DE686836C - Verfahren zur Herstellung flaechenfoermiger, mehrschichtiger Gebilde mit glasartiger Oberflaeche - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung flächenförmiger, mehrschichtiger Gebilde mit glasartiger Oberfläche Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flächenförmigen, aus mehreren Schichten bestehenden Gebilden, die einerseits glasartig, andererseits keramisch sind. Es werden nach dem neuen Verfahren plattenförmige, ebene, gebuckelte oder gebogene, zumeist dünnschichtige Gebilde mit glasartiger Oberfläche erhalten, die Wandbekleidungskörper oder Fliesen darstellen. Sie unterscheiden sich von keramischen Platten durch die Glasnatur und die Unabhängigkeit des Glasbelages vom Scherben, von Glaserzeugnissen durch die keramische Herstellung und das Vorhandensein einer Scherbengrundlage. Charakteristisch für die neuartigen Gebilde ist ein dünner Scherben und auf diesem eine ein- oder mehrschichtige, zumeist stärkere Glaslage, die durch Brennen nach keramischen Arbeitsweisen verbunden werden. Es wird eine Glas- oder Glasurmasse auf eine sich mit dem schmelzenden Glase bzw. der Glasur verbindende, nicht sinternde pulvrige Masse auf entsprechend gestalteten Unterlagen aufgebracht und bis zur Schmelztemperatur und zum Zusammenfließen erhitzt.
• Ein solcher. mehrschichtiger dünner Körper ist bisher nicht bekannt. Das neue Verfahren hat auch nichts gemein mit der Herstellung von Glaskörpern, mit Erhöhungen bzw. Vertiefungen an der Oberfläche versehen, in Formen, unter Benutzung einer Isoliermasse, die ein Festbrennen der bei der Fertigung nach unten liegenden Glasoberfläche an der Form verhindern soll. Entscheidend ist demgegenüber bei dem neuen Verfahren die Mehrschichtigkeit. Mindestens sind zwei Schichten vorhanden, eine obere Glasschicht, in der Regel der Hauptbestandteil, die Rissefreiheit sowie Haltbarkeit gewährleistet, andererseits eine Unterschicht, die die Herstellung erleichtert und das Haften beim Verlegen der Erzeugnisse sichert.
• Die bisher zur Oberflächenverkleidung benutzten keramischen Erzeugnisse, wie Steingutwandplatten o. dgl., haben sämtlich den Nachteil, daß sie infolge einer gewissen Dicke verhältnismäßig schwer sind. Außerdem gibt es kaum eine Steingutglasur, welche nicht nach einiger Zeit haarrissig wird, d. h. die Spannungen zwischen eigentlicher Steingutmasse und Glasur lösen sich in Form vieler Risse aus, welche sowohl die Schönheit der Platte als auch ihre Brauchbarkeit und Beständigkeit beeinträchtigen. Überdies bietet die keramische Herstellung gebogener Eckstücke und anderer Spezialformteile besondere Schwierigkeiten. Es ist ferner hervorzuheben, daß die Größenabmessungen aller keramisch hergestellten Erzeugnisse bisher stark begrenzt sind, und daß z. B. die Her- Stellung großflächiger Platten ebenso schwierig wie teuer ist. Es besteht daher seit geraumer Zeit das Bestreben; keramische Wandplatten durch Glasplatten zu ersetzen, drü nach an sich bekannten Verfahren der Flak 1i >'-glasindustrie hergestellt werden. Solche Pl`@ ten lassen sich zwar in größeren Abmessungen herstellen und bieten auch nicht die Gefahr der Haarrißbildung, sind aber wesentlich empfindlicher und teurer. Bei ihrer Verwendung zur Oberflächenverkleidung weisen sie außerdem den Nachteil kauf, daß sie sich nur schwer befestigen lassen, da Mörtel und Zemente im allgemeinen schlecht an der Glasoberfläche haften. Schließlich sind die bisherigen keramischen und glastechnischen Herstellungsverfahren von Wandplatten sehr langwierig und nur in ebenso ausgedehnten wie kostspieligen Anlagen durchzuführen.
• Die vorliegende Erfindung behebt nun sämtliche geschilderten Nachteile in überraschend einfacher Weise und vereinigt die Vorteile der keramischen Herstellungsweisen mit den günstigen Oberflächeneigenschaften der Gläser. Trotzdem wird nur ein kleiner Teil der bisher üblichen Fabrikationseinrichtungen benötigt.
• ,Die vorliegende Erfindung beruht grundsätzlich darauf, daß auf einen Unterlagskörper, der bereits die für den Gl.asschmelzkörper gewünschte Form besitzt, eine Glas-, Glasur-, Email- o. dgl. Schmelzmasse unter Zwischen-Schaltung - einer pulvrigen, nicht sinternden Masse aufgebracht und unter Anwendung solcher Bedingungen gebrannt wird, daß die Glasschicht im Brande schmilzt, sich mit der Unterschicht verbindet und das Gebilde die Form des Unterlagskörpers annimmt. Die Unterlagskörper können bei flächigen Gebilden ebenflächig sein und brauchen keinen Rand zu haben. Beim Brennen oder nach dem Brennen löst sich das mehrschichtige Gebilde infolge der Eigenschaften der Unterschicht von dein Unterlagskörper ab; so daß dieser wiederholt zur Herstellung dergleichen Gebilde gebraucht werden kann.
• Die Unterschicht wird aus pulvrigen bzw: feinkörnigen, zum Hauptteil feuerfesten Stoffen zusammengestellt.
• An Stelle von zwei können auch mehrere Schichten übereinander vorgesehen werden und ist insbesondere zwischen die porös brennende Unterschicht und die Glasurschicht eine ganz oder teilweise sinternde bzw. schmelzende Schicht zwischen zu legen.
• Das neuartige Verfahren läßt sich praktisch in verschiedener Weise ausführen.
• Der allgemeinste Fall ist derjenige, daß man zunächst aus einer keramischen Masse einen Unterlagskörper formt, dessen für die Aufnahme- der Glasurschicht bestimmte Oberflache die als Modell für den herzustellenden flächenförmigen Glaskörper bestimmte Gestaltung erhält. Der so geformte Unterlagshorper wird dann in üblicher Weise bei einer sAer Zusammensetzung entsprechenden Leist zwischen goo bis 165o° liegenden) Femperatur gebrannt. Dabei soll zweckmäßig diese Brenntemperatur über der zum Schmelzen der später aufgetragenen Glasürschicht benötigten Höchsttemperatur liegen.
• Der als Träger der ebenen oder gebogenen Glasschicht dienende Unterlagskörper wird gegebenenfalls nach seinem ersten Brande mechanisch nachbearbeitet, um ihm genau die für die herzustellende Plätte benötigte Form zu geben.
• Dann wird auf diese als Unterlage dienende Fläche des Trägers eine Schicht aus Stoffen aufgebracht, die bei dein nachfolgenden Glattbrand feuerfest und locker bleiben. Zur Her-Stellung dieser als Trennschicht wirkenden Engobe, die im fertigen Gebilde die keramische Grundschicht darstellt, kommen die verschiedensten anorganischen Stoffe, wie gemahlener Quarz, Calciumoxyd, Magnesiumoxyd, Tonerde in den verschiedensten Zustandsformen, Sillimanit, Mullit, Zirkon usw., in Betracht. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß die Bestandteile dieser Trenn- bzw. Unterschicht bei .dem Schmelzbrande mit dem Unterlagskörper keine oder praktisch keine Vierbindung eingehen und mit seiner Oberfläche weder zusammenschmelzen noch zusammensintern: Auf diese als Trenn- bz"-. Unterschicht dienende Zwischenlage wird dann nach an sich bekannten Verfahren die zur Bildung des eigentlichen Schmelzkörpers gewählte Stoffzusammensetzung im allgemeinen gleichmäßig aufgetragen. Hierauf wird das Ganze in üblicher Weise gebrannt. Die Höchsttemperaturendieses Brandes hängen von der gewählten Zusammensetzung der Gläser; Glasuren: Emails usw. ab. Da man es in der Hand hat, die Zusammensetzung des Unterlagskörpers und der Trennschicht nach Wunsch zu wählen, so lassen sich gemäß der vorliegenden Erfindung alle bekannten Gläser; Glasuren, Emails usw. nach keramischen Verfahren in flächenförmiger Gestalt oder als flächenförmge Waren erschmelzen.
• Während oder nach dem Brande löst sich die Schmelzschicht (Glas, Glasur, Email usw.) mit Unterschicht ohne Schwierigkeit als Ganzes und rissefrei von -dem Unterlagskörper ab. Man erhält flächenförmige Körper, die in i wesentlichen nur aus Schmelzmasse bestehen und eine vollkommen glatte oder, falls gewünscht, matte Oberfläche aufweisen, während ihre Unterseite infolge Anhäftens eines regelbaren mehr oder weniger- großen Anteils der Trenn- oder Mittelschicht gleichmäßig rauh ist, so daß sie sich leicht zeit einem anderen Körper durch Verkitten o. dgl. fest verbinden läßt. -Der .der Formgebung dienende Träger kann nach dem Ablösen der Schmelzschicht; wie gesagt, sofort wieder zur Herstellung eines neuen flächenförmigen Glaskörpers gleicher Abmessungen benutzt werden. Es war beispielsweise bis zu Zoomalige Wiederbenutzung möglich. Man kommt also mit einer verhältnismäßig kleinen Anzahl solcher zur Formung dienender Unterlagen aus, was die Herstellung im Vergleich zur bisherigen keramischen Arbeitsweise außerordentlich -verbilligt.
• Bei der erfindungsgemäßen Herstellungsweise sind Formgebung und Abmessungen flächenförmiger Glaskörper nur an die Größe und Form der Unterlagskörper gebunden. Da die Gestaltung dieser letzteren genau, gegebenenfalls durch Nacharbeiten, bestimmt werden kann, so wird auch eine praktisch vollkommene Formgenauigkeit der erfindungsgemäßen Glaskörper immer gewährleistet. Trotzdem kann man dabei die gewünschten Schmelzformlinge o. dgl. beliebig dünn ausführen, was bei den bekannten keramischen Erzeugnissen zwar häufig erwünscht, aber nicht iininer möglich ist.
• Ein besonders wichtiges Merkmal ist darin zu sehen, daß die gemäß der Gestaltung der Unterlage geformte Glasurgchicht sich erfindungsgemäß rissefrei, und zwar entweder einteilig oder, bei Unterteilung der Unterlagsfläche in mehrere Fächer, in mehreren Teilen von im voraus bestimmten Abmessungen von dem LTnterlagskörper ablöst.
• Es ist dabei bedeutungslos, wenn auch ein geringer Teil der Grundmasse als TrennsQliiclit auf dem Unterlagsk örper haftenbleibt, In welcher Weise im einzelnen Fall die Trennung erfolgt, ist von der Verkittung der CTiiterschicht bildenden Bestandteile unter sich und finit den Bestandteilen der Glasmasse bei der angewandten Brenntemperatur abhängig und kann planmäßig durch Wahl geeigneter Stoffzusammensetzung nach bekannten keramischen Verfahren beeinflußt werden. Da die Unterschicht Standfestigkeit beim Brennen und Haftfähigkeit beim Verlegen der beispielsweise nach dein neuen Verfahren erzeugten dünnen Bekleidungsplatten erbringen soll, wird sie grundsätzlich porös gestaltet. Für gewisse Glasmassen und für die Vielgestaltigkeit der neuen Gebilde aber ist es von Vorteil, auch eine Übergangsschicht zu schaffen. Diese wird als noch porös brennende oder ganz oder teilweise sinternde bzw. sogar schmelzbare Zwischenschicht zwischengelagert, so daß dann als Fertigerzeugnis eine dreischichtige Platte entsteht, deren einzelne Schichten ineinander übergehen.
• Andererseits kann der Un.terlagskörper auch aus einem hochfeuerfesten, sich wenig verkittenden Stäffgernisch gebildet werden, das zwar beim Brennen eine ausreichende Unterläge abgibt und formgebend wirkt, aber nach dein Brennen leicht zu zerbröckeln ist. Die Unterlagskörper werden beispielsweise aus tonigen Bindemitteln und feuerfesten Magerungsmitteln gestaltet, wobei dem Versatz je nach den Anforderungen an den Unterlagskörper auch Flußmittel zugefügt werden.
• Ein Beispiel für einen solchen Versatz lautet:

  feuerfester Ton . . . . . . . . . . . . . . 42%,

  Ouarz ...................... 50%,

  Feldspat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80/0,

  für den eine Vorbrenntemperatur von 12,00 bis 125o° C anzunehmen ist.
• Die Unterlagskörper brauchen nun 'nicht unbedingt aus keramischen oder sonstigen beim Glasur- oder Glattbrand feuer- und formbeständigen Stoffgemischen zu bestehen, sondern können beispielsweise auch aus einem Metall hergestellt sein, das der Höchsttemperatur des Glattbrandes widersteht.
• Für die Unterschicht mögen folgende Beispiele richtungsweisend sein:

  Kaolin . : . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150/0,

  Aluminiumoxyd . . . . . . . . . , . . . 850/",

  Kaolin ..................... 30o/0,

  Magnesiumoxyd, gesintert oder

  geschmolzen, fein gemahlen . . 700;e.

  Im allgemeinen wird die Unterschicht aus feuerfesten Stoffen, wie Tonerde in den verschiedensten Zustandsformen, gebranntem hochfeuerfestem Ton, Magnesit, Zirkon, Sillimanit, Mullfit, Quarzfit usw., mit oder ohne Bindemitteln gebildet.
• Als Gläser oder Glasuren sind Töpfer-, Steingut-, Steinzeug- oder Porzellanglasuren, je nach den Anforderungen an die Erzeugnisse und Temperaturbedingungen, oder entsprechende Glasversätze, farblos oder gefärbt, durchsichtig, getrübt oder matt anzuwenden.
• Da die erfindungsgemäßen Glasplatten oder ähnlichen flächenförmigen Körper, gleichgültig, ob sie aus zwei oder mehreren Schichten bestehen, im allgemeinen sehr dünn sind, kann es für die Vereinfachung und Sicherheit der Versendung oder des Gebrauches dieser Platten zweckmäßig sein, sie durch Aufbringen einer Schicht aus Kitt, Zement, Mörtel o. dgl. auf üblichem Wege, wie durch Bespritzen oder durch Begießen, zu verstärken.
• Zumeist übersteigt die Stärke der Glas- oder Glasurschicht die der porösen Unterschicht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i: Verfahren zur Herstellung flächenförmiger, aus mehreren Schichten bestehender Gebilde mit glasartiger Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glas- oder Glasurmasse auf. eine sich mit dem schmelzenden Glase bzw. der Glasur verbindende, nicht sinternde pulvrige Masse auf entsprechend gestalteten Unterlagen aufgebracht und bis zur Schmelztemperatur und zum Zusammenfließen erhitzt wird. a, Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als keramische: Masse für die Unterschicht pulvrige bzw. feinkörnige, zum Hauptteil feuerfeste bzw. hochfeuerfeste Stoffe, irisbesondere Tonerde in den verschiedensten Zustandsformen, Magnesit, Zirkon bzw.
2. Sillirnanit und Mullit oder Quarzit; verwendet werden. -
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der rohen Glas- oder Glasurmasse auf die pulvrige bis feinkörnige keramische Grundmasse eine Engobe als poröse oder eine ganz oder teilweise sinter- bzw. schmelzbare Zwischenschicht aufgebracht wird.
4. 4.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine derartige Abpassung der Glas- oder Glasurmasse einerseits, der keramischen Masse andererseits vorgenommen' wird, daß im Enderzeugnis die Stärke der Oberschichten diejenige der porösen Unterschicht übersteigt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet, daß auf die-keramische Unterschicht der gebrannten und erstarrten flächenförmigen Gebilde durch Aufspritzen oder auf anderem bekannten Wege eine Zementschicht o. dgl. aufge bracht wird.