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Farbiges Glaselement - Dokument DE102006012552A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006012552A1 20.09.2007
Titel Farbiges Glaselement
Anmelder Terporten GmbH, 41751 Viersen, DE
DE-Anmeldedatum 18.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006012552
Offenlegungstag 20.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.09.2007
IPC-Hauptklasse C03C 27/12(2006.01)A, F, I, 20060318, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein farbiges Glaselement das beidseitig mindestens eine gleiche Ansichtsoptik hat.

Farbige Glaselemente der üblichen Bauart werden in der Regel aus Einscheiben Sicherheitsglas (ESG) gefertigt. Diese Gläser werden mittels Beschlägen als Glas-Drehtüren oder Glas-Schiebetüren verwendet. In der Regel sind diese Elemente durchsichtig, satiniert oder aus Ornamentglas gefertigt. Um diese Gläser farbig zu gestalten, gibt es nach Stand der Technik verschiedene Produktionsverfahren. Hierbei ist die unbeschichtete Seite als die optisch Schönere zu betrachten. Ein Verfahren für die einseitige Farbbeschichtung ist die Bedruckung im Siebdruckverfahren, wobei die Farbe durch ein Sieb aufgerackelt und anschließend mit dem Glas thermisch verbunden wird. Einer der Nachteile des Siebdruckverfahrens ist u.a.. der ungleichmäßige Farbauftrag. Zu den optischen Fehlern gehören Schlieren und u.a. der so genannte Sternenhimmel, wobei Fehler im Sieb zu „Löchern" im Druckbild führen. Dieses Verfahren ist in kleinen Stückzahlen auch finanziell aufwändig weil für jeden Farbton die Druckmaschine anschließend gesäubert werden muss. Ein weiteres Verfahren ist die Pulverbeschichtung, wobei die Farbe in Pulverform aufgesprüht und anschließend, ähnlich dem Siebruck, thermisch mit dem Glas verbunden wird. Auch hier besteht der Nachteil der nur einseitig optisch ansprechenden Glasoberfläche. Die mit Farbe versehene Seite ist in der Regel in der Optik unsauber und mit Blasen, die herstellungsbedingt sind, übersät.

Ein weiteres Verfahren, Glaselemente farbig zu gestalten, ist die einseitige Lackierung mit einem Glaslack. Hierbei wird die Glasscheibe mit einem mindestens einkomponentigen Glaslack einseitig lackiert. Die lackierte Glasseite ist in der Regel optisch ansprechend, aber dadurch, dass der Glaslack nicht mit dem Glas thermisch verbunden werden kann, ist er empfindlich für den täglichen Gebrauch. In stark frequentierten Wohn- bzw. Arbeitsbereichen sind auf diese Art gefertigte Glaselemente nicht zu empfehlen. Ein weiteres Verfahren Glaselemente farbig zu gestalten, ist die Verwendung von Klebefolien. Hierbei werden farbige Selbstklebefolien einseitig auf die Glasscheibe geklebt. Dabei ist darauf zu achten, dass diese blasenfrei aufgezogen werden. Auch hierbei ist die einseitige Farbgebung und die Empfindlichkeit der Klebefolien als deutlicher Nachteil zu sehen. Bei den genannten Glaselementen kann man von deutlichen Nachteil aufgrund der einseitigen Farbtonbeschichtung sprechen.

Ein Verfahren, Glaselemente beidseitig optisch gleich zu gestalten, ist die Verwendung von Verbundfolien. Hierbei werden 2 spiegelbildlich gefertigte ESG-Gläser in industriellen Verfahren mittels farbiger Polyvinylbutyl-Folien in einem Autoklaven miteinander thermisch verbunden. Hierbei entsteht eine oft nicht gewünschte, beidseitig gleiche Ansichtoptik. Die Anzahl der Farbtöne ist stark begrenzt. Durch die nicht blickdichte Eigenschaft der Folie kann durch das Glaselement geschaut werden bzw. fällt Licht durch. Bei der Produktion kommt es zu so genannten Kantenversprüngen, wobei die beiden Glasscheiben nicht exakt übereinander miteinander verbunden sind und somit unsaubere Kantenabschlüsse entstehen. Ein weiteres Verfahren der beidseitigen Gleichheit ist die Verwendung von farbigen Gießharzen. Hierbei werden 2 spiegelbildlich gefertigte ESG-Gläser mittels eines doppelseitigen, hochtransparenten Klebebandes im Randbereich verbunden. Für die Befestigung von Dreh- oder Schließbeschlägen muss mit Hilfe von Kunststoffscheiben, die die exakte Hohlraumstärke aufweisen, der Hohlraum im Befestigungslochbereich aufgefüttert werden. Dies hat so zu erfolgen, dass die Kunststoffscheiben auf beiden Scheibeninnenseiten verklebt werden müssen, da sonst das Gießharz beim Befüllen an den Kunststoffscheiben herauslaufen kann. Die Kunststoffscheiben sind notwendig, weil das Gießharz zu weich ist um es den Montagekräften der Beschlagsmontage standzuhalten. Verzichtet man auf die Kunststoffscheiben, wird das Gießharz durch den Anschraubdruck soweit nachgeben, dass mindestens eine Scheibe bricht. Der durch das doppelseitige Klebeband entstandene Hohlraum zwischen den beiden Gläsern wird mit eingefärbtem Gießharz, auf Polyester- oder Acrylbasis, gefüllt. Unter anderem als Nachteil zu betrachten ist das im Randbereich deutlich sichtbare transparente Klebeband. Weil die Grundsubstanz des Gießharzes transparent ist und nur durch maximale prozentuale Anteile von Farbpigmenten farbig eingestellt werden kann, bleibt es auch nach der Einfärbung weiterhin transparent. Es kann auch hier durch das Glaselement geschaut werden bzw. das farbige Gießharz ist nicht blickdicht. Bei diesen Verfahren ist es nur möglich, die beiden Glasseiten in der Optik gleich zu gestalten.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Art von farbigem Glaselement. Die Durchsicht durch das Glaselement ist mindestens blickdicht. Die beiden Seiten des Elementes können farblich unterschiedlich gewählt werden, mit unterschiedlichen Gläsern gestaltet sein, nach Farbtonmustervorlagen erstellt werden, vollflächig, mit Dekordruck oder Klarsichtbereichen hergestellt sein. Es ist möglich, das farbige Glaselement als Türe auszuführen und alle Türen eines Wohn- oder Arbeitsbereichs im gleichen Stil zu gestalten. Die Bereiche, die durchsichtig gestaltet werden sollen, werden auf herkömmliche Weise erstellt. Die Bereiche, die nicht durchsichtig gestaltet werden sollen, können, anstatt mit Holztüren, jetzt auch mit farbigen Glastürelementen ausgeführt werden. Zu belüftende Abstell- bzw. Geiserräume, die bisher nur in der Ausführung mit Holztüren inkl. Lüftungsgittern möglich waren, können jetzt ebenfalls blickdicht in Glas inkl. Lüftungsgittern ausgeführt werden.

Das neuartige Glaselement besteht aus mindestens 2 Glastafeln (1). Die beiden Glastafeln (1) können in beliebiger Kombination aus anorganischen Gläsern (wie Floatglas, Einscheiben Sicherheitsglas, teilvorgespanntes Glas, Verbundglas, beschichtetes Glas, durchgefärbtes Glas, verspiegeltes Glas, Weißglas, Ornamentglas, strukturiertes, einseitig glattes Glas) und aus organischen Gläsern (wie Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylatglas (PMMA)) ausgewählt werden. Die Stärken der beiden Glastafeln sollten gleich gewählt werden, damit es nicht zu Spannungsunterschieden im Glas kommt. Sie sollten mindestens 2 mm stark sein. Um eine farbige Glastüre herzustellen, kann aus den beiden ausgewählten Gläsern Einscheibensicherheitsglas (ESG) erstellt werden. Für die Fertigung werden Glastafeln auf Maß geschnitten und die Kanten poliert. Danach werden die nötigen Lochbohrungen für die Dreh- bzw. Schiebebeschlagssysteme vorgenommen. Hier ist die spiegelbildlich exakte Fertigung zu beachten. Maßdifferenzen von –+1 mm sind innerhalb der gültigen Toleranz. Nach der Fertigung der Scheiben werden diese mittels Ofen gleichmäßig auf eine Temperatur von ca. 640° C zur Erweichung erhitzt und dann spontan in einer Gebläsekammer, der so genannten Kühlung, abgekühlt. Durch die unterschiedlichen Abkühlungsgeschwindigkeiten von Glasoberfläche und Glaskern entsteht auf der Glasoberfläche eine Druckspannung und im Glaskern eine Zugspannung. Diesen Prozess der Fertigung von Einscheibensicherheitsglas nennt man auch Vorspannen. Durch dieses Vorspannen weist ESG bei Bruch folgende Merkmale auf: Kleine netzartig verteilte nicht scharfkantige Bruchstücke, höhere Biegefestigkeit, höhere Temperaturwechselbeständigkeit (max. 150 Kelvin), höhere Stoßfestigkeit. ESG obliegt einer Kennzeichnungspflicht. Die Kennzeichnung erfolgt durch einen Herstellerstempel, der mit in das Glas gebrannt wird. Weil diese Kennzeichnung die Optik der Ansicht der Glastüre stört, ist diese auf die Stirnkante der Glasscheibe anzubringen.

Für die farbliche Beschichtung (3) wird wie folgt vorgegangen: Die beiden Scheiben werden mit handelsüblichen Reinigern beidseitig gewaschen. Das geschieht in üblicherweise meist von Hand mittels Papierzellstoff. Vorzugsweise kann die Reinigung auch maschinell in einer Waschmaschine erfolgen. Nach dem Waschen müssen die Glasscheiben absolut trocken, fettfrei und frei von Reinigerrückständen sein. Mit Hilfe von Leuchtstoffröhren sollte eine visuelle Kontrolle auf Sauberkeit erfolgen. Die Glaskante, die z.B. aus einer 45° Fase (4), einer 90° Fase (5) und einer 45° Fase (6) besteht, wird bis zur ersten Fase abgeklebt. Das kann unter anderem mit Pack-Klebeband 4112, 50 mm breit, von TESA erfolgen. Hierbei wird die Fase (6), die zu der zu beschichtenden Fläche gehört, nicht mit abgeklebt. Das hat die Auswirkung, dass man nach der Farbbeschichtung (3), bei der Betrachtung von der Glasfläche aus, seitlich nicht aus der Glaskante herausschauen kann. Die Lochbohrungen der Beschläge werden auf der nicht zu beschichtenden Seite flächig abgeklebt, damit der Farbtonauftrag nicht die Sichtseite der Glasscheibe verschmutzt. Die farbige Beschichtung erfolgt z.B. mittels mindestens einkomponentigem Glaslacks. Das hat den Vorteil, dass die Vielfalt der Farbtöne fast unbegrenzt ist. Außerdem ist die Farbgebung in Metallicfarbtönen im Vergleich zu allen anderen Farbauftragsverfahren unproblematisch. Der Farbauftrag erfolgt mittels Pinsel, Farbwalze, Spritzpistole und Airless Geräten mit mindestens einem Farbton. Dazu wird die Glasscheibe (1) waagerecht auf eine ebene Unterlage gelegt und je nach Gestaltungsausführung lackiert. Im Falle von Dekorgestaltungen oder Beschriftungen sind diese vor der Farbbeschichtung vorzunehmen. Dazu werden die Motive aufgemalt oder mit handelsüblichen, lösemittelresistenten Schablonenfolien abgeklebt und mit der Spritzpistole lackiert. Bei der Farbtonbeschichtung (3) ist darauf zu achten, dass mindestens eine Farbtonbeschichtung von mindestens 50 g/m2 vorliegt, da es sonst zu einem ungleichmäßigen Erscheinungsbild auf der Sichtseite des Glaselements kommen kann. Nach der Aushärtung der Farbtonbeschichtung (3), die in der Regel nach 7 Tagen abgeschlossen ist, werden die beiden Glastafeln (1) miteinander verbunden. Das geschieht mittels Klebstoff (2). Der zu verwendende Klebstoff (2) ist für diesen Verbund speziell auf den Glaslack abgestimmt und im Farbton transparent. Die chemische Basis des Klebstoffes kann Silikon, Polyurethan, Epoxydharz, Polyester, Polymethaacrylat oder Polyacrylat sein. Eine bevorzugte Form des Klebstoffes basiert auf Epoxydharz. Epoxyacrylate basieren auf jeweils mit Acryl- oder Methacrylsäure terminiertem Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, deren Oligomeren oder Novolakglycidylether.

Ein bevorzugter Klebstoff weist folgende Zusammensetzung auf (Angaben in Gewichts-%): a) reaktive Acrylat- oder Methacrylatmonomere 4–90 b) acrylat- oder methacrylatfunktionelle Oligomere 4–60 c) nichtreaktive Acrylat- oder Methaacrylat Homo- und Copolymere 0–15 d) Füllstoffe 0–30 e) Weichmacher 0–15 f) Haftvermittler 0,3–4 g) Initiatoren 0,1–4 h) Klebrigmachende Zusätze 0–6 i) Stabilisatoren 0–2

Der Klebstoff ist höherviskos und vorzugsweise thixotrop eingestellt. Der Viskosebereich beträgt 5 bis 300 Pa·s, wobei mit abnehmender Viskosität die Thixotropie höher eingestellt werden muss. Der Klebstoff besitzt eine Fließgrenze im Bereich von 5 bis 800 Pa. Vorzugsweise im Bereich von 20 bis 80 Pa.

Für den Verbund der beiden mit Glaslack beschichteten Glastafeln (1) werden diese wie folgt vorbereitet: Die beiden Glastafeln (1) werden mit der lackierten Seite nach oben, flach hingelegt. Die Lackschicht wird mittels Schleifpapier, 240er Korn, von Hand oder maschinell angeraut, um eine optimale Haftung zum bevorzugten Kleber zu erhalten. Der Schleifstaub wird abgesaugt und zusätzlich mittels Reinigungsmittel und Papierzellstoff von der Lackschicht entfernt. Dies hat sehr gewissenhaft und exakt zu erfolgen, da es sonst zu Nichthaftungen des Klebstoffes zur Lackoberfläche kommen kann. Nach dem Abtrocknen des Reinigungsmittels wird die Menge des Klebstoffes errechnet. Die benötigte Menge Klebstoff wird angemischt und vollflächig mit Hilfe z.B. eines Zahnspachtels auf mindestens eine Lackoberfläche aufgetragen. Die Klebstoffstärke beträgt 0,01–2 mm. Hierbei ist zu beachten, dass der Klebstoff nicht zu weit an die Glaskante aufgetragen wird, da dieser nach dem Verpressen sonst seitlich unerwünscht heraustritt. Im Bereich der Glaslochbohrungen sollte der Klebstoff so aufgetragen werden, dass er aus den Löchern austritt, um eine vollflächige Verklebung in diesen Bereichen zu gewährleisten. Sind die Glasscheiben im Bereich um die Lochbohrungen nicht vollflächig verklebt, kann es bei der Beschlagsmontage zum Bruch mindestens einer Scheibe kommen. Jetzt werden die beiden Glasscheiben aufeinander gelegt. Damit die beiden Scheiben beim Verpressen nicht verrutschen, werden diese mittels Klebeband fixiert. Das erfolgt so, dass ca. 15 cm lange Klebebänder die obere mit der unteren Glasscheibe verbinden. An allen Glaskanten werden diese Klebebänder im Abstand von ca. 40 cm fixiert. Die Verpressung der beiden Glasscheiben erfolgt in einer Presse. Die Presse ist bevorzugt hydraulisch betrieben und besteht aus zwei parallel zu einander stehenden Pressplatten. Diese Pressplatten bestehen in der Fläche aus Aluminiumplatten und geben nicht nach. Das mit Klebebändern fixierte Glasplatten-Sandwich wird in die Presse geschoben. Hierbei ist darauf zu achten, dass sich unter dem Sandwich ein Polster in Form einer 1 mm starken Schaumfolie auf PE-Basis befindet. Diese Folie sorgt dafür, dass die Sandwichunterseite nicht verkratzt wird. Auf die Sandwichoberseite werden ebenfalls Schaumfolien gelegt. Diese Stärke der Folien ist in Abstimmung auf die Sandwichstärke so berechnet, dass die Aluminiumplatten den Druck auf das Glas ausüben, es aber durch die polsternde Wirkung nicht zerstören können. Die eigentliche Zufahrthöhe der Presse erfolgt mittels Distanzleisten, die die Stärke des Glas-Sandwichs zzgl. der Polsterfolien haben. Die untere Pressenplatte fährt mittels Hydraulik mit dem Glas-Sandwich und den Leisten auf die durch die Leisten vorgegebene Zufahrthöhe. Durch die Beheizbarkeit der Pressenplatten beträgt die Pressung eines Glas-Sandwichs in der Regel mindestens 1 Minute. Nach der Pressung wird das Glassandwich aufrecht oder liegend zum Aushärten gelagert.


Anspruch[de]
Farbiges Glaselement, das aus anorganischen Gläsern wie Floatglas und/oder Einscheiben Sicherheitsglas und/oder teilvorgespanntes Glas und/oder lackiertes Glas und/oder Verbundglas und/oder beschichtetes Glas und/oder durchgefärbtes Glas und/oder verspiegeltes Glas und/oder Weißglas und/oder Ornamentglas und/oder strukturiertes und/oder einseitig glattes Glas und/oder aus organischen Gläsern wie Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylatglas (PMMA) bestehen kann. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, das mit folgenden Verfahren auf mindestens einer Scheibe beschichtet ist: Siebdruckverfahren und/oder Pulverbeschichtung und/oder Glaslackierung und/oder Glasmalerei. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, welches aus mindestens 2 Glasscheiben mit einer jeweiligen Mindeststärke von 2 mm besteht. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, das aus einer Zwischenschicht aus Klebstoff, in einer Stärke von 0,1–2 mm besteht und die chemische Basis des Klebstoffes Silikon und/oder Polyurethan und/oder Epoxydharz und/oder Polyester und/oder Polymethaacrylat und/oder Polyacrylat sein kann. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, das mittels einer Presse und/oder durch das Eigengewicht der oberen Scheibe und/oder Gewichten und/oder Durchlaufpressen und/oder Druckwalzen und/oder Klemmvorrichtungen und/oder Vakuumpressung mit einer Presszeit von mindestens einer Minute verpresst wird. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, das auf mindestens einer Glasscheibe mindestens einfarbig beschichtet ist. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, wobei die Durchsicht durch das Glaselement mindestens blickdicht ist und/oder die beiden Seiten des Glaselementes farblich gleich und/oder unterschiedlich und/oder mit unterschiedlichen Gläsern und/oder mit Dekordruck und/oder mit Klarsichtbereichen hergestellt sein kann. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, wobei die Ausführung als Glas-Drehtüre und/oder als Glas-Schiebetüre und/oder als Glas-Schwingtüre erstellt sein kann. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, was Lochbohrungen und/oder Ausschnitte und/oder Lüftungsgitter haben kann. Farbiges Glaselement nach Anspruch 1, das es in jeder Größe und oder Stärke gibt.






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