DE2636623C2 - Glasfliese, deren Verwendung sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Glasfliese, deren Verwendung sowie Verfahren zu deren Herstellung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glasfliese, bei der an mindestens einer Seite einer flachen Glasplatte Farbeffekte sichtbar sind, sowie auf eine bevorzugte Verwendung derselben und auf ein Verfahren zur Herstellung der Glasfliese.
Derartige Glasfliesen sind bereits bekannt (LUE-GER, Lexikon der Technik, Bd. 3, 1961, S. 235) und haben gegenüber Keramikfliesen den Vorzug, daß sie porenfrei sind. Sie werden meist aus Rohglas oder Flachglas, darunter Spiegelglas und Tafelglas, durch Walzen, Ziehen oder Pressen hergestellt. Neben weißen und durchsichtigen Glasfliesen sind auch gefärbte Glasfliesen bekannt. Sie dienen vor allem als Fußboden- und Wandbelag.
Solche Glasfliesen weisen jedoch gegenüber Keramikfliesen den Nachteil auf, daß die Vielfalt ihrer ästethischen Ausdrucksformen selbst bei Verwendung von beispielsweise trüben Gläsern beschränkt ist, die gegenüber üblichem Industrieflachglas teuer sind, oder daß die für die Erzielung von Farbeffekten erforderliche Farbschicht nicht dauerhaft genug mit der Glasplatte verbunden ist, wenn sie an einer Seite derselben aufgemalt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Glasfliese dahingehend zu verbessern, daß sie sich trotz einfacher Herstellbarst durch Dauerhaftigkeit der Farbeffekte auch bei starker mechanischer und/oder chemischer Inanspruchnahme der Außenseiten auszeichnet. Mit einfachen technischen Mitteln sollen dabei vielfältige ästethische Ausdrucksformen möglich sein, wodurch sich auch der Anwendungsbereich von Glasfliesen erweitern läßt.
Die Erfindung besteht darin, daß die Glasplatte mit einer Trägerplatte aus Glas mittels einer Verbindungsschicht verbunden ist, die aus Glas und Farben bzw. Färbemitteln besteht, und daß zwischen der Glasplatte an der Grenzschicht zur Trägerplatte bzw. Verbindungsschicht stellenweise blasenförmige Hohlräume ausgebildet sind.
Die Erfindung löst die obengenannte Aufgabe dadurch, daß die für die Farbeffekte maßgebenden Farben bzw. Färbemittel auch bei Anbringung auf lediglich eine Seite von normalem Glas gut geschützt sind und selbst bei starker mechanischer und/oder chemischer Inanspruchnahme nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Während bei Gläsern in der Regel stets darauf geachtet wird, daß sie keine blasenförmigen Einschlüsse bilden, da diese die Qualität beeinträchtigen, werden bei der Erfindung bewußt blasenförmige Hohlräume zur Erzielung vielfältiger Effekte erzeugt. Hierbei stehen im Vordergrund ästethsiche Effekte, die man bei der Herstellung von keramischen Fliesen in der Regel nur durch besondere Formgebung des
tonischen Materials vor dem Brennen erreichen kann. £ei der Erfindung kann dies, wie im folgenden noch beschrieben werden wird, auf wesentlich einfachere Weise geschehen.
Es empfiehlt sich, als Verbindungsmittel Glaspul- "> ver bzw. Glasstaub einer Korngröße in der Größenordnung von etwa 0,02 mm zu verwenden. Es ist bereits bekannt (DE-PS 614 683), zur Herstellung gläserner Verbundkörper zwei Glastafeln auszuwalzen und zwischen ihnen Glaspulver einzubetten. »>
Darüber hinaus ist es auch bereits bekannt (DE-PS 74 578), einseitig bemalte Glasscheiben an der bemalten Oberfläche mit gewöhnlichem Glas abzudecken und beide Elemente mechanisch dadurch zu verbinden, daß die Glasscheiben an deren Kanten und gege- ι "> benenfalls auch am benachbarten Oberflächenbereich miteinander verschmolzen werden. Hierbei handelt es sich bei dem auf die bemalte Oberfläche aufgelegten Glas um ein sogenanntes Deckglas, wie dieb auch zum Schutz von Aquarellen, Stichen, Zeichnungen oder -'» auch anderen Gemälden üblich ist. Bei der Erfindung bildet die Glasplatte dagegen nicht nur durch die mechanische Verbindung mit der Trägerplatte eine mechanische Einheit mit derselben, sondern trägt sie auch durch ihre blasenförmigen Verwerfungen in >> Verbindung mit der geschützten Farbschicht in ästethisch besonders eigenartiger Weise am optischen Eindruck der gesamten Glasfliesc bei. Die erfindungsgemäße Glasfliese ist daher in mehrerer Hinsicht eine echte integrierte Baueinheit. in
Als Färbemittel dienen vor allem keramische Farben.
Die Hohlräume sollten Zersetzungsprodukte von Glasblähmitteln, wie beispielsweise Koks, Staub oder Teilchen aus Calcium bzw. Magnesiumcarbonat, auf- r> weisen. Die Zersetzungsprodukte können auch aus Bindemittel der Farben und/oder Mittel entstehen, die zum Erleichtern des Bedrückens der Trägerplatte und/oder Glasplatte mit Farben, beispielsweise Siebdrucköl, entstehen.
Der Vorteil solcher Zersetzungsprodukte besteht u. a. darin, daß die Blasenbildung beim Verbinden der Glasplatte mit der Trägerplatte über die Verbindungsschicht praktisch automatisch geschieht. Als Bindemittel dienen beispielsweise organische Flüssig- -n ketten oder wäßrige Substanzen, selbst Wasser, die beim Erhitzen Dampf oder Gase bilden. Solche keramischen Farben sind beispielsweise bei niedriger Temperatur schmelzende Gläser mit hohem Bleioxid-, Borsäure- und Alkaligehalt, Oxide von Bunt- -.0 metallen, Metalloxidverbindungen, Sulfide und Selenide.
Für die Erzielung besonderer Effekte empfiehlt es sich, mehrere Farbschichten bzw. Farbschichtteile übereinander anzuordnen, wodurch insbesondere im v, Verlauf des Verbindungsprozesses der beiden Platten bzw. bei der Bildung der Verbindungsschicht durch Durcheinanderlaufen und Auseinanderfließen Farbwirkungen erzielt werden, wie diese bereits bei keramischen Fliesen bekannt sind, so daß sich die erfin- t,o dungsgemäße Glasfliese von keramischen Fliesen oft nicht unterscheiden läßt, jedoch durch wesentlich bessere Eigenschaften hinsichtlich der Härte, des thermischen und elektrischen Isolationsvermögens, der Laugen- und Säurebeständigkeit und Oberflächengüte ■(-,■> auszeichnet. Die Glasfliese ist daher sehr dauerhaft, pflegeleicht und besser isolierend und wird nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung für die Auskleidung von Schwimmbecken und/oder die Verkleidung von Böden, von Schwimmbädern oder anderen Anlagen verwendet, bei denen neben starker mechanischer Inanspruchnahme die vielfältigsten Flüssigkeiten an den Fliesen angreifen.
Es versteht sich, daß die Glasfliese gegenüber keramischen Fliesen auch den Vorteil der Herstellung spezieller Spiegeleffekte bietet, werui die Verbindungsschicht bzw. die Grenzschicht von der Glasplatte zur Verbindungsschicht bzw. zur Trägerplatte entsprechend ausgebildet sind.
Damit keine große Verletzungsgefahr besteht, ist es zweckmäßig, die Randkanten der Glasfliese abzurunden. Dabei kann der Rand der Glasplatte bis etwas über den Rand der Trägerplatte herabgezogen sein, wodurch nicht nur eine noch bessere mechanische Verankerung erfolgt, sondern auch die Verbindungsschicht überdeckt ist.
Beispielsweise zur Verbesserung der Verlegbarkeit der Glasfliese kann es sich auch empfehlen, den Rand der Trägerplatte an mindestens einer Seite, insbesondere an zwei oder vier Seiten, der Glasfliese etwas über den Rand der Glasplatte überstehen zu lassen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Trägerplatte an der der Glasplatte zuzuwendenden Seite oder die Glasplatte an der der Trägerplatte zuzuwendenden Seite mit der Farbe und einem die Verbindungsschicht bildenden Verbindungsmittel beschichtet. Hierauf werden beide Platten übereinandergedeckt und dann so weit erhitzt, daß mindestens die Glasplatte örtlich erweicht bzw. sich plastifiziert und sich über die Verbindungsschicht mit der Trägerplatte verbindet; schließlich wird die Baueinheit abgekühlt.
Die im Zwischenraum zwischen der Glas- und Trägerplatte sich beim Erhitzen entwickelnden Gase führen hierbei dann zur Bildung der blasenförmigen Hohlräume, wenn die eine der Glasplatten genügend plastifiziert ist, so daß sie sich unter dem Gasdruck mehr oder weniger stark nach außen auswölben kann. Es hat sich gezeigt, daß mehrere kleine Glasblasen zu einer größeren Glasblase, insbesondere in der Mitte der Glasfliese, zusammenlaufen, während sich in den Randbereichen der Glasfliese die kleineren Glasblasen anordnen. Die Verbindungsschicht, die die beiden Platten in denjenigen Bereichen verbindet, in denen sich keine Hohlräume befinden, sorgt dafür, daß das Gas aus den blasenförmigen Hohlräumen nicht nach außen entweichen kann.
Durch Beigabe solcher Mittel, die bei Erwärmung besonders zur Gasbildung, insbesondere durch Zersetzung, neigen, durch Steuerung der Temperatur an bestimmten Teilen der Glasfliese und durch weitere Maßnahmen können Größe, Art und Ausmaß der blasenförmigen Hohlräume beeinflußt werden.
Es empfiehlt sich, Glasschmelztemperatur erniedrigende Mittel als Verbindungsmittel oder als Zusätze zu diesen zu verwenden, so daß die Verbindungsschicht rasch eine genügende Konsistenz erhält und das Entweichen der Zersetzungsprodukte bzw. des Gases aus den blasenförmigen Hohlräumen zwischen den beiden Platten hindurch nach außen erschwert.
Da in der Regel die durch die blasenförmigen Hohliäume bzw. Auswölbungen erzielten Effekte an der Sichtseite der Glasfliese, d.h. an der Seite der Glasplatte zu sehen sein sollen, ist es zweckmäßig, die Glasplatte stärker als die Trägerplatte zu erhitzen. Es ist jedoch auch möglich, die Trägerplatte so weit zu
erhitzen, daß sie genügend konsistent wird, um sich bei der Bildung der blasenförmigen Hohlräume auszuwölben. Solche Auswölbungen der Trägerplatte können beispielsweise das Verlegen derselben erleichtern. Es ist auch möglich, durch gezielte muster- '< artige Erhitzung der Trägerplatte dafür zu sorgen, daß diese eine besondere Struktur mit Erhebungen und Vertiefungen erhält.
Alle diese Maßnahmen erfolgen in einfacher Weise während des Erhitzungsprozesses, was serienmäßig im '" Durchgangsverfahren durch Tunnelöfen u. dgl. erfolgen kann.
Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die Erfindung im folgenden näher erläutert. Darin zeigt r>
Fig. 1 die Aufsicht auf eine Glasfliese von der Sichtseite, d.h. der Glasplatte her,
Fig. 2 einen Querschnitt der Glasfliese,
Fig. 3 einen vergrößerten Randausschnitt im Querschnitt einer Ausbildung der Erfindung, -'»
Fig. 4 einen entsprechenden Teilquerschnitt einer anderen Ausbildung,
Fig. 5 schematisch mehrere Verfahrensstufen zur Herstellung der Glasfliesen.
Gemäß Fig. 1 ist bei der dargestellten quadrati- -'"> sehen Glasfliese mit etwa 13 cm Seitenlänge etwa im mittleren Bereich ein blasenförmiger Hohlraum 1 sichtbar, um den kleinere blasenförmige Hohlräume 1' angeordnet sind. An den Übergängen der blasenförmigen Hohlräume 1, 1' bzw. den entspre- w chenden mehr oder wniger starken Auswölbungen 2 bzw. 2' im Bereich der Hohlräume 1,1' haben sich größere Teile der Farbe angesammelt, wodurch abgesehen von dem besonderen auch lichtbrechenden Effekt der Erhebungen 2, 2' besondere Farbeffekte zur r> Geltung kommen. Die Farbe selbst befindet sich in der Verbindungsschicht 3 bzw. deren Grenzschicht zur Glasplatte 4, die mit der Trägerplatte S jedenfalls an den nicht mit blasenförmigen Hohlräumen 1, 1' versehenen Bereichen über die Verbindungsschicht 3 4<i mit der anderen Platte mechanisch fest verbunden ist.
Gemäß Fig. 3 ist der Außenrand 4a der Glasplatte 4 über den Außenrand 5a der Trägerplatte 5 vorstehend und im Bereich der Verbindungsschicht 3 auch ein Stück weit über den Rand 5α der Trägerplatte 5 im Bereich der Überlappung 4 b überstehend. Sowohl die Randkante 4c der Glasplatte 4 als auch die Randkante 5 c der TrägerplatteS sind abgerundet, wodurch wiederum nicht nur bestimmte Lichteffekte erzielbar sind, sondern auch die Verletzungsgefahr, 5n die bei scharfen Glaskanten besteht, vermieden wird.
Bei der Glasfliese gemäß Fig. 4 steht dagegen die Trägerplatte 5 mit einem Absatz 56 über den Rand 4α der Glasplatte 4 etwas vor, so daß beispielsweise beim Verlegen der Fliesen eine mehr oder weniger große Fuge zwischen den sichtbaren Glasplatten 4 entsteht.
Gemäß Fig. 5 wird in einer ersten Station A die Trägerplatte 5 auf ein Förderband 6 aufgesetzt, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß die Trä- μ gerplatte 5 in einem nicht dargestellten Rahmen geführt wird, so daß sich nur der Rahmen auf zwei im Abstand voneinander parallel verlaufenden Bandlei len des Trägerbandes 6 abstützt, während die Unter seite der Trägerplatte 5 unabgedeckt bleiben kann
In der nächsten Station B wird dann die Oberseite der Trägerplatte 5 mit Glasstaub einer Korngröße vor insbesondere weniger als 1 mm, insbesondere 0,01 bii 0,1 mm, mittels der Bestäubungseinrichtung 7 bestäubt. Solche später zur Bildung der Verbindungsschicht beitragenden Verbindungsmittel können auch Farbpartikel aufweisen, wenn auf die vorherige gesonderte Anbringung von Farbe entweder auf die Oberseite der Trägerplatte 5 oder die Unterseite dei Glasplatte 4 verzichtet werden soll. Das Verbindungsmittel wird zweckmäßigerweise auch mit Trefobzw. Blähmittel, insbesondere Terpentinöl, versehen, das bei Erhitzen zur Entwicklung von Gasen neigt. Nachdem die partikelförmigen Verbindungsmittel ij aufgetragen sind, wird in der Station C die Glasplatte 4 auf die Verbindungsmittel 8 aufgesetzt.
Anschließend wird dieser Bausatz in der Station D in einen Durchlauf- bzw. Tunnelofen 9 eingeführt und dort so weit erhitz!, daß mindestens Teile der Platten, insbesondere der Glasplatte 4, auf eine Temperatur oberhalb der Transformationstemperatur des entsprechenden Glases, die sich zwischen etwa 400 und 600° C befindet, insbesondere auf etwa 900-1100° C erwärmt. Hierdurch werden die entsprechenden Glasteile schmelzflüssig und sintern bzw. schmelzen die Glaspartikel der Verbindungsmittel 8 unter sich und mit den Grenzschichten der Trägerplatte 5 und Glasplatte 4 zusammen. Dabei empfiehlt es sich, die Erwärmung so zu steuern, daß sich die Glasplatte 4 stärker erwärmt als die Trägerplatte 5 und daß diejenigen Teile der Glasplatte 4, die sich durch Bildung von Hohlräumen etwas auswölben sollen, am höchsten erwärmt werden. In Fig. 5 ist dies durch die Dichte der wellenförmigen Pfeile dargestellt, die die Richtung des Wärmeflusses versinnbildlichen.
Anschließend wird die nunmehr verbundene Glasfliese aus dem Durchlaufofen der Station D herausgeführt, so daß sie insbesondere beim weiteren Transport des Förderbandes 6 in Pfeilrichtung allmählich abkühlt (Station E). Das allmähliche Abkühlen ist zur Vermeidung von Spannungen ratsam, damit die ausgewölbten Teile 2,2' keine so großen Spannungen erhalten, daß sie beim Berühren zerbrechen. Aus gleichem Grunde empfiehlt es sich, dafür zu sorgen, daß keine zu starke Gasentwicklung bzw. zu starke Verminderung der Konsistenz des geschmolzenen Glases eintritt, damit die Wandungen der Glasplatte im Bereich der Auswölbungen 2, 2' nicht zu dünn werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke der Trägerplatte 5 etwa 2V2 mm, die Wandstärke der Glasplatte 4 etwa 2 mm und die Dicke der Verbindungsschicht etwa 0,5 mm.
Das Auftragen der Farben kann auch auf die Unterseite, d.h. die der Trägerplatte 5 zuzuwendende Seite der Glasplatte 4 beispielsweise vor dem Aufdekken derselben in der Station C erfolgen. Das Farbaufbringen ist maschinell im Druckverfahren, insbesondere Siebdruckverfahren, möglich.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Glasfliese, bei der an mindestens einer Seite einer im wesentlichen flachen Glasplatte Farbef- > fekte sichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte (4) mit einer Trägerplatte (5) aus Glas mittels einer Verbindungsschicht (3) verbunden ist, die aus Glas und Farbemitteln bzw. Farben besteht, und daß zwischen der Glasplatte i<> (4) an der Grenzschicht zur Trägerplatte (5) bzw. Verbindungsschicht (3) stellenweise blasenförmige Hohlräume (1, 1') ausgebildet sind.
2. Glasfliese nach Anspruch 1, dadurch ge- ' kennzeichnet, daß die Glasplatte (4) im Bereich ι ~> der Hohlräume (1, Γ) Auswölbungen (2, 2') aufweist.
3. Glasfliese nach Anspruch I oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Färbemittel bzw. Farben aus keramischen Farben bestehen. -'"
4. Glasfliese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (1,1') mit Zersetzungsprodukten von Glasblähmitteln von Bindemitteln der keramischen Farben und/oder von Mitteln gefüllt sind, r> die das Bedrucken mit Farben erleichtern.
5. Glasfliese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten (4c, Sc) abgerundet sind.
6. Glasfliese nach einem der Ansprüche 1 bis tu 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (4a) der Glasplatte (4) bis etwas über den Rand (Sa) der Trägerplatte (5) herabgezogen ist.
7. Glasfliese nach einem der Ansprüche 1 bis
5,dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (5a) der r> Trägerplatte (5) an mindestens einer Seite der Glasfliese etwas über den Rand (4a) der Glasplatte (4) übersteht.
8. Verwendung der Glasfliese nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Auskleidung von Schwimmbecken.
9. Verwendung der Glasfliese nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Verkleidung von Böden und/oder Wänden von Schwimmbädern oder anderen hygienischen Räumen. π
10. Verfahren zur Herstellung einer Glasfliese nach einem der Ansprüche 1-7, bei dem die flache Glasplatte an einer Seite dauerhaft mit Farbe versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte an der der Glasplatte zuzuwendenden -,0 Seite und/oder die Glasplatte an der der Trägerplatte zuzuwendenden Seite mit der Farbe und einem die Verbindungsschicht bildenden Verbindungsmittel beschichtet und beide Platten an der betreffenden Seite übereinander gedeckt werden, -,5 daß diese dann so weit erhitzt werden, daß mindestens die Glasplatte ortlich erweicht bzw. sich örtlich plastifiziert und sich über die Verbindungsschicht mit der Trägerplatte verbindet, und daß die Glasfliese schließlich abgekühlt wird. bn
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Glaspulver bzw. -staub als Verbindungsmittel verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Farbschichten b^ oder Farbschichtteile übereinander aufgebracht werden.
13. Verfahren nach einem der AnsDrüche 10
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Glasschmelztemperatur erniedrigende Mittel als Verbindungsmittel oder als Zusätze zu diesen verwendet werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der übereinandergelegte Bausatz aus der Glasplatte und der Trägerplatte unter Einschluß der Farbe und Verbindungsmittel derart erhitzt wird, daß sich die Glasplatte stärker als die Trägerplatte erhitzt.
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