DE202005020189U1

DE202005020189U1 - Patchworkglasverbund

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Publication number: DE202005020189U1
Application number: DE200520020189
Authority: DE
Original assignee: IISTONE GmbH
Current assignee: IISTONE GmbH
Priority date: 2005-12-24
Filing date: 2005-12-24
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2015-12-25

Abstract

Patchworkglasverbund mit mindestens einer ersten Trägerplatte (8) aus Glas und mindestens einer Patchworkfläche (1), wobei die Patchworkfläche (1) mindestens ein erstes Patchelement (2) und ein zweites Patchelement (3) umfasst, wobei die Patchelemente (2, 3) miteinander und/oder mit weiteren Elementen auf Stoß zusammengefügt und mittels transparentem Gießharz mit der Trägerplatte (8) verbunden sind, wobei das erste Patchelement (2) ein Natursteinelement ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Patchelement (3) aus einem vom ersten Patchelement (2) verschiedenen Material besteht, dass die Patchelemente in ihren geometrischen Dimensionen endbearbeitet vorliegen und miteinander und/oder mit weiteren Elementen an den Stoßflächen (7) abgedichtet als Patchworkfläche (1) verklebt sind, wobei erst durch den nachfolgenden Verbund der Patchworkfläche (1) mit der Trägerplatte der Patchworkglasverbund eine selbsttragende Eigenschaft erhält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Patchworkglasverbund mit mindestens einer ersten Trägerplatte aus Glas und mindestens einer Patchworkfläche, wobei die Patchworkfläche mindestens ein erstes Patchelement und ein zweites Patchelement umfasst, wobei die Patchelemente miteinander und/oder mit weiteren Elementen auf Stoß zusammengefügt, und mittels transparentem Gießharz mit der Trägerplatte verbunden sind, wobei das erste Patchelement ein Natursteinelement ist.
Ein derartiger Patchworkglasverbund ist bekannt aus EP 0799949 .
Bekannte Stein-Glas-Verbundelemente werden in ihrer Ausführungsform als quasi Monolith präsentiert. Die Designmöglichkeiten beschränken sich auf die äußere geometrische Form und die Anordnung der natürlich vorhandenen farblichen Steinstrukturen und deren Adern. In der Größe von Fassadenplatten ist man bisher auf die Maximalgröße der aus dem Steinbruch zu gewinnenden Steinblöcke angewiesen. Eigene Erfahrungen haben gezeigt, dass Versuche, mehrere Platten mit Fugenabständen in einem Verbund zu bringen, eine zweite Trägerplatte und Abstandssicherungen zwischen den Elementen und den Trägerplatten voraussetzen und darüber hinaus auch ein synchrones Befüllen beider Hohlräume zwischen den Steinplatten und den Trägerplatten verlangen. Wegen der großen Dicke des Gießharzes in solchen Fugen scheiden UV-härtende Gießharz-Mischungen aus und man ist auf thermisch härtende Varianten angewiesen. Des Weiteren ist die Haftung des Verbundes gerade im Fugenbereich durch thermisch ausgelöste mechanische Spannungen infrage zu stellen. Als nachteilig erweist es sich auch, dass der optische Eindruck von derartigen Fugen keinesfalls überzeugend ist.
In DE 195 18 675 C1 wird ein mosaikartig aufgebautes Türblatt beschrieben, bei welchem eine Natursteinplatte aus Teilelementen aus Stein zusammengesetzt ist, die und mittels einer Kunststoffklebefolie ganzflächig mit einer Trägerplatte aus Glas verbunden sind.
Bei dem aus EP 0799949 bekannten Patchworkglasverbund erfolgt die Verbindung einer ebenso zusammengesetzten Natursteinfläche mit der Trägerplatte mittels Gießharz. Um das Risiko des Austrittes von Gießharz durch Poren in Steinelementen zu verringern, wird die vollkommen dichte Glasscheibe während des Füllvorganges mit Gießharz üblicherweise nach unten gelegt.
Die Teilelemente der bekannten Natursteinplatte werden auf Stoß zusammengefügt und können anschließend gemeinsam wie ein Monolith beschliffen werden. Die quasi monolithische Eigenschaft bezüglich der weiteren Verarbeitung der Natursteinfläche ergibt sich aus den großen vorhandenen Stoßflächen der Patchele mente von ca. 200cm² pro Meter Kantenlänge, weswegen die Natursteinfläche eine selbsttragende Eigenschaften hat und wie ein Monolith behandelt werden kann. Die Dicke der beträgt in der Regel 2cm. Nach dem Verbinden der Natursteinfläche mit der Trägerplatte kann eine weitere Flächenbeschleifung erfolgen und die Dicke des Natursteinglasverbunds reduziert werden. Sehr dünne Natursteinglasverbund-Elemente können durch mittige Trennung einer beidseitig mit einer Trägerplatte verbundenen Natursteinfläche durch Seilsägen oder Kreissägen mit bis zu 3m Durchmesser erzeugt werden.
Die Natursteinflächen der bekannten Natursteinglasverbunde bestehen ausschließlich aus Naturstein, u.U. aus mehreren Sorten. Gerade im Bereich Design besteht jedoch der Bedarf nach vielfältigeren Variationsmöglichkeiten, insbesondere bezüglich der Kombination verschiedener Materialien innerhalb einer hier vorgeschlagenen Patchworkfläche. An den Stoßstellen unterschiedlicher Materialien ist jedoch das Leckagerisiko oder auch die Porenbildung extrem hoch. Zudem ist bei einem Zusammenfügen beispielsweise von Stein und Glas auf Stoß eine anschließende gemeinsame Abrichtung durch Schleifen der Gesamtfläche wie bei den bekannten Stein/Stein-Verbindungen dann nicht mehr möglich. Die Dicke eines solchen Patchworkglasverbunds wäre daher vergleichsweise groß, wodurch die Handhabung aufgrund der großen Masse des Patchworkglasverbunds erschwert werden würde. Darüber hinaus wirken, insbesondere bei Verwendung von transparenten Materialien, die entstehenden dicken Stoßflächen unästhetisch. Eine Dicke größer als 1cm ist in der Regel nicht akzeptierbar. Ebenso ist eine wie oben beschriebene großflächige mittige Trennung bei Verwendung verschiedener Materialien praktisch unmöglich ohne zumindest einen Teil der Patchworkfläche zu zerstören.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen großflächigen Patchworkglasverbund vorzuschlagen, der einerseits neue Freiheiten im Design erlaubt, ästhetisch ansprechend ist, und gleichzeitig eine ausreichend kleine Dicke für eine gute Handhabbarkeit aufweist.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Patchworkglasverbunds vorzuschlagen.
Der erste Aspekt der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zweite Patchelement aus einem vom ersten Patchelement verschiedenen Material besteht, dass die Patchelemente in ihren geometrischen Dimensionen endbearbeitet vorliegen und miteinander und/oder mit weiteren Elementen an den Stoßflächen abgedichtet als Patchworkfläche verklebt sind, wobei erst durch den nachfolgenden Verbund der Patchworkfläche mit der Trägerplatte der Patchworkglasverbund eine selbsttragende Eigenschaft erhält.
Wichtig ist, dass die Patchworkfläche welche aus den Patchelementen gebildet wird, ganzflächig dicht bezüglich des zur Verbindung verwendeten Gießharzes ist, so dass kein Gießharz durch offene Poren entweichen kann, solange die Polymerisation des Gießharzes nicht gestartet wird. Ein Fehlvolumen bei der Füllung des Zwischenraumes zwischen der Trägerplatte und der Patchworkfläche kann nach der Aushärtung des Gießharzes zu einer Ablösung der Patchworkfläche von der gläsernen Trägerplatte oder den Patchelementen führen. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Patchworkglasverbund vermieden.
Durch die Tatsache, dass die Patchelemente in ihren geometrischen Dimensionen bereits endbearbeitet vorliegen, kann das Gewicht des Patchworkglasverbunds gering gehalten werden, obwohl keine der Verbindung der Patchworkfläche mit der Trägerplatte folgende Flächenbearbeitung durchgeführt wird. Ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds ist, dass die Patchworkfläche alleine keine selbsttragende Eigenschaft besitzt. Dies resultiert daraus, dass durch die bereits vorliegende Endbearbeitung der Patchelemente die Stoßflächen der Patchelemente entsprechend klein sind. Hierdurch kann jedoch ein Patchworkglasverbund mit den gewünschten Freiheiten bezüglich der Materialwahl realisiert werden. Die zur weiteren Verwendung notwendige selbsttragende Eigenschaft des gesamten Patchworkglasverbunds wird durch die Trägerplatte gewährleistet, mit der die Patchworkfläche verbunden ist.
Als Patchmaterialien können aus allen am Markt erhältlichen Steinsorten passende harmonische Varianten kombiniert werden, wobei vorhandene Steinstrukturen optimal kombiniert werden können. Besonders bevorzugt ist ein Patchworkglasverbund, bei dem das zweite Patchelement aus Glas, Keramik, Metall oder Kunststoff besteht. Bei dem erfindungsgemäßen Patchworkglasverbund lässt sich eine Vielzahl von optischen Effekten realisieren. So lassen sich beispielsweise Transparenz, Transluzenz und Undurchsichtigkeit bereichsweise vorgeben.
Die zur Verklebung nutzbaren Stoßflächen der Patchelemente weisen vorzugsweise jeweils eine Fläche kleiner als 50cm² pro Meter Kantenlänge auf. Trotz der geringen Größe der Stoßflächen der Patchelemente weist der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund eine gute Dichtigkeit auf. Im Gegensatz zu bekannten Natursteinglasverbunden, bei denen es sich um zusammengesetzte Natursteinflächen handelt, besitzt der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund aufgrund der geringen Stoßflächen der Patchelemente keine selbsttragende Eigenschaft. Die geringen Stoßflächen der Patchelemente bewirken jedoch, dass der optische Eindruck durch die Verklebung der Stoßflächen nicht oder nur minimal gestört wird, so dass ein optisch ansprechender Patchworkglasverbund realisiert wird.
Insbesondere durch die Verwendung transparenter und transluzenter Materialien eröffnen sich mit dem erfindungsgemäßen Patchworkglasverbund neue gestalterische Möglichkeiten. Neben Patchelementen aus jeweils einem einheitlichen Material, ist es darüber hinaus auch denkbar, einzelne Patchelemente durch künstlerische Malerei aufzuwerten und gezielt zum optischen Schwerpunkt zu erheben. Hierfür geeignete Dekorationselemente werden in der Deutschen Patentanmeldung 102005 003 809.3-45 beschrieben.
Eine besonders interessante Ausführungsform des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds ergibt sich, wenn zumindest eines der Patchelemente selbst als Verbund aufgebaut ist. Auf diese Weise können verschiedene Materialien innerhalb eines Patchelements (Vorder- und Rückseite) kombiniert werden; oder es lassen sich auch optische Eindrücke überlagern. Zudem lässt sich z.B. ein Verbund zweier Natursteinplatten als selbsttragendes Patchelement dünner realisie ren. Wird zusätzlich z.B. noch eine Leuchtfolie in den Verbund integriert, kann man eine aktiv leuchtfähige Steinstruktur als Patchelement verwenden.
Da eine nachträgliche Bearbeitung des Patchworkglasverbunds nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist, müssen die Patchelemente bereits vor dem Verkleben in ihrer endgültigen Form vorliegen. Mithilfe von Laser- und Wasserstrahltechnik können die benötigten Patchelementformen in ausreichender Genauigkeit erzeugt werden. Optisch besonders reizvoll ist es, wenn die Kanten zumindest eines der Patchelemente individuell bearbeitet sind, insbesondere einen Phasen- oder Facettenschliff aufweisen.
Vorzugsweise ist eine zweite Trägerplatte vorgesehen, wobei die Trägerplatten derart angeordnet sind, dass die Patchworkfläche sich zwischen den beiden Trägerplatten befindet. Der Patchworkglasverbund ist somit gegenüber äußeren Einflüssen geschützt.
Mindestens eine der Trägerplatten ist vorzugsweise aus Isolierglas, Brandschutzglas, beschusshemmenden Glas, einbruchhemmenden Glas, oder Glasvarianten wie Float, ESG, Borosilikat gefertigt. Der entsprechende Patchworkglasverbund ist dann besonders gut als Fassadenelement geeignet.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Patchelemente innerhalb der Patchworkfläche zumindest teilweise mit Ornamenteinlagen auf Stoß verbunden sind. Die Ornamenteinlagen sind im Allgemeinen länglich ausgeführt und erstrecken sich entlang der Kanten der Patchelemente.
Als Ornamenteinlagen können beispielsweise Seile und/oder Profile aus Aluminium und/oder Messing und/oder Edelstahl und/oder Titan und/oder Silber und/oder Gold dienen. Dabei können die Ornamenteinlagen strukturelle Oberflächen oder Profile aufweisen. Ebenso sind geflochtene oder verdrillte Materialien denkbar.
Optisch besonders ansprechend ist es, wenn winkelig aneinander stoßende Ornamenteinlagen an ihren aneinander stoßenden Enden Gehrungsflächen aufwei sen. Vorzugsweise sind die Gehrungsflächen als Winkelhalbierende zweier aufeinander stoßenden Ornamentstäbe ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Ornamenteinlagen Stäbe umfassen, die an ihren Kontaktstellen nahtlos verschweißt sind und ein Stäbegitter bilden. Die Patchelemente sind dann innerhalb des Stäbegitters auf Stoß angeordnet und mit diesem dicht verklebt.
Bei der Zusammensetzung von Patchelementen und einzelnen Ornamenteinlagen geht man von einer gemeinsamen Auflage aus, um keine fehlerhaften Höhenunterschiede zu erzeugen. Die Gesamtabmessung der Patchworkfläche ist jedoch von der Genauigkeit der einzelnen Arbeitsvorgänge abhängig und bringt in der Regel additive Fehler zustande. Dieser Nachteil kann vermieden werden, indem die Ornamenteinlage ein einteiliges Stäbegitter aus einer Platte aus Ornamentmaterial umfasst. Dies kann beispielsweise mittels Laserschnitt erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Patchelemente und das Stäbegitter eine formschlüssige Passform bilden. Dazu müssen die Patchelemente mit der notwendigen Genauigkeit bearbeitet werden. Die aneinander stoßenden Flächen können dann mit Kleber versehen werden. Durch Druck auf das Gitter entsteht eine dichte und blasenfreie Verklebung und das Ornamentgitter wird geometrisch in die richtige Höhe gezwungen. Darüber hinaus können die Gesamtmaße der Patchworkfläche garantiert werden.
Vorzugsweise weisen die Ornamenteinlagen im Außenbereich des Natursteinglasverbundes eine von den übrigen Ornamenteinlagen verschiedene Form und/oder Höhe in Art eines Umleimers auf. Auf diese Weise kann eine optisch ansprechende Seitenansicht des erfindungsgemäßen Natursteinglasverbunds erreicht werden.
Eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds sieht vor, dass ein zusätzliches Element auf einem der Patchelemente angebracht ist, so dass das zusätzliche Element aus der Ebene der Patchworkfläche in die dritte Dimension hineinragt. Durch die Nutzung der dritten Dimension ergeben sich weitere Freiheiten bezüglich des Designs. Als zusätzliches Element eignen sich beispielsweise mattierte Glaselemente, Natursteinplatten oder andere Ornamentmaterialien.
Das zusätzliche Element kann mit einem Patchelement verklebt sein. Zusätzlich oder auch alternativ dazu können zur Fixierung der sich berührenden Flächen des zusätzlichen Elements mit der Patchworkfläche auch Verbindungselemente, insbesondere Schrauben, Bolzen oder Dübel, vorgesehen sein.
Es ist jedoch auch denkbar, dass zumindest eines der Patchelemente selbst aus der Ebene der Patchworkfläche in die dritte Dimension hineinragt.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn mindestens eine der Trägerplatten eine Aussparung aufweist, die an die Form des mit der Patchworkfläche verbundenen zusätzlichen Elements und/oder an die Form des in die dritte Dimension hineinragenden Patchelements angepasst ist. Das zusätzliche Element kann dann die Trägerplatte durchgreifen. Eine Anwendung wäre z.B. eine aufgesetzte großformatige Griffleiste aus Stein für ein Türelement. Gewöhnlich sind Griffelemente am Flügelrahmen verschraubt, bzw. über durchgehende Bohrungen bei Ganzglas ESG (Einscheiben-Sicherheits-Glas) an den Türelementen montiert. In der Regel sind diese notwendigen Elemente aus artfremden Materialien und werden oft möglichst klein gehalten.
Eine interessante Ausführungsform des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds ergibt sich, wenn das in die dritte Dimension hineinragende Patchelement und/oder das in die dritte Dimension hineinragende zusätzliche Element mit einem funktionellen Element, insbesondere einem taktilen Geber, einem akustischen Bauteil oder einem optischen Geber verbunden ist. Der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund kann somit zusätzliche Funktionen erfüllen. So können beispielsweise Schalter, akustische Bauteile wie Sprechanlagen, oder optische Geber wie Kameras und Helligkeitssensoren oder andere Typen wie Bewegungs-, Rauch-, Wärme- und Feuchtesensoren vorgesehen sein. Hilfreiche Funktions symbole können dabei auf die Trägerplatte (beispielsweise mittels Sandstrahlen, Ätzen usw.) aufgebracht werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zumindest eines der Patchelemente und/oder das zusätzliche Element selbst ein funktionelles Element ist oder umfasst, insbesondere ein Sensor, ein Leuchtmittel, insbesondere eine aktive Leuchtfolie, ein Kommunikationspanel oder eine LCD-Folie. Der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund kann somit mit Sensoren, insbesondere berührungslose Sensoren, oder Leuchtkörper, z.B. LED-Anordnungen ausgestattet sein. Ebenso ist es denkbar ein Kommunikationspanel im Patchworkglasverbund zu integrieren. Als weitere Ausführung ist ein Patchworkglasverbund mit einer dunkel schaltbaren LCD-Folie oder einem LCD-Display, in Kombination mit einem digitalen optischen Geber, denkbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ornamenteinlagen Hohlprofile, zur Aufnahme von Zuleitungen für die funktionellen Elemente, umfassen. Die Zuleitungen können auf diese Weise recht einfach unsichtbar gehalten werden.
Um eine ungewollte Wechselwirkung zwischen der Verklebung der Stoßflächen der Patchelemente und dem Gießharz zu vermeiden, sollte der Kleber für die Verklebung der Stoßflächen der Elemente der Patchworkfläche transparent und in Gießharz unlöslich sein und mechanische Spannungsabsorptionseigenschaften aufweisen, so dass Spannungen, die aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien der Patchelemente beziehungsweise der Ornamenteinlagen auftreten, minimiert werden. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Verklebung der Patchelemente miteinander und/oder mit weiteren Elementen innerhalb der Patchworkfläche eine Haftung von mindestens 2N/mm² aufweist. Aufgrund der guten Haftung der Verklebung weist der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund einen guten Zusammenhalt auf.
Da manche Patchelemente, insbesondere Patchelemente aus Naturstein, oftmals offenporig sind, kann das darauf aufgebrachte Gießharz in den Stein eindringen. Es ist daher ratsam entsprechende Maßnahmen gegen ein derartiges Eindringen von Gießharz in die Patchelemente zu ergreifen, zumal wenn mit UV-härtenden Gießharzen gearbeitet wird. Eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds sieht deshalb vor, dass die Patchelemente, die zumindest teilweise offenporig sind, gießharzseitig mit einer Diffusionssperre versehen werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds wird qualitativ aufgewertet, wenn das Gießharz einen UV-Stabilisator enthält. Dem Sonnenlicht ausgesetzte Patchworkglasverbunde können so für längere Zeit farbecht erhalten werden. Das Aushärten der Gießharzschicht kann dann jedoch nur noch mittels wellenlängenabgestimmter UV-Strahlung erfolgen.
Es hat sich gezeigt, dass sich bei Natursteinglasverbunden deutliche Verfärbungen, Versprödungen oder Ablösungen in der Verbundschicht bilden können. Dies tritt insbesondere durch die Bildung freier Radikalstrukturen in der Gießharzschicht als auch in der Steinplatte auf, die durch ihre hohe Reaktivität die oben genannten Schäden verursachen. Um den optischen Eindruck des erfindungsgemäßen Natursteinglasverbunds möglichst lange unverändert zu erhalten, ist es daher vorteilhaft, wenn das Gießharz Antioxidantien zur Umwandlung freier Radikale enthält.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn das Gießharz mindestens einen Haftvermittler enthält.
Durch das Aufbringen von Diffusionssperren und der Kombination der richtigen Additive zum Gießharz ist es möglich einen qualitativ sehr hochwertigen Verbund zu realisieren.
Um einen besonderen optischen Effekt zu erzeugen, enthält bei einer weiteren Ausführungsform das Gießharz Farbpigmente und/oder Pigmente, die durch Strahlung bestimmter Wellenlängen zum Leuchten bzw. Nachleuchten angeregt werden.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund vielfältige Design- und Funktionalitätsvarianten ermöglicht, ins besondere hinsichtlich der Komposition transparenter, transluzenter, selbstleuchtender und undurchsichtiger Bereiche. Durch die sehr kleinen Stoßflächen der Patchelemente, an denen die Patchelemente mit weiteren Patchelementen, Ornamenteinlagen oder weiteren Elementen verklebt sind, wird jedoch bewirkt, dass die hierdurch gebildete Patchworkfläche nicht selbsttragend ist. Ein flächenmäßiges Anheben einer derart zusammengesetzten Patchworkfläche ist nach der Stoßfugenverklebung der einzelnen Elemente daher nicht mehr möglich, so dass der erfindungsgemäße Patchworkglasverbund nicht nach einem bekannten Verfahren mit einer inversen Lage von Glasscheibe und Patchworkfläche hergestellt werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn aus optischen Gründen (Transluzenz des Natursteines, bzw. geringeres Elementgewicht) die Dicke der Patchworkschicht sehr gering (ca. 5mm oder auch geringer) gehalten werden soll.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Patchworkglasverbunds mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

(a) individuelle Bearbeitung zumindest zweier selbsttragender Patchelemente;
(b) Ausrichten und Verkleben auf Stoß der Patchelemente und/oder weiterer Elemente auf der Ebene einer Patchworkfläche, so dass die hierdurch erzeugte Patchworkfläche zwar nicht selbsttragend, aber vollkommen abgedichtet ist;
(c) Anbringen eines beidseitig klebenden Abstandsbandes einer definierten Dicke auf der Patchworkfläche im Bereich der äußeren Ränder;
(d) Auflegen einer ersten Trägerplatte auf das Abstandsband, so dass ein erster Hohlraum zwischen der ersten Trägerplatte und der Patchworkfläche entsteht;
(e) Einbringen von flüssigem Gießharzes als erste Gießharzschicht in den entstandenen ersten Hohlraum;
(f) Aushärten der ersten Gießharzschicht.

Die für den Patchworkglasverbund verwendeten Patchelemente werden vor der Verklebung individuell bearbeitet (zugeschnitten, beschliffen, usw.). Die Dicke, Form und das Kantendesign der einzelnen Patchelemente sind somit bereits vor dem Zusammenfügen innerhalb der Patchworkfläche festgelegt. Das Zuschneiden der Patchelemente kann beispielsweise mittels Laserschnitt oder Wasserstrahltechnik erfolgen. Die Patchelemente und eventuell andere in die Patchworkfläche zu integrierenden Elemente werden dann zu einer abgedichteten jedoch nicht selbsttragenden Patchworkfläche verklebt. Um einen Hohlraum für das aufzubringende Gießharz zu schaffen, werden Abstandsbänder im Randbereich der Patchworkfläche angebracht, auf denen die Trägerplatte aufgelegt wird. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren werden bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren die Natursteinelemente unterhalb der Trägerplatte angeordnet. Auf diese Weise wird vermieden, dass die nicht selbsttragende Eigenschaft der Patchworkfläche einen negativen Einfluss auf die plane Anordnung der einzelnen Patchelemente innerhalb der Patchworkfläche hat.
Eine besonders bevorzugte Variante sieht vor, dass in Schritt (b) Ornamenteinlagen mit den Patchelementen verklebt werden.
Darüber hinaus kann die Funktionalität des Patchworkglasverbunds erhöht werden, wenn zwischen Schritt (b) und Schritt (c) funktionelle Elemente in oder auf die Patchworkfläche aufgebracht und verkabelt werden. Besonders attraktiv erscheint ein als Verbund aufgebautes Patchelement, bei welchem zwischen beispielsweise zwei Steinplatten eine Leuchtfolie angeordnet ist. Zumindest eine der die Leuchtfolie umgebenden Steinplatten sollte dabei so dünn beschliffen werden, dass das von der Folie emittierte Licht durch das Steinmaterial durchscheint. Das Beschleifen erfolgt vorzugsweise nach Erstellung des Verbunds des Patchelements, jedoch vor dem Ausrichten und Verkleben der einzelnen Patchelemente zur Patchworkfläche.
Vorzugsweise sind folgende weitere Verfahrensschritte vorgesehen:

(g) Wenden des Patchworkglasverbunds;
(h) Anbringen eines beidseitig klebenden Abstandsbandes definierter Dicke auf der Patchworkfläche im Bereich der äußeren Ränder;
(i) Auflegen einer zweiten Trägerplatte auf das Abstandsband, so dass ein zweiter Hohlraum zwischen der zweiten Trägerplatte und der Patchworkfläche entsteht;
(j) Einbringen von flüssigem Gießharz in den entstandenen zweiten Hohlraum;
(k) Aushärten der zweiten Gießharzschicht.

Nach dem Aushärten der ersten Gießharzschicht ergibt sich ein selbsttragender Patchworkglasverbund der ohne Probleme angehoben und gewendet werden kann. Hierdurch wird es ermöglicht den Patchworkglasverbund beidseitig mit einer Trägerplatte zu versehen.
Eine spezielle Variante dieses Verfahrens sieht vor, dass das Einbringen und das Aushärten der ersten Gießharzschicht und der zweiten Gießharzschicht gleichzeitig erfolgt, wobei die Patchworkebene mit Abstandseinlagen auf der ersten Trägerplatte ausgerichtet und verklebt wird. Vorzugsweise werden optisch neutrale Abstandshalter verwendet, insbesondere in transparenten und transluzenten Bereichen des Patchworkglasverbunds. Es ist jedoch durchaus denkbar gezielt optische Akzente durch besonders auffällige Abstandhalter (beispielsweise aus Edelstahl oder phosphoreszierenden Materialien) zu setzen.
Bei der Verbindung der Patchworkfläche mit den Trägerplatten stellt sich das Problem, dass während des Aushärtens der Gießharzschicht eine Materialschrumpfung auftritt, wodurch sich Luft aus eventuell vorhandenen Poren löst und in der Gießharzfläche Blasen bildet, die das optische Bild stören. Dieser Effekt wird durch auftretende Reaktionswärme noch verstärkt. Vermeiden lässt sich diese Erscheinung durch ein volumenanteiliges Überfüllen des Hohlraumes oder durch ein Befüllen der Elemente im (Teil-) Vakuum.
Um den optischen Eindruck des erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds zu optimieren, erfolgt das Verkleben der Patchworkfläche sowie das Aufbringen und Aushärten der Gießharzschicht daher vorzugsweise blasenfrei. Die blasenfreie Verklebung der Stoßfugen lässt sich z.B. unter Verwendung eines pastösen Klebers und durch Druck auf das passgenaue Ornamentgitter erreichen.
Durch die oben beschriebene Erfindung eröffnen sich neue Freiheiten im Design von Patchworkglasverbunden, insbesondere bezüglich der Komposition von Materialien, Formen, Ornamenten und funktionellen Elementen und den natürlichen Steinstrukturen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Patchworkfläche;
2 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds im Schnitt;
3a eine Draufsicht eines Verbindungsgitters;
3b eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds mit einem in die dritte Dimension ragenden zusätzlichen Elementes;
4a eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds mit einem in die dritte Dimension ragenden zusätzlichen Elementes; und
4b eine Schnittdarstellung des Ausschnitts aus 4a.
In 1 ist ein Ausschnitt einer Patchworkfläche 1 gezeigt. Ein erstes Patchelement 2 aus Naturstein und ein zweites Patchelement 3 aus Glas sind auf Stoß mit einem Stäbegitter 4 innerhalb der Patchworkfläche 1 angeordnet. Die Patchelemente 2, 3 wurden zuvor auf die gewünschte Dicke geschliffen, so dass keine nachträgliche Bearbeitung der Patchworkfläche 1 mehr notwendig ist. Die Dicke der Patchelemente sollten dabei nicht mehr als 10mm, vorzugsweise etwa 5mm betragen oder weniger. Die Patchelemente 2, 3 weisen teilweise eine Kantenbearbeitung auf, so dass die Patchelemente im Bereich ihrer Ränder eine Verjüngung 5 aufweist. Hierdurch können zum Einen optische Effekte erzielt werden, wie zum Beispiel in Form einer konischen Passung 6, zum Anderen kann dann ein Stäbegitter 4 mit einer im Vergleich zur Dicke D der Patchworkfläche 1 kleinen Dicke d verwendet werden. Die Stoßflächen 7, an denen die Patchelemente 2, 3 mit dem Stäbegitter 4 verklebt sind, können somit in den gewünschten Proportionen gehalten werden, so dass diese vom Betrachter als angenehm wahrgenommen werden. Dies resultiert in einem verbesserten ästhetischen Einruck des Patchworkglasverbunds. Um trotz der kleinen Stoßflächen (50cm² oder kleiner) eine ausreichende Haftung der Patchelemente an dem Stäbegitter zu gewährleisten wird für die Verklebung ein Spezialkleber verwendet, der eine Haftung von mindestens 2N/mm² ermöglicht.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen Patchworkglasverbunds. Die aus den verschiedenen Patchelementen 2, 3 und dem Stäbegitter 4 bestehende Patchworkfläche befindet sich zwischen zwei Trägerplatten 8, 9. Mittels eines Abstandsbands (nicht gezeigt), auf welchem die Trägerplatten 8, 9 angeordnet werden, werden Hohlräume zwischen der Patchworkfläche 1 und den Trägerplatten 8, 9 erzeugt, welche mit Gießharz aufgefüllt werden, so dass die Patchworkfläche 1 in zwei Gießharzschichten 10, 11 eingebettet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Patchworkglasverbund können durch geeignete Wahl der Patchelemente 2, 3 transparente, transluzente und undurchsichtige Bereiche praktisch beliebig vorgegeben werden.
Eine Aufsicht auf das Stäbegitter 4 ist in 3a dargestellt. Das Stäbegitter 4 kann einteilig sein. Derartige einteilige Stäbegitter 4 können aus einer Platte gefertigt werden, in die, beispielsweise mittels Laserschnitt, Ausnehmungen 12 eingebracht werden. Das Stäbegitter kann jedoch auch durch Verschweißen einzelner Stäbe hergestellt werden. Entscheidend ist, dass die Patchelemente mit einer großen Genauigkeit an die Form der Ausnehmungen 12 angepasst sind, damit ein passgenaues Zusammenfügen und Verkleben des Stäbegitters mit den Patchelementen erfolgen kann. Ein einteiliges Stäbegitter 4 mit zusätzlicher Querschnittsgeometrie ist gegenüber einzelnen stabförmigen Ornamenteinlagen vorteilhaft, da auf diese Weise die erforderliche Dichtheit der Patchworkfläche sowie die richtige geometrische Lage des Stäbegitters durch Druck erzwungen werden kann.
3b zeigt eine Aufsicht auf einen Patchworkglasverbund mit dem Stäbegitter aus 3a mit verschiedenen Patchelementen 2, 3. Ein zusätzliches Element 13, welches beispielsweise als Türgriff o.ä. dienen kann, ragt aus der Patchworkfläche 1 in die dritte Dimension und ist auf einem der Patchelemente 2 befestigt. Es ist jedoch auch denkbar ein bereits in die dritte Dimension ragendes Patchelement in das Stäbegitter 4 einzufügen. Die Erweiterung der Anordnung in die dritte Dimension erlaubt weitere Freiheit im Design von derartigen Patchworkglasverbunden.
4a zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt eines Patchworkglasverbunds mit in die dritte Dimension hineinragenden zusätzlichen Elementen 13a, 13b. Die gezeigte Ausführungsform umfasst zwei Trägerplatten 8, 9. Es sind jedoch durchaus auch Ausführungsformen mit nur einer ersten Trägerplatte 8 denkbar. Die zweite Trägerplatte 9 der gezeigten Ausführungsform weist eine Aussparung 15 auf, die an die Form des durch die Ebene der zweiten Trägerplatte 9 stoßenden zusätzlichen Elements 13a angepasst ist. Hierbei kann es sich durchaus um großflächige Aussparungen 15 handeln, die in der Regel durch CNC-gesteuerte Bearbeitungsmaschinen ausgeführt werden. Der so entstandene neue Rand der Trägerplatte 9 wird z.B. mit Acrylatband abgedichtet, so dass der Patchworkglasverbund zunächst, wie oben beschrieben ausgeführt werden kann. Prinzipiell kann auch eines der Patchelemente selbst so bearbeitet worden sein, dass es monolit hisch aus dem Verbund in die dritte Dimension herausragt. Wenn es jedoch nicht möglich ist, das betroffene Patchelement einteilig zu fertigen, können vorgesehene Klebeflächen auch nach dem Verbund weiter bearbeitet werden und komplexere Aufbauten mit den zusätzlichen Elementen 13a, 13b angesetzt werden, wie in 4a gezeigt. Das zusätzliche Element 13a ist auf der Patchworkfläche befestigt, von der zwei direkt aneinandergrenzende Patchelemente 2, 3 gezeigt sind. Oft ergibt sich dabei auch die Notwendigkeit, Verbindungselemente 14 (Bohrungen mit Bolzen, Schrauben, Dübel usw.) in den dreidimensionalen Aufbau einzusetzen, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Patchworkfläche und den zusätzlichen Elementen zu erreichen. Diese lassen sich sehr häufig unsichtbar im verwendeten Material anordnen. 4b zeigt eine perspektivische Ansicht des Patchworkglasverbunds aus 4a mit dem in die dritte Dimension ragenden zusätzlichen Element 13a.
Mit den in die dritte Dimension hineinragenden Elementen können auch funktionelle Elemente kombiniert sein, insbesondere taktile Geber wie Schalter, akustische Bauteile wie eine Sprechanlage, oder optische Geber wie Kameras und Helligkeitssensoren oder andere wie Bewegungs-, Rauch-, Wärme- und Feuchtesensoren.
Insbesondere bei Türelementen oder Fassadenplatten können derartige funktionelle Elemente in Form von aktiven Beleuchtungen, Klingel- oder Überwachungsanlagen, die in einem hochwertigen Patchworkglasverbund integriert sind, vorteilhaft eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Patchworkglasverbunde sind jedoch auch als Raumtrenner, Deckenpanelen, Heizkörperverkleidungen u.v.m. einsetzbar.
Es wird ein Patchworkglasverbund präsentiert, der aus mindestens einer Trägerplatte und einer Patchworkplatte, die mindestens zweiteilig zusammengesetzt und dicht verklebt ist. Die Stoßfugen können mit Ornamenteinlagen versehen sein. Die Trägerplatte kann flächige Aussparungen aufweisen, die zum Zwecke des Herausragens von monolithischen Patchelementbereichen gedacht sind oder zum Bereitstellen von Klebeflächen für den Aufbau von weiteren Elementen dienen. Der er findungsgemäße Patchworkglasverbund ermöglicht eine Vielzahl neuer Design- und Funktionalitätsmöglichkeiten von Steinglaselementen.

1: Patchworkfläche
2: erstes Patchelement
3: zweites Patchelement
4: Stäbegitter
5: Verjüngung
6: konische Passung
7: Stoßfläche
8: ersten Trägerplatte
9: zweite Trägerplatte
10: erste Gießharzschicht
11: zweite Gießharzschicht
12: Ausnehmung in Ornamenteinlage
13, 13a, 13b: zusätzliches Element
14: Verbindungselement
15: Aussparung

Claims

Patchworkglasverbund mit mindestens einer ersten Trägerplatte (8) aus Glas und mindestens einer Patchworkfläche (1), wobei die Patchworkfläche (1) mindestens ein erstes Patchelement (2) und ein zweites Patchelement (3) umfasst, wobei die Patchelemente (2, 3) miteinander und/oder mit weiteren Elementen auf Stoß zusammengefügt und mittels transparentem Gießharz mit der Trägerplatte (8) verbunden sind, wobei das erste Patchelement (2) ein Natursteinelement ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Patchelement (3) aus einem vom ersten Patchelement (2) verschiedenen Material besteht, dass die Patchelemente in ihren geometrischen Dimensionen endbearbeitet vorliegen und miteinander und/oder mit weiteren Elementen an den Stoßflächen (7) abgedichtet als Patchworkfläche (1) verklebt sind, wobei erst durch den nachfolgenden Verbund der Patchworkfläche (1) mit der Trägerplatte der Patchworkglasverbund eine selbsttragende Eigenschaft erhält.
Patchworkglasverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Patchelement (3) aus Glas, Keramik, Metall oder Kunststoff besteht.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verklebung nutzbaren Stoßflächen (7) der Patchelemente (2, 3) jeweils eine Fläche kleiner als 50cm² pro Meter Kantenlänge aufweisen.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Patchelemente (2, 3) selbst als Verbund aufgebaut ist.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten zumindest eines der Patchelemente (2, 3) individuell bearbeitet sind, insbesondere einen Facettenschliff aufweisen.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Trägerplatte (9) vorgesehen ist, wobei die Trägerplatten (8, 9) derart angeordnet sind, dass die Patchworkfläche (1) sich zwischen den beiden Trägerplatten (8, 9) befindet.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Trägerplatten (8, 9) aus Isolierglas, Brandschutzglas, beschusshemmenden Glas, einbruchhemmenden Glas, oder Glasvarianten wie Float, ESG, Borosilikat gefertigt ist.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchelemente (2, 3) innerhalb der Patchworkfläche (1) zumindest teilweise mit Ornamenteinlagen auf Stoß verbunden sind.
Patchworkglasverbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ornamenteinlagen Seile und/oder Profile aus Aluminium und/oder Messing und/oder Edelstahl und/oder Titan und/oder Silber und/oder Gold umfassen.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass winkelig aneinander stoßende Ornamenteinlagen an ihren aneinander stoßenden Enden Gehrungsflächen aufweisen.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ornamenteinlagen Stäbe umfassen, die an ihren Kontaktstellen nahtlos verschweißt sind und ein Stäbegitter (4) bilden.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ornamenteinlage ein einteiliges Stäbegitter (4) aus einer Platte aus Ornamentmaterial umfasst.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchelemente (2, 3) und das Stäbegitter (4) eine formschlüssige Passform bilden.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ornamenteinlagen im Außenbereich des Patchworkglasverbunds eine von den übrigen Ornamenteinlagen verschiedene Form und/oder Höhe in Art eines Umleimers aufweisen.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Element (13, 13a, 13b) auf einem der Patchelemente (2, 3) angebracht ist, so dass das zusätzliche Element (13, 13a, 13b) aus der Ebene der Patchworkfläche (1) in die dritte Dimension hineinragt.
Patchworkglasverbund nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der sich berührenden Flächen des zusätzlichen Elements (13, 13a, 13b) mit der Patchworkfläche (1) Verbindungselemente (14), insbesondere Schrauben, Bolzen oder Dübel, vorgesehen sind.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Patchelemente (2, 3) aus der Ebene der Patchworkfläche (1) in die dritte Dimension hineinragt.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Trägerplatten (8, 9) eine Aussparung (15) aufweist, die an die Form des mit der Patchworkfläche (1) verbundenen zusätzlichen Elements (13, 13a, 13b) und/oder an die Form des in die dritte Dimension hineinragenden Patchelements angepasst ist.
Patchworkglasverbund nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das in die dritte Dimension hineinragende Patchelement und/oder das in die dritte Dimension hineinragende zusätzliche Element (13, 13a, 13b) mit einem funktionellen Element, insbesondere einem taktilen Geber, einem akustischen Bauteil oder einem optischen Geber verbunden ist.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Patchelemente (2, 3) und/oder das zusätzliche Element (13, 13a, 13b) selbst ein funktionelles Element ist oder umfasst, insbesondere ein Sensor, ein Leuchtmittel, insbesondere eine aktive Leuchtfolie, ein Kommunikationspanel oder eine LCD Folie.
Patchworkglasverbund nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Ornamenteinlagen Hohlprofile, zur Aufnahme von Zuleitungen für die funktionellen Elemente, umfassen.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber für die Verklebung der Stoßflächen (7) der Elemente der Patchworkfläche (1) transparent und in Gießharz unlöslich ist, mechanische Spannungsabsorptionseigenschaften aufweist und dass die Verklebung der Patchelemente (2, 3) miteinander und/oder mit weiteren Elementen innerhalb der Patchworkfläche (1) eine Haftung von mindestens 2N/mm² aufweist.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Patchelemente (2, 3) zumindest teilweise offenporig und gießharzseitig mit einer Diffusionssperre versehen sind.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz einen UV-Stabilisator enthält.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz Antioxidantien zur Umwandlung freier Radikale enthält.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz mindestens einen Haftvermittler enthält.
Patchworkglasverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießharz Farbpigmente enthält und/oder Pigmente enthält, die durch Strahlung bestimmter Wellenlängen zum Leuchten bzw. Nachleuchten angeregt werden.