CH713052A1 - Method for sampling a glass surface. - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Bemusterung einer Glasoberfläche durch Strahlen der Glasoberfläche mit mittels in einer Strahlanlage zum Strahlen befindlichen Siebeeinheit auf eine einstellbare einheitliche Korngrösse gesiebten Strahlguts und Einfärben der gestrahlten Oberfläche durch Auffüllen von Vertiefungen in der gestrahlten Glasoberfläche mit transluziden und reflektierenden Pigmenten zur Reduktion der Transmissionsverluste des Lichtes.A method of patterning a glass surface by blasting the glass surface with a screening unit screened onto a settable uniform grain size and coloring the blasted surface by filling recesses in the blasted glass surface with translucent and reflective pigments to reduce the transmission losses of the light.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bemusterung einer Glasoberfläche durch Strahlen und Einfärben der gestrahlten Glasoberfläche.Description: The present invention relates to a method for patterning a glass surface by blasting and coloring the blasted glass surface.

Stand der Technik [0002] Aus dem Stand der Technik ist kein Verfahren zur Herstellung einer transluziden und zugleich für den Beobachter trüb erscheinenden Oberfläche bekannt. Bekannt sind gewöhnliche Strahlverfahren für vielfältige Anwendungen und Einsatzzwecke. Beim Strahlen wird im allgemeinen Strahlgut mit unterschiedlichsten Korndurchmessern verwendet. Beim Strahlen ergibt sich also der Effekt, dass besonders grosse Körner einen grossen Bearbeitungsabtrag erzielen, und mittlere und kleinere Körner über die Oberfläche des Strahlguts streuen und für einen Streuabtrag sorgen.PRIOR ART From the prior art, no method is known for producing a translucent surface which at the same time appears cloudy to the observer. Ordinary blasting processes for a variety of applications and uses are known. Blasting material with a wide variety of grain diameters is generally used for blasting. When blasting, there is the effect that particularly large grains achieve a large machining removal, and medium and small grains sprinkle over the surface of the blasting material and ensure a litter removal.

[0003] Weiter sind Verfahren für eine Trübung einer Glasoberfläche (Milchglas) durch Aufrauen bekannt. Hierbei wird eine Oberfläche eines Glases entweder durch Säureerhitzung oder durch Sandstrahlen aufgebaut. Dabei entsteht eine aufgeraute Oberfläche durch welche Lichtstrahlen nicht mehr ungehindert durch das Glas hindurchdringen, sodass für einen Betrachter sich eine Trübung ergibt.Furthermore, methods for clouding a glass surface (frosted glass) by roughening are known. Here, a surface of a glass is built up either by acid heating or by sandblasting. This creates a roughened surface through which light rays no longer penetrate the glass unhindered, resulting in a cloudiness for an observer.

Aufgabe der Erfindung [0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden und es ist ein Ziel des erfindungsgemässen Verfahrens, eine Bemusterung einer Glasoberfläche mittels Strahlen hochreproduzierbar und kostengünstig mit einfachen und umweltschonenden Verfahrensschritten zur Verfügung zu stellen.OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned in the prior art and it is an object of the method according to the invention to provide a pattern of a glass surface by means of blasting in a highly reproducible and cost-effective manner with simple and environmentally friendly process steps.

Lösung der Aufgabe [0005] Zur Lösung der Aufgabe führt ein Verfahren mit den erfindungsgemässen Verfahrensschritte gemäss Anspruch 1, sowie der zugehörigen abhängigen Ansprüche.Solution to the problem A method with the method steps according to the invention and the associated dependent claims leads to the solution of the problem.

[0006] Ein Verfahren mit erfindungsgemässen Verfahrensschritten zur Bemusterung einer Glasoberfläche umfasst je nach Bemusterungsanforderung ein unterschiedlich durchgeführtes Strahlen mit Strahlgut und gewünschtenfalls mit anschliessendem Einfärben.A method with method steps according to the invention for patterning a glass surface comprises, depending on the patterning requirement, a differently carried out blasting with blasting material and, if desired, with subsequent coloring.

[0007] Im Falle einer einfachen Bemusterungsstrukturierung der Glasoberfläche wird mindestens eine definierte Korngrösse mit einer einheitlichen Verteilung der Korngrösse des Strahlguts benötigt. Das Strahlgut wird mittels Siebung mit unterschiedlich feinen Sieben vorbereitet, um die definierte Korngrösse zu gewährleisten.In the case of a simple pattern structuring of the glass surface, at least one defined grain size with a uniform distribution of the grain size of the blasting material is required. The blasting material is prepared by sieving with sieves of different sizes to ensure the defined grain size.

[0008] Zur Bemusterung einer Glasoberfläche kommt idealerweise selektives Strahlen zum Einsatz. Die Korngrösse und ein in Abhängigkeit der Korngrösse gewählter und/oder auch variabler Abstand sowie ein gewählter und/oder variabler Strahldruck bilden Verfahrensparameter, mit welchen bei der Bemusterung der Glasoberfläche eine Beeinflussung des Erscheinungsbilds der Oberfläche, eine Höhe des Anteils des einfallenden Lichtes, eine Lichttransmission und/oder eine Lichtreflexion bestimmt wird.Selective blasting is ideally used to pattern a glass surface. The grain size and a selected and / or variable distance depending on the grain size as well as a selected and / or variable jet pressure form process parameters with which, when patterning the glass surface, influencing the appearance of the surface, a height of the proportion of the incident light, and light transmission and / or a light reflection is determined.

[0009] Hierbei kommt es beim Strahlen zu nur partiell und nicht ganzflächig auf der Oberfläche verteilten Einschlägen, Oberflächenausbrüchen und Vertiefungen. Es bleiben im Mikrobereich unbehandelte/unversehrte Oberflächenstellen. Diese Oberflächenstellen lassen sich über entsprechende Strahlgutrezepturen reproduzierbar fertigen, wobei die Aussiebung des Strahlgutes und der Toleranzbereich einer einheitlichen Korngrösse wesentliche Verfahrensparameter sind, welche eine bessere Lichtdurchlässigkeit bei nahezu gleicher optische Wirkung gewährleisten.This occurs when blasting only partially and not all over the surface distributed impacts, surface breakouts and depressions. Untreated / undamaged surface areas remain in the micro range. These surface areas can be reproducibly manufactured using appropriate blasting material recipes, the screening out of the blasting material and the tolerance range of a uniform grain size being essential process parameters which ensure better light transmission with almost the same optical effect.

[0010] In der Regel erweist sich ein Korn mit einheitlicher Grösse als besonders geeignet, weil damit Einschläge, Oberflächenausbrüche und Vertiefungen, auf dem zu strahlenden Glas reproduzierbar hergestellt werden können.As a rule, a grain with a uniform size proves to be particularly suitable, because it can be used to reproducibly produce impacts, surface breakouts and depressions on the glass to be blasted.

[0011] In Experimenten hat es sich gezeigt, dass je kleiner die Siebungstoleranz ist, desto homogener wird der Bearbeitungseffekt auf der gestrahlten Oberfläche sichtbar. Beispielsweise zeigt eine Strahlung mit einem Korn von 120 pm Grösse eine Oberfläche mit homogen verteilten Oberflächenausbrüchen als auch unbearbeiteten Oberflächenstellen auf. Diese unbearbeiteten Oberflächenstellen können einen Durchmesser von wenigen Mikrometern bis zu einigen hundert Mikrometern betragen.In experiments, it has been shown that the smaller the screening tolerance, the more homogeneous the machining effect on the blasted surface is visible. For example, radiation with a grain size of 120 pm shows a surface with homogeneously distributed surface breakouts as well as unprocessed surface areas. These unprocessed surface areas can have a diameter of a few micrometers to a few hundred micrometers.

[0012] Ferner ermöglichen diese unbearbeiteten Oberflächenstellen einen direkten Lichteinfall, wie es bei ungestrahlten Glasoberflächen ganzflächig der Fall wäre. Nur die selektiv gestrahlten Oberflächenstellen stellen eine aufgeraute Oberfläche dar, durch welche Lichtstrahlen nicht mehr ungehindert durch das Glas hindurch dringen können, sodass sich für einen Betrachter wie zuvor bereits beschrieben, ein visueller Trübungseffekt ergibt.Furthermore, these unprocessed surface areas allow a direct incidence of light, as would be the case over the entire surface of non-blasted glass surfaces. Only the selectively blasted surface areas represent a roughened surface through which light rays can no longer penetrate unhindered through the glass, so that, as already described, a visual clouding effect results for a viewer.

[0013] Die einheitliche Korngrösse umfasst daher Körner einer Grösse von 50 pm bis zu 1000 pm mit einer Korngrössenabweichung von höchstens 20%, vorzugsweise 10% von der einstellbaren einheitlichen Korngrösse zum Erzeugen von Vertiefungen in der Glasoberfläche, um bei einer konstant gehaltenen Lichtdurchlässigkeit eine grössere Lichtstreuung an der gestrahlten Glasoberfläche zu erzielen.The uniform grain size therefore includes grains of a size from 50 pm to 1000 pm with a grain size deviation of at most 20%, preferably 10% of the adjustable uniform grain size for producing depressions in the glass surface in order to have a larger size with a constant light transmittance To achieve light scattering on the blasted glass surface.

[0014] im Falle einer detailgetreuen Musterstrukturierung der Glasoberfläche wird das Strahlgut zunächst mittels einer Siebeeinheit auf eine einstellbare einheitliche Korngrösse vorbereitet und dann durch ein zuvor auf die zu bemusterndeIn the case of a detailed pattern structuring of the glass surface, the blasting material is first prepared for a settable uniform grain size by means of a sieve unit and then by one to be patterned beforehand

CH 713 052 A1CH 713 052 A1

Glasoberfläche vorangestelltes und/oder aufgebrachtes, Gewebe und/oder Gespinst aus Fäden mit einer Fadendicke, wobei die Fäden einen Fadenrasterabstand zueinander haben, gestrahlt. Die Fadendicke und der Fadenrasterabstand (Sieböffnung} definieren dabei einen Bereich der Oberfläche, welcher nach dem Strahlen als unversehrte Oberflächenstellen gelten und bilden folglich die Bereiche mit einer unveränderten Lichtdurchlässigkeit. Damit ist es im Sinne der Erfindung möglich, gestrahlte Oberflächen zu erhalten, welche zwei gegensätzlich visuell-optische Effekte miteinander verbinden, nämlich eine mittels Strahlen mattierte Oberfläche mit einer zugleich hohen Lichtdurchlässigkeit.Before and / or applied glass surface, woven and / or spun from threads with a thread thickness, the threads having a pitch spacing from one another, are blasted. The thread thickness and the thread spacing (sieve opening) define an area of the surface which after blasting is considered to be intact surface areas and consequently form the areas with unchanged light transmission.For the purposes of the invention, it is thus possible to obtain blasted surfaces which are two opposing ones Combine visual-optical effects with each other, namely a surface matted with rays with a high level of light transmission.

[0015] Im Sinne der Erfindung bewirkt das Gewebe und/oder Gespinst allein durch die Rasterung auf der Glasoberfläche die unveränderte Lichtdurchlässigkeit. Weist das Gewebe und/oder Gespinst zusätzlich photolithographisch vorstrukturierte Bereich auf und dient als eine mit einer Musterung versehenen Schablone, dessen Fadendicke und Fadenrasterabstand zudem eine Konturschärfenübertragung der Musterung der Schablone weitere Bemusterungsfreiheitsgrade erlaubt, sind beliebige Gestaltungen möglich. Eine derartig aufgebaute Schablone wird im Sinne der Erfindung auch als eine Gewebeschablone bezeichnet.In the sense of the invention, the fabric and / or weave effects the unchanged light transmission solely by the rastering on the glass surface. If the fabric and / or weave additionally has a photolithographically pre-structured area and serves as a template provided with a pattern, the thread thickness and pitch spacing of which also allows a contour sharpness transfer of the pattern of the template, further degrees of freedom of patterning are possible. A template constructed in this way is also referred to as a fabric template in the sense of the invention.

[0016] Die einheitliche Korngrösse umfasst auch bei diesem erfindungsgemässen Verfahrensschritt Körner einer Grösse von 50 pm bis zu 1000 pm mit einer Korngrössenabweichung von höchstens 20%, vorzugsweise 10% von der einstellbaren einheitlichen Korngrösse zum Erzeugen von Vertiefungen in der Glasoberfläche, wobei die Körner zusätzliche noch auf Fadendicke und Fadenrasterabstand des als Schablone dienenden Gewebes und/oder Gespinsts abgestimmt werden, sodass sich weitere Bemusterungsfreiheitsgrade ergeben.In this process step according to the invention, the uniform grain size also comprises grains of a size of 50 pm to 1000 pm with a grain size deviation of at most 20%, preferably 10%, of the adjustable uniform grain size for producing depressions in the glass surface, the grains being additional can still be matched to the thread thickness and pitch spacing of the fabric and / or web serving as a template, so that there are further degrees of freedom of sampling.

[0017] Bei diesen Verfahrensschritten kann das Strahlverfahren als ein kontaktfreies Verfahren erfolgen, welches keine Vorbehandlung des gestrahlten Objektes, beziehungsweise Vorarbeiten am Strahlgut oder dem zu strahlenden Objekt erfordern.In these process steps, the blasting process can be carried out as a contact-free process, which does not require any pretreatment of the blasted object or preliminary work on the blasting material or the object to be blasted.

[0018] In Experimenten haben sich dabei die Korngrösse des Strahlguts, die Verfahrgeschwindigkeit und die Oszillationen der Strahldüse beim Strahlen, der Düsendurchmesser und die Düsenlänge, welche die Austrittsgeschwindigkeit des Strahlguts bestimmt, der Abstand zwischen der Strahldüse und dem zu strahlenden Material, der Arbeitsdruck beim Strahlen sowie die Vorschubgeschwindigkeit, als wesentliche Verfahrensparameter ergeben. Diese Verfahrensparameter bestimmen das Verhältnis der Musterauflösung, der Überdeckung und Streuung der Einschläge des Strahlguts auf der Glasoberfläche zueinander.In experiments, the grain size of the blasting material, the travel speed and the oscillations of the blasting nozzle during blasting, the nozzle diameter and the nozzle length, which determine the exit speed of the blasting material, the distance between the blasting nozzle and the material to be blasted, the working pressure at Blasting as well as the feed rate result as essential process parameters. These process parameters determine the relationship between the pattern resolution, the coverage and scatter of the impact of the blasting material on the glass surface.

[0019] Anschliessend kann das Einfärben der nun gestrahlten Glasoberfläche als ein weiterer Verfahrensschritt des erfindungsgemässen Verfahrens durchgeführt werden. Beim Einfärben der je nach Anwendungsbedarf zuvor selektiv und/oder gerastert gestrahlten Glasoberfläche, werden die in die Glasoberfläche gestrahlten Oberflächenausbrüche und Vertiefungen mit einer Farbe mit transluziden und reflektierenden Farbpigmenten gefüllt. Dazu wird die Farbe zunächst mit einem Lösungsmittel als Verdünner und einem Härter in Lösung gebracht. Anschliessend wird die gestrahlte Glasoberfläche mit einem Verzögerer benetzt und die Lösung der Farbpigmente auf die gestrahlte Glasoberfläche aufgetragen. Der Verzögerer bewirkt insbesondere in Vertiefungen der gestrahlten Oberfläche eine verzögerte Verdunstung des Lösungsmittels der Lösung und dient zur Steigerung der Haftvermittlung.The coloring of the now blasted glass surface can then be carried out as a further process step of the method according to the invention. When coloring the glass surface that has previously been selectively and / or rastered, depending on the application, the surface cutouts and depressions blasted into the glass surface are filled with one color with translucent and reflective color pigments. To do this, the paint is first dissolved using a solvent as a thinner and a hardener. The blasted glass surface is then wetted with a retarder and the solution of the color pigments is applied to the blasted glass surface. The retarder causes a delayed evaporation of the solvent of the solution, particularly in depressions in the blasted surface, and serves to increase the adhesion.

[0020] Das Lösungsmittel und der Härter werden dabei je nach Art, Beschaffenheit und Material der Farbpimente entsprechend ausgewählt und eingesetzt.The solvent and the hardener are selected and used depending on the type, nature and material of the color spikes.

[0021] Als Verdünner kann man z.B. ein Gemisch aus 50-100% 2-Ethoxy-1-methylethylacetat, 10-25% leichte aromatische Lösungsmittelnaphtha (Erdöl), sowie 2,5-10% Glykolsäure-n-butylester verwenden.As a thinner one can e.g. Use a mixture of 50-100% 2-ethoxy-1-methylethyl acetate, 10-25% light aromatic solvent naphtha (petroleum) and 2.5-10% glycolic acid n-butyl ester.

[0022] Als Härter kann man z.B. ein Gemisch aus 50-100% Hexamethylen-1,6-diisocyanat-homopolymer, 10-25% n-Butylacetat, sowie < 1% Hexamethylen-1,6-diisocyanat verwenden.As a hardener one can e.g. use a mixture of 50-100% hexamethylene-1,6-diisocyanate homopolymer, 10-25% n-butyl acetate and <1% hexamethylene-1,6-diisocyanate.

[0023] Als Verzögerer kann man ein Gemisch aus 50-100% Glykolsäure-n-butylester, 10-25% 2-Ethoxy-1-methylethylacetat, sowie 2,5-10% leichte aromatische Lösungsmittelnaphtha (Erdöl) sowie vorzugsweise 1-2% eines Härters, wie z.B. der oben erwähnte Härter, verwenden.As a retarder can be a mixture of 50-100% glycolic acid n-butyl ester, 10-25% 2-ethoxy-1-methylethyl acetate, and 2.5-10% light aromatic solvent naphtha (petroleum) and preferably 1-2 % of a hardener, such as the hardener mentioned above.

[0024] Die Farbe kann nebst Farbpigmenten, 10-25%2-Ethoxy-1-methylethylacetat, 5-10% Bariumsulfat 2,1-2,5% gamma-Butyrolacton, 1-2,5% Xylol, < 1% leichte aromatische Lösungsmittelnaphtha (Erdöl), sowie < 1% 1-Dodecyl-2-pyrrolidon enthalten.The color, in addition to color pigments, 10-25% 2-ethoxy-1-methylethyl acetate, 5-10% barium sulfate 2.1-2.5% gamma-butyrolactone, 1-2.5% xylene, <1% light aromatic solvent naphtha (petroleum) and <1% 1-dodecyl-2-pyrrolidone.

[0025] Farbe mit transluziden und reflektierenden Farbpigmenten haben den Vorteil, dass zum einen die Transmissionsverluste des Lichtes reduziert werden können, da Lichtstrahlen nach wie vor durch die selektiv und/oder gerastert gestrahlten Glasoberfläche strahlen und es insbesondere im Inneren des Glases zu Mehrfachreflexionen aufgrund der eingesetzten reflektierenden Farbpigmente kommt.Color with translucent and reflective color pigments have the advantage that, on the one hand, the transmission losses of the light can be reduced, since light beams still shine through the selectively and / or rastered glass surface and cause multiple reflections due to the inside of the glass reflective color pigments used comes.

[0026] Im Sinne der Erfindung ist es folglich möglich, gestrahlte Oberflächen mit einer in einem beliebigen Farbton eingefärbten Oberfläche zu erhalten, welche zwei gegensätzlich visuell-optische Effekte miteinander verbinden, nämlich eine mittels Strahlen mattierte Oberfläche mit zugleich einer Einfärbung in einem beliebigen Farbton und einer hohen Lichtdurchlässigkeit.In the sense of the invention it is consequently possible to obtain blasted surfaces with a surface colored in any color which combine two opposing visual-optical effects, namely a surface matted by means of rays with a coloration in any color and high light transmission.

[0027] In Experimenten hat es sich dabei als besonders geeignet erwiesen wenn, transluzide Spezialfarben mit speziell reflektierenden Farbpigmenten verwendet werden. Mit derartigen Spezialfarben bearbeitete Glasoberflächen haben daher den Effekt, dass an den unbearbeiteten Stellen Licht einfällt und innerhalb der Glasscheibe interne Reflexion von demIn experiments, it has proven to be particularly suitable when translucent special colors with special reflective color pigments are used. Glass surfaces processed with such special colors therefore have the effect that light is incident at the unprocessed areas and internal reflection of that within the glass pane

CH 713 052 A1 einfallenden Licht durch diese speziell reflektierenden Farbpigmente verursacht wird. Ferner ermöglicht die Strahlung an diesen Stellen eine feinstrukturierte Oberflächenrauheit, sodass dort Farbpigmente bestmöglich haften.CH 713 052 A1 incident light is caused by these special reflective color pigments. Furthermore, the radiation enables a finely structured surface roughness at these points, so that color pigments adhere as well as possible.

[0028] Ferner hat dieser Verfahrensschritt den Vorteil, dass der energetische Wirkungsgrad von Fotovoltaikelementen und/oder Solarthermieelementen durch bemusterte Glasfläche, eine weder durch die Strahlung eingetrübte Glasoberfläche aufweist noch gegebenenfalls durch die zusätzliche Einfärbung der Lichttransmissionsgrad dieser Glasoberfläche weiter reduziert oder beeinträchtigt wird. Eine durch Trübung zunächst entstandene Wirkungsgradeinbusse wird durch den beschriebenen Mehrfachreflexionseffekt aufgrund der reflektierenden Farbpigmente wieder nahezu vollständig kompensiert. Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens eignen sich somit hervorragend für die Fertigung bemusterter Glasflächen von Fotovoltaikelementen.Furthermore, this method step has the advantage that the energetic efficiency of photovoltaic elements and / or solar thermal elements through patterned glass surface has a glass surface that is not clouded by the radiation, and possibly is further reduced or impaired by the additional coloring of the light transmittance of this glass surface. Any loss of efficiency initially caused by turbidity is almost completely compensated for by the multiple reflection effect described due to the reflective color pigments. Process steps of the process according to the invention are therefore outstandingly suitable for the production of patterned glass surfaces of photovoltaic elements.

[0029] Ferner eignen sich Verfahrensschritten des erfindungsgemässen Verfahrens auch hervorragend für die Fertigung bemusterter Glasflächen von Solarthermieelementen.[0029] Furthermore, method steps of the method according to the invention are also eminently suitable for the production of patterned glass surfaces of solar thermal elements.

[0030] Im Übrigen eignet sich das Verfahren nicht nur für eine Bemusterung von Flachglas, sondern es ist auch eine Bemusterung von Hohlglas oder anderweitig geformten oder gegossenen Glas möglich.Moreover, the method is not only suitable for sampling flat glass, but it is also possible to sample hollow glass or other shaped or cast glass.

[0031] Auch ist die Bemusterung von Glas, welches mit einer Spiegelschicht veredelt ist, möglich.The patterning of glass, which is finished with a mirror layer, is also possible.

[0032] Ebenso eignet sich das Verfahren nicht nur für die Bemusterung von Glas, sondern es kann auch ein anderes Material, nämlich Holz oder Kunststoff oder Metall oder Leder mit dem erfindungsgemässen Verfahren bearbeitet werden.Likewise, the method is not only suitable for patterning glass, but it can also be processed with the inventive method, another material, namely wood or plastic or metal or leather.

Figurenbeschreibung [0033] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Figuren. Die Erfindung ist allerdings nicht auf die anhand der Figuren erläuterten Verfahrensschritte beschränkt; diese zeigen inDescription of the Figures [0033] Further advantages, features and details of the method according to the invention result from the following description and from the figures. However, the invention is not limited to the method steps explained with reference to the figures; these show in

Fig. 1Fig. 1

Fig. 2Fig. 2

Fig. 3Fig. 3

Fig. 4Fig. 4

Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8

Fig. 9 bis 129 to 12

Fig. 13Fig. 13

Fig. 14 bis 1914 to 19

Fig. 20 und 21 Fig. 22 bis 2720 and 21 Figs. 22 to 27

Fig. 28 Fig. 29Fig. 28 Fig. 29

Fig. 30 eine Querschnittsansicht eines strahlbearbeiteten Materialstücks mit selektiver offener Strahlung im Sinne der Erfindung;30 shows a cross-sectional view of a beam-processed piece of material with selective open radiation in the sense of the invention;

eine Querschnittsansicht eines Strahlbearbeitungsschritts einer bisher verwendeten Strahlung mit handelsüblichen Mischkorn;a cross-sectional view of a beam processing step of a previously used radiation with commercially available mixed grain;

eine Querschnittsansicht eines selektiven Strahlbearbeitungsschritts mit definierter einheitlicher Korngrösse im Sinne der Erfindung;a cross-sectional view of a selective beam processing step with a defined uniform grain size in the sense of the invention;

eine Querschnittsansicht eines gerasterten Strahlbearbeitungsschritts durch ein Gewebe oder Gespinst im Sinne der Erfindung;a cross-sectional view of a rasterized beam processing step through a fabric or web in the sense of the invention;

ein Muster einer selektiv gestrahlten und eingefärbten Glasscheibe;a sample of a selectively blasted and colored glass sheet;

ein weiteres Muster einer gestrahlten und eingefärbten Glasscheibe;another sample of a blasted and tinted glass sheet;

ein weiteres Muster einer gestrahlten und eingefärbten Glasscheibe;another sample of a blasted and tinted glass sheet;

ein weiteres Muster einer gestalteten, gestrahlten Glasscheibe;another sample of a designed, blasted glass sheet;

ein weiteres Muster eines mit einem kontaktfrei vorgespannten Sieb gestrahlten und eingefärbten Fotovoltaikmoduls, Beispiele verschiedener freier Gestaltungsmöglichkeiten;another sample of a photovoltaic module blasted and colored with a non-contact biased screen, examples of various free design options;

eine Abbildung eines Musters, welches sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren nicht fertigen lässt;an illustration of a pattern which cannot be produced using the method according to the invention;

jeweils ein weiteres Muster einer mit einem vorgespannten Sieb bestrahlten Glasscheibe, gestaltet und teilweise eingefärbt;each another pattern of a glass pane irradiated with a prestressed sieve, designed and partially colored;

jeweils ein Ausschnitt aus einer Siebschablone;each a section of a sieve template;

jeweils ein Ausschnitt aus einer mit einem vorgespannten Sieb bestrahlten Glasscheibe, in unterschiedlichen Distanzen vom Sieb zum Materialstück; jeweils ein Ausschnitt des Gewebes oder Gespinst;in each case a section of a glass pane irradiated with a prestressed sieve, at different distances from the sieve to the piece of material; each a section of the fabric or web;

eine Querschnittsansicht eines strahlbearbeiteten und eingefärbten Materialstücks 1 mit einfallendem Licht und der Wirkung der Lichtstreuung;a cross-sectional view of a beam-machined and colored piece of material 1 with incident light and the effect of light scattering;

eine Querschnittsansicht eines strahlbearbeiteten Materialstücks 1 mit reflektierenden Farben eingefärbter Glasoberfläche und der Wirkung der Lichtstreuung;a cross-sectional view of a beam-processed piece of material 1 with reflective colors colored glass surface and the effect of light scattering;

CH 713 052 A1 [0034] Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines strahlbearbeiteten Materialstücks 1 mit zahlreichen Ausbrüchen 2 und unbestrahlten Oberflächenstellen 3.CH 713 052 A1 [0034] FIG. 1 shows a cross-sectional view of a beam-processed material piece 1 with numerous cutouts 2 and unirradiated surface areas 3.

[0035] Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Strahlbearbeitungsschritts bei einem Materialstück 1 mit flächendeckenden Ausbrüchen 2. Das handelsübliche Strahlgut, bestehend aus einer Vielzahl von Körnern 4 verschiedenster Grössen, wird aus einer nicht abgebildeten Strahldüse 7 mit einem einstellbaren Strahldruck in einem Strahlwinkel a zur Oberflächenebene des zu bearbeitenden Materialstücks 1 gestrahlt. Dabei entsteht eine mit Einschlägen 2 vollständig überzogene Oberfläche.Fig. 2 shows a cross-sectional view of a conventional blasting step in a piece of material 1 with area-wide cutouts 2. The commercial blasting material, consisting of a plurality of grains 4 of different sizes, is from a jet nozzle 7, not shown, with an adjustable jet pressure in a jet angle a to the surface plane of the piece of material 1 to be machined. This creates a surface completely covered with impacts 2.

[0036] Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Strahlbearbeitungsschritts bei einem Materialstück 1 mit zahlreichen Ausbrüchen 2 und unbestrahlten Oberflächenstellen 3. Das Strahlgut, bestehend aus einer Vielzahl von Körnern 4 mit einheitlicher Grössen, wird aus einer nicht abgebildeten Strahldüse 7 mit einem einstellbaren Strahldruck in einem nicht abgebildeten Strahlwinkel a zur Oberflächenebene des zu bearbeitenden Materialstücks 1 gestrahlt. Dabei entstehen partiell angeordnete Einschläge 2, welche sich über die Oberfläche derart verteilen, dass zwischen den Einschlägen 2 auch unbearbeitete Stellen 3 des Materialstücks 1 verbleiben.Fig. 3 shows a cross-sectional view of a blasting step in a piece of material 1 with numerous cutouts 2 and unirradiated surface areas 3. The blasting material, consisting of a plurality of grains 4 with uniform sizes, is from a jet nozzle 7, not shown, with an adjustable jet pressure in a beam angle a, not shown, to the surface plane of the piece of material 1 to be processed. This results in partially arranged impacts 2, which are distributed over the surface in such a way that unprocessed areas 3 of the piece of material 1 also remain between the impacts 2.

[0037] Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Strahlbearbeitungsschritts bei einem Materialstück 1, vor welchem kontaktfrei ein Gewebe und/oder ein Gespinst 4 mit Fäden 6 als eine Gewebeschablone für eine Feinmusterprojektion und je nach Bemusterung in dieser konkreten Ausführung auch photolithographisch strukturierte Polymerschicht 8 zur Projektion eines Flächenmusters auf das Materialstück 1 kontaktfrei angebracht ist. Das Strahlgut, bestehend aus einer Vielzahl von Körnern 4, wird aus einer Strahldüse 7 mit einem einstellbaren Strahldruck in einem nicht abgebildeten Strahlwinkel a zur Oberflächenebene des zu bearbeitenden Materialstücks 1 gestrahlt.Fig. 4 shows a cross-sectional view of a beam processing step in a piece of material 1, in front of which a non-contact fabric and / or a web 4 with threads 6 as a fabric template for a fine pattern projection and depending on the pattern in this specific embodiment also photolithographically structured polymer layer 8 for Projection of a surface pattern on the piece of material 1 is attached without contact. The blasting material, consisting of a large number of grains 4, is blasted from a blasting nozzle 7 with an adjustable blasting pressure at a blasting angle a not shown to the surface plane of the piece of material 1 to be processed.

[0038] In den folgenden Fig. 5 bis 28 sind Bearbeitungsproben von Materialstücken 1 oder Ausschnitte der Gewebe und/oder der Gespinste dargestellt.In the following FIGS. 5 to 28, processing samples of pieces of material 1 or cutouts of the fabrics and / or the webs are shown.

[0039] Fig. 5 zeigt ein Muster einer gestrahlten und eingefärbten Glasscheibe 1.5 shows a pattern of a blasted and colored glass pane 1.

[0040] Fig. 7 zeigt ein Muster einer gestrahlten und eingefärbten Glasscheibe 1.7 shows a pattern of a blasted and colored glass pane 1.

[0041] Fig. 6 und 8 zeigen jeweils ein weiteres Muster einer eingefärbten und gestrahlten Glasscheibe 1 aus Fig. 7.6 and 8 each show a further pattern of a colored and blasted glass pane 1 from FIG. 7.

[0042] Fig. 9 bis 11 zeigen jeweils ein weiteres Muster einer mit einem kontaktfrei vorgespannten Sieb vollflächig gestrahlten Glasscheibe 1. Dabei kam ein Sieb 1 mit einer Anzahl von 24 Fäden 6 und einer Polymerschicht 8, in welche ein Muster aus Ahornblättern photolithographisch eingearbeitet wurde zum Einsatz. Die Blätter wurden durch das Sieb mit einem 120 pm Korn mit einem Abstand von 2 mm Entfernung zum Glas gestrahlt. Anschliessend wurde die Bemusterung eingefärbt. Dasselbe Sieb wurde umgedreht und nochmals drüber appliziert mit einem 220 pm Korn bestrahlt, sodass nur ein Teil der Farbe weg gestrahlt wurde. Auf die Weise lassen sich zwei optische Farbeffekte erzielen. Anschliessend wurde die Oberfläche mit einem Versiegelungsmittel versiegelt um die Oberfläche vor Verschmutzungen zu schützen und die Oberfläche auch abwaschbar zu machen.9 to 11 each show a further pattern of a glass pane 1 blasted over its entire area with a non-contact biased sieve 1. A sieve 1 with a number of 24 threads 6 and a polymer layer 8 came into which a pattern of maple leaves was incorporated photolithographically for use. The leaves were blasted through the sieve with a 120 μm grain at a distance of 2 mm from the glass. The sample was then colored. The same sieve was turned over and applied again with a 220 pm grain irradiated so that only part of the paint was blasted away. In this way, two optical color effects can be achieved. The surface was then sealed with a sealant to protect the surface from dirt and to make the surface washable.

[0043] Fig. 12 zeigt ein Muster, welches ähnlich zu dem Muster der Fig. 9 bis 11 hergestellt wurde, wobei ein Korn 4 mit einer gröberen Korngrösse für ein vollflächiges Strahlen verwendet wurde und erst nach dem Einfärben der ganzen Glasfläche durch ein erneutes Strahlen mittels einem Korn 4 mit einer feineren Korngrösse die Mustergebung erfolgte. [0044] Fig. 13 zeigt ein Muster, welches sich nicht mit dem erfindungsgemässen Verfahren fertigen lässt.Fig. 12 shows a pattern, which was similar to the pattern of Fig. 9 to 11, wherein a grain 4 with a coarser grain size was used for full-area blasting and only after coloring the entire glass surface by a new blasting the patterning was carried out by means of a grain 4 with a finer grain size. FIG. 13 shows a pattern which cannot be produced using the method according to the invention.

[0045] Fig. 14 bis 19, 22 bis 28 zeigen jeweils ein weiteres Muster einer mit einem vorgespannten Sieb bestrahlten Glasscheibe 1, wobei das Sieb 4 in direktem Kontakt mit der Glasscheibe 1 steht. Das Sieb 4 weist dabei nicht nur Fäden 6 auf, sondern auch polymerbeschichtete Stellen 8, sodass zugleich eine fein- als auch flächige Musterprojektion von dem Sieb 4 auf die Glasscheibe 1 möglich ist.14 to 19, 22 to 28 each show a further pattern of a glass pane 1 irradiated with a prestressed sieve, the sieve 4 being in direct contact with the glass pane 1. The screen 4 not only has threads 6, but also polymer-coated areas 8, so that a fine and flat pattern projection from the screen 4 onto the glass pane 1 is possible at the same time.

[0046] Fig. 20 und 21 zeigt eine Gewebeschablone aus einer Vielzahl an Fäden 6 mit einer Polymerschicht 8 als eine photolithographische Applikation.20 and 21 shows a fabric template made of a plurality of threads 6 with a polymer layer 8 as a photolithographic application.

[0047] Fig. 29 zeigt eine Querschnittsansicht eines strahlbearbeiteten Materialstücks 1 mit zahlreichen Ausbrüchen 2.und unbestrahlten Oberflächenstellen 3. Auf die Glasoberfläche des Materialstücks 1 fallen einfallende Lichtstrahlen EL und werden gemäss dem Snelliusschen Brechungsgesetz in reflektierte Lichtstrahlen RL gebrochen und/oder reflektiert.29 shows a cross-sectional view of a beam-processed material piece 1 with numerous cutouts 2 and unirradiated surface points 3. Incident light rays EL fall on the glass surface of the material piece 1 and are refracted and / or reflected in reflected light rays RL in accordance with Snellius' law of refraction.

[0048] Fig. 29 zeigt eine Querschnittsansicht eines strahlbearbeiteten Materialstücks 1 mit zahlreichen Ausbrüchen 2 und unbestrahlten Oberflächenstellen 3. Die Ausbrüche 2 sind mit reflektierenden Farbpigmenten 9 beschichtet. Auf die Glasoberfläche des Materialstücks 1 fallen einfallende Lichtstrahlen EL und werden gemäss dem Snelliusschen Brechungsgesetz in reflektierte Lichtstrahlen RL gebrochen und/oder reflektiert. Die ins Innere des Materialstücks 1 eingetretenen reflektierten Lichtstrahlen RL werden aufgrund der Farbpigmente 9 weiter im Inneren gemäss dem Snelliusschen Brechungsgesetz reflektiert und/oder gebrochen.29 shows a cross-sectional view of a beam-processed material piece 1 with numerous cutouts 2 and unirradiated surface areas 3. The cutouts 2 are coated with reflective color pigments 9. Incident light rays EL fall on the glass surface of the material piece 1 and are refracted and / or reflected in reflected light rays RL in accordance with Snellius' law of refraction. The reflected light rays RL that have entered the interior of the piece of material 1 are reflected and / or refracted further inside due to the color pigments 9 in accordance with Snellius' law of refraction.

Bezugszeichenliste [0049]Reference symbol list [0049]

Materialstückpiece of material

CH 713 052 A1CH 713 052 A1

2 2 Ausbruch outbreak 3 3 Unbearbeitete Stelle Unprocessed place 4 4 Korn grain 5 5 Sieb scree 6 6 Faden thread 7 7 Strahldüse jet 8 8th Polymerschicht polymer layer 9 9 Farbpigmente color pigments EL EL Einfallender Lichtstrahl Incident light beam RL RL Reflektierter Lichtstrahl Reflected beam of light a a Strahlwinkel beam angle S S Strahlrichtung beam direction

Claims (10)

Patentansprücheclaims 1. Verfahren zur Bemusterung einer Glasoberfläche folgende Verfahrensschritte umfassend:1. Process for sampling a glass surface comprising the following process steps: - Strahlen der Glasoberfläche mit mittels in einer Strahlanlage zum Strahlen befindlichen Siebeeinheit auf eine einstellbare einheitliche Korngrösse gesiebten Strahlguts zum Erzeugen von Vertiefungen in der Glasoberfläche, wobei die einheitliche Korngrösse Körner einer Grösse von 50 pm bis zu 1000 pm mit einer Korngrössenabweichung von höchstens 20%, vorzugsweise 10% von der einstellbaren einheitlichen Korngrösse umfasst, um bei einer konstant gehaltenen Lichtdurchlässigkeit eine grössere Lichtstreuung an der gestrahlten Glasoberfläche, im Falle einer einfachen Bemusterungsstrukturierung der Glasoberfläche, zu erzielen; und/oder- Blasting of the glass surface with a sieve unit in a blasting unit for blasting to an adjustable uniform grain size, to produce recesses in the glass surface, the uniform grain size grains having a size of 50 pm to 1000 pm with a grain size deviation of at most 20%, preferably comprises 10% of the adjustable uniform grain size in order to achieve greater light scattering on the blasted glass surface with a constant light transmittance, in the case of a simple pattern structuring of the glass surface; and or - Strahlen der Glasoberfläche mit mittels in einer Strahlanlage zum Strahlen befindlichen Siebeeinheit auf eine einstellbare einheitliche Korngrösse gesiebten Strahlguts zum Erzeugen von Vertiefungen in der Glasoberfläche, wobei die einheitliche Korngrösse Körner einer Grösse von 50 pm bis zu 1000 pm mit einer Korngrössenabweichung von höchstens 20%, vorzugsweise 10% von der einstellbaren einheitlichen Korngrösse umfasst, durch ein zuvor auf die zu bemusternde Glasoberfläche vorangestelltes und/oder aufgebrachtes als eine mit einer Musterung versehenen Schablone dienendes Gewebe und/oder Gespinst.- Blasting of the glass surface with a sieve unit in a blasting unit for blasting to an adjustable uniform grain size, to produce recesses in the glass surface, the uniform grain size grains having a size of 50 pm to 1000 pm with a grain size deviation of at most 20%, preferably comprises 10% of the adjustable uniform grain size, by means of a fabric and / or web serving as a template provided with a pattern, which has been previously placed on the glass surface to be patterned and / or applied. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schablone photolithographisch vorstrukturierte Bereiche aufweist.2. The method of claim 1, wherein the template has photolithographically pre-structured areas. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Strahlverfahren ein kontaktfreies Verfahren ist, welches keine Vorbehandlung des gestrahlten Objektes, bzw. Vorarbeiten am Objekt erfordert.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the blasting method is a non-contact method which does not require any pretreatment of the blasted object or preliminary work on the object. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei selektiv ungestrahlte Stellen eine bessere Lichtdurchlässigkeit bei konstant gehaltener Lichttransmission aufweisen als gestrahlte Stellen und sich für einen Betrachter ein Effekt der visuellen Trübung ergibt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein selectively non-irradiated areas have better light transmission with constant light transmission than blasted areas and for an observer there is an effect of visual opacity. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas Flachglas, Hohlglas oder anderweitig geformtes oder gegossenes Glas ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the glass is flat glass, hollow glass or other shaped or cast glass. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas mit einer Spiegelschicht veredelt ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the glass is finished with a mirror layer. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stelle von Glas ein anderes Material, nämlich Holz oder Kunststoff oder Metall oder Leder tritt.7. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that another material, namely wood or plastic or metal or leather takes the place of glass. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Glasoberfläche durch Auffüllen der Vertiefungen mit transluziden und reflektierenden Pigmenten (zur Reduktion der Transmissionsverluste des Lichtes) eingefärbt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the glass surface is colored by filling the depressions with translucent and reflective pigments (to reduce the transmission losses of the light). 9. Bemusterte Glasfläche eines Fotovoltaikelements, welches mit einem Verfahren gemäss einer der Ansprüche 1 bis 6 und gegebenenfalls 8 gefertigt wurde.9. Patterned glass surface of a photovoltaic element, which was manufactured with a method according to one of claims 1 to 6 and optionally 8. 10. Bemusterte Glasfläche eines Solarthermieelements, welches mit einem Verfahren gemäss einer der Ansprüche 1 bis 6 gegebenenfalls 8 gefertigt wurde.10. Patterned glass surface of a solar thermal element, which was possibly made with a method according to one of claims 1 to 6 8. CH 713 052 A1CH 713 052 A1