsglas für Überkopf-Verglasungen, Glasdächer, Fassaden- und Brüstungsverglasungen oder dergleichen Konstruktionen verwendet.
Weiterhin ist zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung zum Herstellen eines beschichteten Substrates mit den Merkmalen des Anspruchs 24 vorgesehen. Die Vorrichtung weist eine Einrichtung zum Auftragen von Beschichtungsstoff auf ein unbehandeltes oder vorbehandeltes Substrat und eine Einrichtung zum Schmelzen des auf das Substrat aufgebrachten Beschichtungsstoffes auf, wobei der Beschichtungsstoff für eine Pulverbeschichtung vorgesehen ist. Die Vorrichtung zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass Mittel zum Aufbringen von Stapelfasern, Filamenten und/oder wenigstens einer gitterförmigen Einlage vorgesehen sind, durch welche die Stapelfasern, Filamente und/oder wenigstens eine gitterförmige Einlage vor und/oder nach und/oder zusammen mit dem Beschichtungsstoff auf das Substrat auftragbar sind.
Ausführungsbeispiele
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
1 eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Substrates in Querschnittsdarstellung,
2 eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Substrates in Querschnittsdarstellung,
3 eine wiederum andere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Substrates in perspektivischer Darstellung,
4 eine nochmals andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Substrates und
5 eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen des erfindungsgemäßen Substrates in schematischer Darstellung.
1 bis 4 zeigen – in schematischer Darstellung eines Ausschnitts – unterschiedliche Ausführungsformen eines beschichteten Substrates 10, welches beispielsweise in oder an architektonischen Gebilden zum Einsatz kommt.
Dem beschichteten Substrat 10 kann beispielsweise ein amorphes Substrat 1, wie Glas, zu Grunde liegen. Darüber hinaus kann das Substrat 1 auch eine Glaskeramik, eine Keramik und/oder ein Kristall und/oder ein beliebiger Feststoff sein, dessen Oberfläche mit Glas, Glaskeramik, Keramik und/oder Kristall beschichtet ist. Dabei kann das Substrat 1 sowohl im Innenbereich, wie beispielsweise im Aufzugbau, als auch im Außenbereich zum Einsatz kommen. Es sind hier solche Anwendungsgebiete relevant, bei welchen ein sicherheitstechnischer Aspekt im Vordergrund steht, wie beispielsweise bei Überkopf-Verglasungen, Glasdächern, Fassaden- und Brüstungsverglasungen oder dergleichen Konstruktionen.
Um bei einem Zerbrechen des Substrates 1 bzw. Glases ein Herumstreuen von Glassplittern und damit eine völlige Zerstörung der durch das Glas gebildeten Konstruktion zu vermeiden, ist es vorgesehen, dass das Substrat 1 mit wenigstens einer funktionalen und/oder dekorativen Beschichtung 2 versehen ist, welche zudem eine Verbundstruktur 3 aufweist. Dabei ist die Verbundstruktur 3 bevorzugt in die Beschichtung 2 eingebettet und bevorzugt zu einer unlösbaren Einheit verschmolzen. Die Verbundstruktur 3 befindet sich vollständig innerhalb der Beschichtung 2 und ist bevorzugt durchsichtig. Bevorzugt sind die Beschichtung 2 und die Verbundstruktur 3 wenigstens auf einer Seite des Substrates 1 angeordnet.
Dabei ist die Beschichtung 2 eine an sich bereits bekannte Pulverlackbeschichtung, wie sie in der DE 10 2005 006 903 A1 für Glas als Substrat bereits beschrieben ist.
Wie aus 1 ersichtlich, kann die Verbundstruktur 3 durch Stapelfasern 5 gebildet sein.
2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Verbundstruktur 3. Dort ist die Verbundstruktur 3 durch Filamente 6 gebildet, welche in einem zufälligen oder vorgegebenen Muster in der Beschichtung vorliegt.
Die Stapelfasern 5 gemäß 1 und die Filamente 6 gemäß 2 haben bevorzugt eine Dicke zwischen etwa 2 μm und etwa 20 μm. Den Stapelfasern 5 kommt dabei eine mittlere Schnittlänge in einem Bereich zwischen etwa 1 mm und etwa 10 mm zu.
Die Stapelfasern bzw. Filamente sind in den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 und 2 bevorzugt aus Glasfasern, Kohlefasern, Kunststofffasern und/oder Baumwollfasern gebildet. Bevorzugt kommen Glas- und Kohlenstofffasern beziehungsweise -filamente mit einer Dicke von 5 bis 10 μm zum Einsatz. Die Länge der Stapelfasern aus Glas- beziehungsweise Kohlenstoff entspricht bevorzugt den üblichen Standardlängen von 3 mm beziehungsweise 6 mm.
3 zeigt wiederum ein weiteres Ausführungsbeispiel des beschichteten Substrates 10. Dort weist die Verbundstruktur 3 wenigstens eine gitterförmige Einlage 7 auf, welche aus Metall und/oder Kunststoff besteht.
4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des beschichteten Substrates 10, bei dem zwischen der die Verbundstruktur 3 aufweisenden Beschichtung 2 und dem Substrat 1 wenigstens eine funktionale und/oder dekorative Zwischenschicht 4 vorgesehen ist.
Das Substrat 1 kann als Flächenelement in beliebiger Form ausgebildet sein. Es kann beispielsweise eben, wie auch gewölbt, gebogen, wellig ausgebildet sein. Grundsätzlich sind dabei nicht nur flächige Formen, sondern Formen beliebiger Art mittels der Beschichtung 2 zu versehen. Aufgrund der vorgesehenen Beschichtung mittels Pulverbeschichtungsverfahren kann eine Beschichtung an beliebigen Formen aufgetragen werden. Dies ist beispielsweise in der Weise möglich, dass das zu beschichtende Substrat vorab erwärmt wird, dass der auf das Substrat aufgetragene Beschichtungsstoff bei Berührung des Substrates sofort aufschmilzt und dadurch an dem Substrat kleben bleibt. Aufgrund der Haftwirkung können daher auch vertikal angeordnete Flächen problemlos mittels der Beschichtung und der Verbundstruktur versehen werden.
5 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 11 zum Herstellen des beschichteten Substrates 10. Die Vorrichtung 11 weist eine Einrichtung 12 zum Auftragen von Beschichtungsstoff 8 auf das Substrat 1 sowie eine Einrichtung 13 zum Schmelzen des auf das Substrat 1 aufgebrachten Beschichtungsstoffes 8 auf. Weiterhin weist die Vorrichtung 10 Mittel 14 zum Aufbringen von eine Verbundstruktur bildenden Elementen 5 auf.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 sind die Auftrageeinrichtung 12 für den Beschichtungsstoff 8 und die Auftragemittel 14 für die Elemente 5 als eine konstruktive Einheit ausgebildet. Die Zuführung des Beschichtungsstoffes 8 und bevorzugt auch die Zuführung der Elemente 5 erfolgt mit einem Luftstrom. Die Auftrageeinrichtung 12 für den Beschichtungsstoff 8 und die Auftragemittel 14 für die Elemente 5 sind dabei derart regelbar, dass die Elemente 5 vor und/oder nach und/oder zusammen mit dem Beschichtungsstoff 8 auf das Substrat 1 aufgetragen werden können. Dazu sind entsprechende (in 5 nicht dargestellte) Dosier- und Fördereinrichtungen vorgesehen, mittels welchen der Beschichtungsstoff 8 gemäß Pfeil 15' und die Elemente 5 gemäß Pfeil 16' der Auftrageeinrichtung 12 beziehungsweise den Auftragemitteln 14 zuführbar ist. Sowohl die Auftrageeinrichtung 12 als auch die Auftragemittel 14 weisen für das Auftragen des Beschichtungsstoffes 8 beziehungsweise der Elemente 5 eine Mehrzahl an Düsen 9 auf.
Bevorzugt sind die Auftrageeinrichtung 12 und die Auftragemittel 14 Bestandteil einer Pulverbeschichtungseinheit 15 einer Pulverbeschichtungsanlage 16. Dieser Pulverbeschichtungseinheit 15 sind mehrere Module vorgeschaltet, mittels welcher das Substrat 1 unterschiedlichen Behandlungsvorgängen unterzogen wird.
Das Substrat 1 kann beispielsweise über ein entsprechendes Aufgabeband 17 einer Substratreinigungseinheit 18 zugeführt werden, von wo es dann einer Vorbehandlungseinheit 19 zugeführt wird, wo beispielsweise ein Vorheizen und gegebenenfalls Beflammen des Substrates 1 erfolgt. Anschließend wird das Substrat 1 einer Einheit 20 zugeführt, in welcher ein Haftvermittler auf das Substrat 1 aufgebracht wird, um einen Haftgrund für die anschließende Pulverbeschichtung auf der Substratoberfläche herzustellen. Von dort erfolgt dann die Zuführung des Substrates 1 in die Pulverbeschichtungseinheit 15, in welcher das Auftragen des Beschichtungsstoffes 8 und der Verbundstruktur 3 beziehungsweise der die Verbundstruktur 3 bildenden Elemente 5 erfolgt.
Danach wird das Substrat 1 der Schmelzeinrichtung 13 zugeführt, in welcher der Beschichtungsstoff 8 unter Wärmeeinwirkung geschmolzen wird, wodurch eine Verankerung der Elemente 5 mit dem noch in der Schmelze befindlichen Pulverlack erfolgt. Im Anschluss an die Wärmebehandlung in der Schmelzeinrichtung 13 wird das nun entsprechend beschichtete Substrat 10 einer Kühlzone 21 zum Abkühlen des beschichteten Substrates, vorzugsweise auf Umgebungstemperatur, zugeführt. Auf diese Weise ist ein beschichtetes Substrat 10 herstellbar, welches in der Beschichtung 2 die Verbundstruktur 3 aufweist, beispielsweise entsprechend der Ausführungsform gemäß 1. Die Verbundstruktur 3 ist dabei in der Beschichtung 2 aufgrund des Aufschmelzens des zugrunde gelegten Beschichtungsstoffes 8 eingebettet und insofern fest verankert.

1: Substrat
2: Beschichtung
3: Verbundstruktur
4: Zwischenschicht
5: Stapelfasern, Elemente
6: Filamente
7: Einlage, Drahtgitter
8: Beschichtungsstoff
9: Düsen
10: beschichtetes Substrat
11: Vorrichtung
12: Auftrageinrichtung für Beschichtungsstoff
13: Schmelzeinrichtung
14: Auftragemittel für Verbundstruktur bildende Elemente
15: Pulverbeschichtungseinheit
15': Pfeil
16: Pulverbeschichtungsanlage
16': Pfeil
17: Aufgabeband, Förderband
18: Substratreinigungseinheit
19: Vorbehandlungseinheit
20: Einheit für Haftvermittler
21: Kühlzone

Claims

Beschichtetes Substrat, insbesondere für Überkopfverglasungen, Glasdächer oder Fassaden- und Brüstungsverglasungen, wobei das Substrat (1) mit wenigstens einer funktionalen und/oder dekorativen Beschichtung (2) versehen ist, welche eine Verbundstruktur (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (3) durch Stapelfasern (5) und/oder Filamente (6) gebildet und die Beschichtung (2) ein Pulverlack ist.
Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Stapelfasern (5) und/oder Filamente (6) zwischen 2 μm und 20 μm liegt.
Substrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlänge der Stapelfasern (5) wenigstens 100 μm beträgt.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (3) durch Glasfasern, Kohlefasern, Kunststofffasern und/oder Baumwollfasern gebildet ist.
Beschichtetes Substrat, insbesondere für Überkopfverglasungen, Glasdächer oder Fassaden- und Brüstungsverglasungen, wobei das Substrat (1) mit wenigstens einer funktionalen und/oder dekorativen Beschichtung (2) versehen ist, welche eine Verbundstruktur (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) ein Pulverlack ist und die Verbundstruktur (3) durch wenigstens eine Einlage (7) gebildet ist, deren Stäbe ein Gitter bilden.
Substrat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (7) aus Metall besteht.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (3) in der Beschichtung (2) verankert ist.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Beschichtung (2) und Verbundstruktur (3) zu einer unlösbaren Einheit verschmolzen sind.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbundstruktur (3) innerhalb der Beschichtung (2) befindet und vorzugsweise transparent ist.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Beschichtung (2) und Verbundstruktur (3) das Substrat (1) wenigstens einseitig überdecken.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der die Verbundstruktur (3) aufweisenden Beschichtung (2) und dem Substrat (1) wenigstens eine funktionale und/oder dekorative Zwischenschicht (4) vorgesehen ist.
Substrat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (4) durch eine Beschichtung gebildet ist, welche vorzugsweise mittels Pulverbeschichtung, Nassbeschichtung und/oder Siebdruckverfahren hergestellt ist.
Substrat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) ein Glas ist.
Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für Überkopfverglasungen, Glasdächer, Fassaden- und Brüstungsverglasungen, bei dem Stapelfasern (5), Filamente (6) und/oder wenigstens eine gitterförmige Einlage (7) vor und/oder nach und/oder zusammen mit einem Beschichtungsstoff (8) für eine Pulverbeschichtung auf das Substrat (1) aufgebracht werden und anschließend der Beschichtungsstoff (8) unter Wärmeeinwirkung geschmolzen wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Schmelzvorgang ein Abkühlungsvorgang folgt.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelfasern (5) und/oder Filamente (6) mittels Druckluft auf das Substrat (1) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelfasern (5) und/oder Filamente (6) dem Beschichtungsstoff (8) beigemischt werden und als Mischung auf das Substrat (1) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff (8) und vorzugsweise auch die Stapelfasern (5), die Filamente (6) und/oder die Einlage (7) trocken aufgetragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff (8) und vorzugsweise auch die Stapelfasern (5), die Filamente (6) und/oder die Einlage (7) feucht aufgetragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen von Beschichtungsstoff (8) und Stapelfasern (5), Filamenten (6) und/oder Einlage (7) bereits eine funktionale und/oder dekorative Schicht (4) auf das Substrat (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff (8) auf der funktionalen und/oder dekorativen Schicht (4) angeliert wird.
Vorrichtung (11) zum Herstellen eines beschichteten Substrates (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Einrichtung (12) zum Auftragen von Beschichtungsstoff (8) auf ein unbehandeltes oder vorbehandeltes Substrat (1), wobei der Beschichtungsstoff für eine Pulverbeschichtung vorgesehen ist, mit einer Einrichtung (13) zum Schmelzen des auf das Substrat (1) aufgebrachten Beschichtungsstoffes (8), und mit Mitteln (14) zum Aufbringen von Stapelfasern (5), Filamenten (6) und/oder wenigstens einer gitterförmigen Einlage (7), durch welche die Stapelfasern (5), Filamente (6) und/oder die Einlage (7) vor und/oder nach und/oder zusammen mit dem Beschichtungsstoff (8) auf das Substrat (1) auftragbar sind.