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Diese
Erfindung betrifft Glas und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich Glasscheiben,
die für
dekorative Zwecke, beispielsweise bei Möbeln, Sanitärinstallationen und Trennwänden, verwendet
werden.
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Mattveredelte
Glasscheiben können
durch gesteuerten Säureangriff
auf einer Oberfläche
einer vorgeformten Glasscheibe erzeugt werden. Dieser Säureangriff
erzeugt auf der behandelten Glasoberfläche einen Grad an Oberflächenrauhigkeit,
was verminderte Spektralreflexion (aufgrund größerer Diffusion von reflektiertem
Licht) und ein feines, mattes Aussehen ergibt. Wenn das Verfahren
auf relativ dickes Glas, beispielsweise 6 mm dickes Glas, angewendet
wird, kann das erhaltene Produkt für Möbel, beispielsweise für Glastischauflagen,
angewendet werden. In diesem Fall kann das Verfahren verwendet werden,
um ein feines, weißes
Oberflächenaussehen
auf dem Glas zur Herstellung einer durchscheinenden Glasscheibe
zu erzeugen. Das Verfahren wird auch auf relativ dünnes Glas,
beispielsweise 2 mm dicke Glasscheiben, angewendet, um entspiegeltes
Glas zur Verwendung in Bilderrahmen herzustellen; in diesem Fall
wird das Verfahren zur Herstellung einer feinen, matten Veredelung
gesteuert, welche die Spiegelreflexion von einfallendem Licht vermindert,
jedoch ein hinter dem Glas befestigtes Bild deutlich sichtbar ist.
In jedem Fall erzeugt das Verfahren eine sehr feine Oberflächerauhigkeit.
Leider ist das Säureangriffverfahren
kostenaufwendig und nicht umweltfreundlich (die Verwendung von Säure und
die Entsorgung werfen Schwierigkeiten auf).
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Ein
weiterer Weg zur Herstellung eines 2 mm dicken entspiegelten Glases
für Bilderrahmen
beinhaltet das Durchleiten von geschmolzenem Glas durch ein Paar
von beabstandeten, sandgestrahlten, parallelen Walzen, wenn es aus
einem Glasschmelzofen kommt. Die sandgestrahlten Walzen erzeugen
auf jeder Seite der Glasscheibe einen feinen Oberflächeneindruck;
dies erhöht
die Diffusion des von der Glasoberfläche reflektierten Lichts und
verleiht mindestens zu einem gewissen Grad Entspiegelung.
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Die
Verwendung von 2 mm dickem nichtreflektierendem Glas ist auf Anwendungen
beschränkt,
bei denen die Festigkeit der Glasscheibe nicht kritisch ist und
worin das Glas keine konstruktionsbedingte Rolle spielt. Glas, das
nur 2 mm dick ist, ist brüchig
und ist zu dünn,
als dass seine Bruchfestigkeit durch Tempern noch einfach zu erhöhen wäre. Außerdem muss
Glas zur Verwendung in Bilderrahmen eine ausreichend hohe Auflösung aufweisen
und ausreichend verzerrungsfrei sein, damit ein hinter dem Glas
angeordnetes Bild deutlich sichtbar ist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine wie in Anspruch
1 definierte Glasscheibe bereit.
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Die
minimale Dicke von 2,5 mm des Glases gemäß Anspruch 1 ermöglicht es,
dieses in baulichen Anwendungen zu verwenden. Das Glas kann eine
minimale Dicke von etwa 3 mm aufweisen; dies erweitert zudem seine
mögliche
Anwendung. Das Glas kann eine Dicke von etwa 3 mm aufweisen; dies
kann besonders erwünscht
sein, wenn das Glas in Duschwänden
und Duschtrennwänden
oder in Regalen, beispielsweise in Kühlschränken, verwendet werden soll.
Das Glas kann eine Dicke von etwa 4 mm aufweisen; dies kann besonders
erwünscht
sein, wenn das Glas in verglasten Regalen, Raumteilern oder Möbeltüren angewendet
werden soll. Das Glas kann eine Dicke größer als etwa 4 mm, beispielsweise
von etwa 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm oder dicker aufweisen; dies kann
für einige
Möbelanwendungen,
beispielsweise für
Glastischauflagen oder für Glasstufen
und Laufwege erwünscht
sein. Das Glas kann verfestigt oder gehärtet werden, indem es beispielsweise
thermisch oder chemisch getempert wird. Die minimale Dicke von 2,5
mm, wie in Anspruch 1 definiert, erleichtert insbesondere thermisches
Tempern.
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Die
in den Ansprüchen
definierte Oberflächenrauhigkeit
kann über
eine gesamte Oberfläche
der Glasscheibe oder über
einem wesentlichen Teil der Oberfläche vorliegen.
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Die
Glasscheibe kann eine Oberflächenrauhigkeit,
wie in Anspruch 2 oder Anspruch 3 definiert, aufweisen. Dies kann
zur weiteren Steuerung des visuellen Aspekts der Glasscheibe verwendet
werden.
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Die
Glasscheibe kann einen niedrigeren Wert von Sm aufweisen, als der,
der in diesen Ansprüchen definiert
ist. Beispielsweise kann das Glas einen Wert von Sm, wenn wie in
Anspruch 1 ausgewiesen gemessen, von weniger als 450 μm, weniger
als 400 μm,
weniger als 350 μm
oder weniger als 300 μm
aufweisen. Dies kann auch zum Steuern des visuellen Aspekts der
Glasscheibe verwendet werden.
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Die
Oberflächenrauhigkeit
des Glases gemäß den Ansprüchen kann
ohne Zurückgreifen
auf Techniken, die Säureangriff
beinhalten, hergestellt werden. Eine bevorzugte Herstellungstechnik
umfasst die Verwendung von mindestens einer Walze mit einer gewünschten
Oberflächenrauhigkeit,
die verwendet wird, um die Oberflächenrauhigkeit in die geschmolzene
Glasoberfläche
einzudrücken;
dies ist kostenwirksamer und umweltfreundlicher als ein Säureangriffverfahren.
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Üblich gemustertes
Glas, beispielsweise das gemusterte Glas CREPI, das von Glaverbel
SA vermarktet wird, wird unter Verwendung einer gravierten, profilierten
Walze zur Erzeugung eines Musters im Oberflächenrelief in einer geschmolzenen
Glasscheibe hergestellt. Das Oberflächenrelief ist relativ regelmäßig und das
Profil, das es in dem Glas hinterlässt, kann leicht durch eine
Person, die seine oder ihre Finger über die Glasoberfläche laufen
lässt,
gefühlt
werden. Der technische Effekt, den dieses Oberflächenrelief erzeugt, ist grundsätzlich verschieden
von dem Effekt des Glases gemäß der vorliegenden
Erfindung, welches eine gesteuerte Oberflächenrauhigkeit anstatt ein
Oberflächenrelief
aufweist.
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Die
Oberflächenrauhigkeit
kann innerhalb des definierten Bereichs zur Erzeugung einer Oberflächenveredelung
ausgewählt
werden, welche der Glasscheibe einen diffusen Effekt verleiht. Dies
kann besonders nützlich
sein, wenn die Glasscheibe als Raumteiler oder Duschwand verwendet
werden soll, um eine durchscheinende Scheibe bereitzustellen, die
nicht vollständig
durchsichtig ist.
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Die
Glasscheibe kann eine wie in Anspruch 8 definierte Auflösung aufweisen.
Die Auflösung
(deren Messung später
beschrieben wird) ist ein Maß der
Verzerrung eines durch das Glas betrachteten Bildes. Glas für Bilderrahmen
muss einen niedrigen Verzerrungsgrad (d. h. eine hohe Auflösung) aufweisen,
um zu ermöglichen,
dass ein hinter dem Glas angeordnetes Bild deutlich zu sehen ist.
Glas gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine sehr niedrige Auflösung (d. h. eine höhere Verzerrung)
als Bilderrahmenglas aufweisen. Dies kann verwendet werden, um einen
völlig
anderen visuellen Effekt zu erzeugen. Die Verzerrung kann insbesondere
so ausgewählt
werden, dass ein durch das Glas zu betrachtendes Bild oder Gegenstand
wahrnehmbar jedoch verschwommen ist.
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Die
Erfindung kann verwendet werden, um einen Glanz von zwischen etwa
20 und 100 zu erzeugen. Glanz (dessen Messung weiter beschrieben
wird) ist ein Maß des
Scheins oder der Brillanz einer Glasoberfläche. Der Glanz kann weniger
als 100 sein; der Glanz kann weniger als 50 sein.
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Die
Glasscheibe kann auf beiden oder auf nur einer ihrer Oberflächen eine
wie in den Ansprüchen
definierte Oberflächenrauhigkeit
aufweisen. Im letzteren Fall kann die Oberfläche der Glasscheibe ohne unmittelbar
wahrnehmbare Oberflächenrauhigkeit
sein. Keine Glasscheibe ist jedoch vollständig eben; es gibt immer einen
gewissen Oberflächenrauhigkeitsgrad.
Was hier verstanden werden sollte ist, dass ohne Zurückgreifen
auf die Verwendung von Laborausrüstung
eine Oberfläche
visuell glatt und musterlos erscheinen kann und glatt anzufühlen ist,
in derselben Weise wie eine Oberfläche eines gewöhnlichen
Fensterglases eher glatt als aufgeraut erscheint. Dieser Aspekt
der Erfindung kann vorteilhaft sein, wenn die Glasscheibe beispielsweise
in einer Duschwand verwendet wird. Das Anordnen der ebenen Oberfläche zur
Innenseite der Dusche erleichtert das Reinigen dieser Oberfläche und
kann den Aufbau von Calciumablagerungen verhindern, welche leichter
an einer aufgerauten oder profilierten Oberfläche „greifen" würden.
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Ein
weiterer Weg beim Betrachten der vorliegenden Erfindung besteht
in der Erkenntnis, dass eine wie in den Ansprüchen definierte Glasscheibe,
beispielsweise für einen
Raumteiler, eine Duschwand oder Duscheinfassung oder für Anwendungen
auf Möbeln
verwendet werden kann. Dies ermöglicht
die Verwirklichung einer Vielzahl von neuen Gegenständen und
Produkten. Frühere,
für bauliche
Anwendungen verwendete gemusterte Gläser haben nicht die Oberflächenrauhigkeit
der vorliegenden Erfindung, welche zu ihrem vorteilhaften visuellen
Aussehen führt.
Bekanntes durch Säureangriff
hergestelltes Glas hat eine Oberflächenrauhigkeit außerhalb
der, die durch die vorliegende Erfindung gefordert wird und ist
kostenaufwendig und unbequem herzustellen. Früheres bekanntes entspiegeltes
Glas ist zu brüchig
und physikalisch nicht für
die Verwendungen geeignet, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung
erreicht werden können.
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Beispiele
für die
vorliegende Erfindung werden nun beispielhaft mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wovon:
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1 eine
schematische Seitenansicht darstellt, die ein mögliches Herstellungsverfahren
bezüglich der
vorliegenden Erfindung erläutert;
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2 eine
Oberflächenrauhigkeitsaufzeichnung
eines erfindungsgemäßen Glases
darstellt.
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1 erläutert ein
Glaswalzverfahren. Geschmolzenes Glas 11 wird bei einer
Temperatur oberhalb seines Erweichungspunkts von dem Ausgang eines
Glasschmelzofens (nicht gezeigt) zwischen ein Paar von parallel
beabstandeten Walzen 12, 13 geführt. In
diesem Beispiel hat eine von den Walzen, in diesem Fall die obere
Walze 12, eine im Wesentlichen flache planare Oberfläche, während die
andere Walze 13 eine aufgeraute Oberfläche aufweist, die in dem Glasband 15 nachdem
das geschmolzene Glas zwischen den Walzen gequetscht wurde, eine
Oberflächenrauhigkeit
erzeugt.
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In
diesem Beispiel wird die aufgeraute Walze 13 durch Sandstrahlen
einer Walze mit im Wesentlichen glatter Oberfläche erzeugt. Die Art des Sandstrahlens
kann ausgewählt
sein, beispielsweise auf der Basis von Versuch und Fehler, um eine
Walze zu erzeugen, die eine gewünschte
Oberflächenveredelung
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung erzeugt. Faktoren,
die zum Modifizieren der Ergebnisse des Sandstrahlens verwendet
werden können,
schließen
beispielsweise die Art des verwendeten Sandes, die Verteilung von verwendeten
unterschiedlichen Sandkorngrößen, die
Anzahl der während
des Sandstrahlverfahrens erfolgten Durchgänge, den Abstand von der Sandstrahldüse zu dem
Ziel und die Art der verwendeten Sandstrahlausrüstung ein. Alternativ kann
es möglich
sein, eine geeignete Oberflächenaufgeraute
Walze mit anderen Mitteln, beispielsweise durch Eingravieren, herzustellen.
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Das
Glasband 15 wird, wenn es aus den Walzen 12, 13 kommt,
wie üblicherweise
auf dem Fachgebiet bekannt, weggezogen. Das erhaltene Glasband hat
eine Oberfläche 16,
die im Wesentlichen glatt ist und eine Oberfläche 17 mit einer gewünschten
Oberflächenrauhigkeit.
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Wenn
es erwünscht
ist, eine gesteuerte Oberflächenrauhigkeit
auf jeder der zwei Oberflächen
des Glases zu erzeugen, dann kann jede der Walzen 12, 13 mit
einer geeignet aufgerauten Oberfläche bereitgestellt werden.
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Eine
Analyse einer Oberfläche
einer 3 mm dicken Glasscheibe mit einer gesteuerten Oberflächenrauhigkeit
wird in
2 gezeigt. Dies ist eine Taylor-Hobson-Talysurf-Analyse der Oberflächenrauhigkeit
wie üblicherweise
zum Analysieren der Oberflächenrauhigkeit
verwendet. Die Analyse besteht im Anordnen einer feinen Schreibnadel
mit einem geeichten Kontaktpunkt auf der zu analysierenden Oberfläche und
langsamem Verschieben der Schreibnadel über die Oberfläche, um
alle Variationen in der Veränderung
der Oberfläche
aufzuzeichnen. Die nachstehenden Parameter wurden zum Ausführen dieser
Analyse angewendet:
| Maschinentyp: | Taylor-Hobson
von Talysurf |
| Art: | Rauhigkeit |
| Cut
off: | 0,8
mm |
| Probenlänge: | 4,0
mm |
| Kurzbereichsfilter: | 0,8
mm |
| Langbereichsfilter: | 8
mm |
| Bezug: | gerade |
| Beschränkung: | 0% |
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Die
nachstehenden Ergebnisse, die in 2 erläutert werden,
wurden für
eine besondere Glasscheibe erhalten:
Rtm = 2,683 μm
Rt1
= 2,747 μm
Rt2
= 4,029 μm
Rt3
= 2,016 μm
Rt4
= 2,236 μm
Rt5
= 2,341 μm
Sm
= 297,281 μm
worin:
Rtm
der Mittelwert von allen Werten Rt1, Rt2 ... usw. über das
gesamte Profil ist.
Rt1 der größte Höhenunterschied zwischen der
höchsten
Spitze und dem tiefsten Tal über
den ersten Cut-off-Teil der Probe ist.
Rt2 der größte Unterschied
der Veränderung
zwischen der höchsten
Spitze und dem tiefsten Tal über
den zweiten Cut-off-Teil der Probe (usw. für Rt3, Rt4, Rt5 usw.) ist.
Sm
den Durchschnitt des Abstandes zwischen jedem Mal, wo das Profil
die Mittellinie kreuzt, darstellt; es gibt eine Anzeige für den mittleren
Abstand zwischen den Hauptspitzen des Profils wieder.
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Die
Kurzbereichsfilter und Langbereichsfilter, wie üblicherweise auf dem Fachgebiet
des Messens der Oberflächenrauhigkeit
verwendet, werden zum Trennen einer charakteristischen Messung der
Oberflächenrauhigkeit
von der gesamten „Welligkeit" der Probe und von
sehr kurzen Wellenlängeneffekten
angewendet.
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Der
Glanz der Probe auf ihrer einen aufgerauten Oberfläche wurde
unter Verwen dung eines Gardner-Pacific-Glossmeter Scientific Typ
bei 60°C
bis zu normal gemessen. Dies ist ein Standard und bewährter Test,
der einen Hinweis auf die Menge an Reflexion von einer Glasoberfläche gibt.
Er beinhaltet das Richten eines Lichtstrahls bei einem Winkel von
60°C bis
normal auf die zu analysierende Oberfläche und Messen der Intensität des von
der Oberfläche
reflektierten Lichts unter Verwendung eines Sensors in optischer
Ausrichtung mit der Quelle. Der Glanz der gemessenen Probe war in
der Größenordnung
von 110.
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Die
Auflösung
der Probe wurde dann unter Verwendung einer Standardkarte gemessen,
welche eine Reihe von beabstandeten Elementen aufweist, wobei jedes
Element eine erste Reihe von regelmäßig beabstandeten parallelen
Linien und eine zweite Reihe von regelmäßig beabstandeten parallelen
Linien, angeordnet rechtwinklig zu der ersten Reihe, umfasst. Die
Elemente bilden eine Reihe, in der der Abstand der Linien sich von
einem Element zu dem nächsten
erhöht.
Die Probe war 5 mm von der Oberfläche der Karte über einer Lichtbox
beabstandet und die Karte wurde von einem Abstand von 30 cm zum
Einstellen der maximalen Zahl von Linien pro Millimeter, die in
den Elementen der Karte durch die Probe sichtbar werden könnten, beobachtet.
Dies ist eher ein objektiver Test, gibt jedoch einen Hinweis für den Anteil
von Verzerrung, die durch eine Glasscheibe verursacht wird, wieder.
Bei der in Frage kommenden Probe waren die feinsten Linien, die
unterschieden werden konnten, 2,8 Linien pro Millimeter beabstandet.
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Eine
zweite Glasprobe mit einer anderen Form von Oberllächenrauhigkeit
hatte die nachstehenden Eigenschaften:
Rtm = 5,272 μm
Rt1
= 5,124 μm
Rt2
= 5,241 μm
Rt3
= 3,357 μm
Rt4
= 5,814 μm
Rt5
= 6,826 μm
Sm
= 352,324 μm
wenn
unter den gleichen Bedingungen wie jenen, die für das erste Beispiel verwendet
wurden, gemessen.
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Messungen
einer dritten Probe mit einer Oberflächenrauhigkeit auf jeder ihrer
Flächen
ergaben die nachstehenden Ergebnisse (jede Fläche wurde zwei Mal gemessen):
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