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Die
Erfindung betrifft einen Glas- oder Glaskeramikkörper, wie er beispielsweise
als Sichtfenster für
Kamine, Öfen
oder Kamin-Außenverkleidungen zum
Einsatz kommt. Glas- oder Glaskeramikkörper werden auch als Kochfelder
eingesetzt. Aufgrund gestalterischer Anforderungen ist es häufig gewünscht, dass
die scheibenförmigen
Glas- oder Glaskeramikkörper
eine dreidimensional verformte Gestaltung aufweisen. Solche Verformungen
werden nach dem Stand der Technik an einem plattenförmigen Glaskeramikwerkstoff
im glasigen „Grün”-Zustand
durchgeführt.
In diesem Erweichungsbereich setzt aber auch die Keramisierung ein,
so dass sich nur ein kleines Prozessfenster ergibt, in dem die Verformung
durchführbar
ist. Die durch Verformung erzeugbaren Geometrien sind daher eingeschränkt, zum
Beispiel hinsichtlich des erreichbaren Kantenradius. Weiterhin ist die
Abformgenauigkeit begrenzt, so dass sich Fertigungstoleranzen ergeben.
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Als
optisch nachteilig fallen auch „Brennerabdrücke” bzw. Aufwölbungen
längs der
Biegekanten auf. Um den verformten Zustand bei der anschließenden Keramisierung
zu erhalten, sind Stützvorrichtungen
erforderlich, die mitunter optisch störende Eindrücke hinterlassen. Die Stützvorrichtungen
bedingen einen hohen Fertigungsaufwand und schränken die Geometrievielfalt
weiter ein.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Glas- oder Glaskeramikkörper zu
schaffen, der mit geringem Fertigungsaufwand in hoher Qualität reproduzierbar
gefertigt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einem Glas- oder Glaskeramikkörper mit mindestens zwei Teilscheiben,
insbesondere bestehend aus Glas- oder Glaskeramikmaterial, wobei
eine der Teilscheiben mit ihrem Rand linienförmig, einen Stoßbereich
bildend an die andere Teilscheibe angesetzt ist und wobei die Teilscheiben
im Stoßbereich
mittels eines organischen Klebstoffes verbunden sind.
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Bisher
war eine dauerhaft formstabile Verbindung alleine zweier Teilscheiben
aus Glas- oder Glaskeramik im Bereich der Kante einer der Teilscheiben
nicht möglich,
da die auf die Verbindungsstelle einwirkenden Hebelkräfte (Hebelarm >> Verbindungsquerschnitt) dies nicht zuließen. Bekannt sind
geklebte offene Behälter
(beispielsweise Aquarien). Diese erhalten ihre Steifigkeit aber
alleine durch die besondere bauliche Konstruktion (Boden stabilisiert
den Gesamtaufbau).
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Es
ist nun das Verdienst der Erfinder, erkannt zu haben, dass bei der
Verwendung organischer Strukturklebstoffe eine stabile Verbindung
möglich wird.
Solche Klebstoffe sind in der Lage, aufgrund ihrer Eigen-Elastizität Spannungsspitzen
abzufangen, so dass die Verklebung dauerhaft haltbar ist. Beispielsweise
tritt beim Biegeversuch an zwei unter 90° verklebte Glaskeramikscheiben
mit 4 mm Dicke ein Bruch der Glaskeramik ein, während die Verklebung intakt
bleibt.
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Gegenüber einer
rein mechanischen Kombination der Teilscheiben durch Halteelemente
ergibt sich u. a. der Vorteil der Gasdichtheit im Verbindungsbereich
sowie eine verbesserte Ästhetik
durch den möglichen
Verzicht auf z. B. Verbindungsrahmen.
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Im
Vergleich zu einer gebogenen oder anderweitig verformten Einzelscheibe
bestehen ebenfalls ästhetische
Vorteile, z. B. durch das Fehlen von Wulsten bzw. Verjüngungen
an der Biegekante oder Keramisierungsabdrücke. Im Übrigen eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren
neue Freiheiten im Design, es ermöglicht Geometrien, die durch
Umformung allein nicht herstellbar sind, wie beispielsweise Kanten
mit kleinem Radius (< 1
mm).
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Weiterhin
wird es mit der Erfindung möglich, unterschiedliche
Glas- oder Glaskeramikmaterialien miteinander zu kombinieren. Denkbar
ist insbesondere auch ein Bauteil, bei dem eine Teilscheibe aus Glas
mit einer Teilscheibe aus Glaskeramik verklebt ist. Die einzelnen
Teilscheiben können
dabei unterschiedliche Dicke, Farbe, Oberflächenstruktur und/oder Transparenz
aufweisen. Die Teilscheiben können
zueinander winklig angeordnet sein oder eine gemeinsame ebene Fläche bilden.
Damit wird es auch möglich,
große
Flächen
durch die Verbindung mehrerer Teilscheiben zu schaffen. Auch können Teilscheiben
zu offenen oder geschlossenen Behälters kombiniert werden.
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Es
hat sich gezeigt, dass im Bereich der Klebeverbindung Festigkeiten
erzeugt werden können, die
in der Größenordnung
der Glasfestigkeit liegen.
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Gemäß der bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der organische
Klebstoff ein Epoxidharzklebstoff ist. Beispielsweise kann die Verklebung
mit dem Klebstoff Loctite Hypsol 9509 erzeugt werden.
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Wenn
als Klebstoff ein Zwei-Komponenten-Klebstoff verwendet ist, dann
kann dieser bei Raumtemperatur aushärten. Es lassen sich so besonders
auch fragile Konstruktionen erzeugen, die nicht in einen Ofen zum
Aushärten
verbracht werden müssen.
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Wenn
vorgesehen ist, dass der Klebstoff im ausgehärteten Zustand eine Temperaturfestigkeit
bis 250°C
aufweist, dann kann der Glas- oder Glaskeramikkörper als Sichtscheibe zur transparenten
Abdeckung von Heißbereichen
verwendet werden. Beispielsweise können sie Gasfeuer mit Holzscheitattrappen
abdecken. Eine weitere Variante sieht die Innenauskleidung eines
Heißraums
vor.
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Bei
der Verbindung von Teilscheiben aus Glaskeramik kann je nach Anordnung
der Klebstelle, die Temperatur an anderen Bauteilstellen aufgrund der
niedrigen Wärmeleitfähigkeit
des Glaskeramikwerkstoffes zugleich deutlich höher sein.
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Die
Klebstelle lässt
sich dadurch optisch unauffällig
gestalten, dass der Klebstoff im ausgehärteten Zustand optisch transparent
ist.
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Dadurch,
dass eine lokale Erhitzung des Glas- oder Glaskeramikkörpers zur
Erzeugung dreidimensionaler Verformungen nicht mehr erforderlich ist,
lässt sich
optische Individualität
dadurch erzeugen, dass wenigstens eine der Teilscheiben mit einem
Aufdruck, beispielsweise einem Siebdruck dekoriert ist.
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Die
beiden Teilscheiben können
im Bereich ihrer Ränder
miteinander verklebt sein oder es ist denkbar, dass die erste Teilscheibe
im Bereich ihrer die Innen- oder Außenseite bildenden Seitenfläche mit
dem Rand der zweiten Teilscheibe verklebt ist.
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Die
exakte Winkelausrichtung der Teilscheiben zueinander lässt sich
auf einfache Weise dadurch erzeugen, dass die den Rand der zweiten
Teilscheibe erzeugende Fläche
im rechten Winkel zu der Innen- und der Außenseite der zweiten Teilscheibe steht
und dass die beiden Teilscheiben zueinander im rechten Winkel stehen
oder dass die den Rand der zweiten Teilscheibe erzeugende Fläche im Winkel kleiner
bzw. größer 90° zu der Innen-
und der Außenseite
der zweiten Teilscheibe steht, und dass die beiden Teilscheiben
zueinander im Winkel ungleich 90° stehen.
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Denkbar
ist es aber auch, dass die den Rand der zweiten Teilscheibe erzeugende
Fläche
konvex gewölbt
ist, und dass der Klebstoff den Stoßbereich zwischen den beiden
Teilscheiben komplett ausfüllt.
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Gemäß einer
bevorzugten Erfindungsvariante ist es vorgesehen, dass wenigstens
eine der Teilscheiben eine Dicke im Bereich < 5 mm aufweist. Für Kaminanwendungen können insbesondere
auch Teilscheiben mit einer Materialdicke von 4 mm mit hoher Festigkeit
verbunden werden.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Glas-
oder Glaskeramikkörpers,
bei dem zwei Teilscheiben in der in Anspruch 1 beschriebenen Weise
verklebt werden.
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Eine
denkbare Verfahrensvariante sieht dabei vor, dass die beiden Teilscheiben
miteinander verklebt und dann der so erzeugte Glas- oder Glaskeramikkörper in
eine Tragstruktur eingebaut wird, und dass dann der Klebstoff unter
Temperatureinwirkung zersetzt wird. Der Klebstoff wird dabei als
Montage- oder Einbauhilfe temporär
zur Hilfe genommen. Der Klebstoff zersetzt sich nach der erfolgten
Montage beispielsweise im Betriebseinsatz durch Temperaturbelastungen
optisch unauffällig.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
Draufsicht einen Glas- oder Glaskeramikkörper, nämlich eine Kaminsichtscheibe,
bestehend aus fünf
Teilscheiben;
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2 in
Draufsicht einen Glas- oder Glaskeramikkörper mit zwei miteinander rechtwinklig
verklebten Teilscheiben;
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3 in
Draufsicht einen Glas- oder Glaskeramikkörper mit zwei miteinander rechtwinklig
verklebten Teilscheiben;
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4 in
Draufsicht einen Glas- oder Glaskeramikkörper mit zwei miteinander im
Winkel größer als
90° verklebten
Teilscheiben und
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5 in
Draufsicht einen Glas- oder Glaskeramikkörper mit drei miteinander verklebten
Teilscheiben.
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Die 1 zeigt
eine Kaminsichtscheibe, bei der eine frontseitige, transparente
Teilscheibe 10 aus Glaskeramikwerkstoff verwendet ist.
Diese erste Teilscheibe 10 ist als rechteckiger Formatzuschnitt
ausgebildet, der eine Innenseite 11 und eine Außenseite 12 bildet.
Im Bereich der vertikalen Ränder 13 der ersten
Teilscheibe 10 ist jeweils eine zweite Teilscheibe 20 angeschlossen.
Die zweiten Teilscheiben 20 bestehen aus dem gleichen Werkstoff
wie die erste Teilscheibe 10. Die vertikalen, an die erste
Teilscheibe 10 anschließenden Ränder 23 der rechteckigen zweiten
Teilscheiben 20 sind im Winkel von 60° zu der Außenseite 22 (bzw.
30° zur
Innenseite 21) angefasst. Mit diesen angefassten Rändern 23 sind
die zweiten Teilscheiben 20 unter Vermittlung eines organischen
Klebstoffes 14 auf die erste Teilscheibe 10 aufgesetzt.
Die der ersten Teilscheibe 10 abgekehrten Ränder 23 der
zweiten Teilscheiben 20 sind wieder angefast (30° zur Innenseite 21).
An diesen angefasten Ränder 23 sind
weitere zweite rechteckige Teilscheiben 20 unter Vermittlung
eines organischen Klebstoffes 14 angeklebt.
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In
den 2 bis 4 sind verschiedene Gestaltungen
von Klebstellen zwischen zwei rechteckigen Teilscheiben 10, 20 veranschaulicht.
Gemäß den 2 und 3 sind
die Teilscheiben 10, 20 zueinander im rechten
Winkel positioniert, wobei gemäß 2 die
Ränder 13 und 23 der
Teilscheiben 10, 20 rechtwinklig zu den Innenseiten 11, 21 stehen. Die
Teilscheiben 10, 20 gemäß 3 haben
konvex gewölbte
Ränder.
Der Klebstoff 14 gleicht dabei den variierenden Klebspalt
in der Stoßstelle
zwischen erster und zweiter Teilscheibe 10 und 20 aus.
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4 zeigt
die winklige Anordnung von erster und zweiter Teilscheibe 10 und 20,
wobei die Teilscheiben 10, 20 einen Winkel von
60° einschließen. Die
zweite Teilscheibe 20 ist entsprechend randseitig angefast.
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In 5 ist
ein Glas- oder Glaskeramikkörper
gezeigt, der aus einer ersten und zwei zweiten Teilscheiben 10 und 20 zusammengesetzt
ist. Die zweiten Teilscheiben 20 sind randseitig so angefast und
auf die Innenseite 11 der ersten Teilscheibe 10 aufgeklebt,
dass ein Winkel von 30° zwischen
den Teilscheiben 10, 20 eingeschlossen ist.
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In
gleicher Weise ist auch die Fertigung anderer, aus Teilscheiben
zusammengefügter
Glas- oder Glaskeramikkörper
möglich,
wie beispielsweise:
- 1. Kochfeld mit angeklebter,
Bedienblende, die auch winklig angeklebt sein kann. Die Bedienblende
kann aus einem anderen Glas- oder Glaskeramikmaterial bestehen und/oder
andere Farbe oder Transparenz aufweisen.
- 2. Innenauskleidung für
einen Heißraum
wie beispielsweise Backofen, insbesondere für eine Ofenmuffel.