DE102009043662A1 - Partially light permeable stone plate comprises light permeable, massive glass bodies, which are arranged from plate front-side to plate back-side, where the interfaces of the glass body are provided with a light-reflective coating - Google Patents
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Abstract
Description
Gegenstandobject
Das Schutzbegehren betrifft partiell bzw. punktuell lichtdurchlässige zementös oder polymer gebundene Werksteinplatten mit relativ monochromer oder kontrastreicher terrazzo-artiger Struktur und Oberflächen-Erscheinung. Im Unterschied zu bekannten zementös oder polymer gebundenen Beton- oder Polymerwerksteinen enthalten diese Platten jedoch nicht nur Zuschläge, die aus einer technisch sinnvollen Sieblinie aus feinen, mittelfeinen und gröberen Körnungen besteht. Sie enthalten darüber hinaus auch überdimensionierte, von der Plattenvorderseite bis zur Plattenrückseite reichende, transparente Glaskörper, die es ermöglichen, dass Licht von der einen auf die andere Seite der Werksteinplatte fließen kann. Der Werkstein ist somit, sobald von einer Seite der Platte eine Lichtquelle einwirkt, gleichzeitig ein Leuchtkörper.The request for protection pertains to partially or selectively light-permeable cementitiously or polymer-bound stone slabs with a relatively monochrome or high-contrast terrazzo-like structure and surface appearance. In contrast to known cementitious or polymer-bound concrete or polymer workstones, however, these panels not only contain additives which consist of a technically meaningful grading curve of fine, medium-fine and coarse grain sizes. In addition, they also contain oversized transparent glass bodies extending from the front of the plate to the back of the plate, which allow light to flow from one side to the other on the block of stone. The stone is thus, as soon as a light source acts from one side of the plate, at the same time a filament.
Das Schutzbegehren betrifft darüber hinaus die technischen Lösungen, um den Lichtdurchfluss durch Licht streuende Konditionierung der Oberflächen auf der Unter- bzw. der Rückseite der eingelagerten Glaskörper sowie durch Licht reflektierende Beschichtung der werksteinseitigen Grenzflächen der Glaskörper möglichst intensiv und optisch attraktiv zu gestalten.The protection also concerns the technical solutions to make the light flow through light-scattering conditioning of the surfaces on the bottom or the back of the stored glass body as well as light-reflecting coating of the workpiece side boundary surfaces of the glass body as intense and visually attractive.
Hintergrundbackground
Licht, ein Urbaustein des Kosmos, hat auf den Menschen seit jeher eine metaphysische Faszination ausgeübt und den kulturellen Werdegang des homo sapiens in allen Phasen beeinflusst. Dies gilt natürlich auch für die Geschichte der Architektur – von prähistorischen Sonnenkultstätten über die lichtdurchbrochenen Strukturen gotischer Kathedralen, den Londoner Kristallpalast von 1851, den Siegeszug des Glasbausteins im Gefolge der Bauhaus-Revolution bis hin zu den Stahl + Glaspalästen von heute und der ausgeklügelten Beleuchtungstechnik im Innen- und Außenbereich moderner Verwaltungs-Konsum- und Wohntempel.Light, a building block of the cosmos, has always exerted a metaphysical fascination on man and has influenced the cultural development of homo sapiens in all phases. Of course, this also applies to the history of architecture - from prehistoric sun-worship sites to the broken structures of Gothic cathedrals, the London Crystal Palace of 1851, the triumph of the glass block in the aftermath of the Bauhaus Revolution, today's steel + glass palaces, and sophisticated lighting technology Indoor and outdoor modern administrative consumption and residential temple.
Abgrenzung zum Stand der TechnikDifferentiation to the state of the art
Relativ junge (d. h. nur wenige Jahrzehnte alte) Errungenschaften der Lichttechnik sind Halogenstrahler und LED-Leuchten. In der Innenarchitektur werden Halogen- oder LED-Strahler bevorzugt in grösserer Anzahl als punktuelle Lichtquellen über eine Raumdecke verteilt und erwecken so in gewisser Weise die Illusion eines Sternenhimmels. Immer häufiger werden auch in Fußböden Lichtauslässe in Form von plan eingebauten und begehbaren Leuchten integriert – und dies keineswegs nur dort, wo es aus Sicherheitsgründen erforderlich erscheint sondern sehr häufig allein um des optischen Effektes willen.Relatively young (ie only a few decades old) achievements of lighting technology are halogen spotlights and LED lights. In interior design, halogen or LED spotlights are preferably distributed in larger numbers than point sources of light over a ceiling and thus create the illusion of a starry sky in a certain way. More and more frequently, light outlets in the form of flush-mounted and walk-in luminaires are integrated into floors - and not only where it appears necessary for safety reasons, but very often for the sake of the optical effect alone.
Die vorliegende Erfindung – partiell lichtdurchlässige Werksteinplatten – soll eine technisch, wirtschaftlich und ästhetisch vorteilhafte Alternative zu derartigen in Decken-, Wand- oder Bodenbauplatten eingebauten und untereinander verkabelten Lichtstrahlersystemen anbieten: Es handelt sich hierbei um plattenförmige Bauelemente aus Beton oder Polymerbeton, bei denen die Lichtauslässe in Form von lichtdurchlässigen Massivglaskörpern einen in den Baustoff unmittelbar integrierten Bestandteil darstellen. Ein wesentlicher erfindungsrelevanter Aspekt ist ausserdem, dass hierbei nicht mehr jeder Lichtauslass seiner eigenen Lichtquelle (Lampe) bedarf sondern dass mit nur einer Lichtquelle zahlreiche Lichtauslässe mit Licht versorgt werden können.The present invention - partially translucent stone slabs - to provide a technically, economically and aesthetically advantageous alternative to such installed in ceiling, wall or floor panels and interconnected Lichtstrahlersystemen: These are plate-shaped components made of concrete or polymer concrete, in which the light outlets in the form of translucent solid glass bodies represent a directly integrated into the building material component. An essential aspect relevant to the invention is also that in this case no longer every light outlet of its own light source (lamp) is required but that with a single light source numerous light outlets can be supplied with light.
Die erfindungsgemäßen partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten sind somit eher vergleichbar mit dem vom ungarischen Architekten Àron Losonczy 2001 erfundenen lichtdurchlässigen Beton (Litracon®). Bei diesem Werkstoffsystem sind in sehr dichter, filigraner Anordnung zahllose optische Glasfaserstränge in eine Matrix aus Feinbeton eingebettet. Die Herstellung von auf diese Weise gebildeten lichtdurchlässigen Betonelementen ist allerdings technisch eher aufwändig, die Produkte sind entsprechend teuer und daher im Rahmen grösserer Architekturobjekte bislang (Stand Juli 2009) zwar geplant aber noch nicht realisiert worden.The partially translucent stone panels of the invention are therefore more comparable to the invented by Hungarian architect Aron Losonczy 2001 translucent concrete (Litracon ®). In this material system countless optical fiber strands are embedded in a matrix of fine concrete in a very dense, filigree arrangement. The production of translucent concrete elements formed in this way, however, is technically rather complex, the products are correspondingly expensive and therefore in the context of larger architectural objects so far (as of July 2009) planned but not yet realized.
Vom Litracon-Patent unterscheiden sich die hier offenbarten partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten dadurch, dass die lichtdurchlässigen Anteile nicht filigran und sehr dicht beieinander liegend sondern großformatig-kompakt und in relativ großen Abständen zueinander im Werkstein angeordnet sind. Die Lichtdurchlässigkeit wird nicht durch eingebettete optische Glasfaserfäden herbeigeführt sondern durch ziemlich große massive Glaskörper – vorzugsweise aus Recyclimg-Glas –, welche von der Vorder- bis zur Rückseite der Werksteinplatte reichen. Im Unterschied zu den optischen Glasfasern beim Litracon® können diese großformatigen Glaskörper nicht nur in Feinbeton sondern auch in Grobkorn enthaltendem Beton oder Polymerbeton – z. B. mit Zuschlagkörnungen bis zu 15 mm Korngröße – eingebettet werden. Dadurch ergibt sich – bei beschliffener Sicht-Oberfläche der Werksteinplatte – ein terrazzo-artiges Erscheinungsbild.From the Litracon patent, the partially translucent block of stone disclosed here differs in that the translucent parts are not filigree and very close to each other but large-sized-compact and arranged at relatively large distances from each other in the stone. The translucency is not caused by embedded glass fiber optical fibers but by rather large solid glass bodies - preferably from recycled glass - which extend from the front to the back of the slab. In contrast to the optical glass fibers in the Litracon ® these large-sized glass body not only in fine concrete but also in coarse grain containing concrete or polymer concrete -. B. with aggregates up to 15 mm grain size - be embedded. This results in a terrazzo-like appearance when the visible surface of the stone slab is ground.
Ein primäres Merkmal der erfindungsgemässen Werksteinplatten ist also zunächst, dass in diese Platten relativ grosse, von der Plattenvorderseite bis zur Plattenrückseite reichende, lichtdurchgängige, massive Glaskörper eingelagert sind. Der Oberflächenanteil der eingelagerten Glaskörper auf beiden Seiten der Platte kann zwischen 5% und 70% der Gesamtoberfläche der Platte betragen. Die auf beiden Seiten der Platte offen liegende, vom Auge des Betrachters wahrnehmbare, Oberflächengröße jedes einzelnen lichtdurchlässigen Glaskörpers kann zwischen 50 mm2 und 10000 mm2 betragen.A primary feature of the inventive stone slabs is therefore initially that relatively large, from the front plate to the back of the plate reaching, light-transmitting, solid glass body are embedded in these plates. The surface portion of the embedded glass body on both sides of the plate can be between 5% and 70% of the Total surface of the plate amount. The surface area of each individual translucent glass body, which is visible on both sides of the plate and perceptible by the eye of the observer, may be between 50 mm 2 and 10,000 mm 2 .
In einer optisch sehr attraktiven und kostengünstigen – und daher bevorzugten – Ausführung der erfindungsgemäßen partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten sind die eingelagerten Glaskörper aus zerkleinerten Rohglas-Brocken gebildet, die bei jedem Wannenausbruch in der Glashütte anfallen. Diese Bruchstücke sind völlig unregelmäßig geformt – jedes ist ein formales Unikat – und liegen in unterschiedlichen Größen vor. Zum Beispiel (bei einer Dicke der Werksteinplatte von z. B. 15–25 mm) in Volumengrößen von 1000 mm3 bis 250000 mm3.In an optically very attractive and cost-effective - and therefore preferred - embodiment of the partially translucent block of stone according to the invention, the embedded glass body from crushed raw glass chunks are formed, which are incurred at each outbreak in the glassworks. These fragments are completely irregular in shape - each one is a unique one - and come in different sizes. For example (with a thickness of the stone plate of, for example, 15-25 mm) in volume sizes of 1000 mm 3 to 250000 mm 3 .
Diese Massivglaskörper können in die Werksteinplatte – je nach Wusch des Architekten oder Designers – nach gezielt geordnetem Muster oder nach unregelmäßigem Muster bzw. in rein zufällig wirkender Placierung eingelagert sein.Depending on the wishes of the architect or designer, these solid glass bodies can be embedded in the stone plate in a well-ordered pattern or in an irregular pattern or in a purely random placement.
Falls erwünscht, können die eingelagerten Glaskörper aber auch geometrisch regelmäßig geformt sein, zum Bespiel rund, elliptisch oder polygonal. In diesem Falle kommen bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Werksteinplatten entsprechend geformte Massivkörper aus Glas zum Einsatz. Ihre Bereitstellung ist allerdings kostenintensiver als die von so genanntem „Wannenbruch”. Naturgemäß eignen sich alle spannungsarmen Glastypen mit ausreichender Lichttransmissionseigenschaft für die Verwendung in diesen Werksteinplatten, sei es in farbloser oder in farbig getönter Ausführung oder in einer Mischung von farblosen und/oder farbig getönten Massivglaskörpern.If desired, however, the embedded glass bodies can also be geometrically regularly shaped, for example round, elliptical or polygonal. In this case, correspondingly shaped solid bodies made of glass are used in the production of the slab according to the invention. However, their deployment is more costly than the so-called "tub break". Naturally, all stress-relieved glass types with sufficient light transmission properties are suitable for use in these slabs, whether in a colorless or in a color-toned version or in a mixture of colorless and / or colored solid glass bodies.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten besteht darin, dass die werksteinseitigen Grenzflächen der eingelagerten Massivglaskörper mit einer lichtreflektierenden Beschichtung versehen sind. Hierdurch wird bewirkt, dass auch aus spitzem Winkel von der Lichteinfallfläche her einstrahlendes Licht von den werksteinseitigen Grenzflächen der Massivglaskörper in hohem Maße reflektiert und in Richtung der Lichtausfallfläche gelenkt wird. Von besonderer Bedeutung ist diese Reflektorschicht bei Verwendung von unregelmäßig geformten Massivglaskörpern aus zerkleinerten Rohglasbrocken. Eine unabhängig von der Intensität des einstrahlenden Lichts optisch vorteilhafte sibrig-weiß schimmernde Reflektorschicht wird erzielt, indem die werksteinseitigen Grenzflächen der eingelagerten Massivglaskörper mit einem lichtbeständigen, silanisierten Kunstharz – vorzugsweise einem reaktionsgehärteten Epoxid-Harzsystem – beschichtet sind, welches mit Titandioxid-beschichteten und/oder unbeschichteten und mit Titandioxid-Pigment versetzten Glimmerschuppen und/oder sonstigem auf Glimmer basierenden Effektpigment gefüllt ist.An essential feature of the partially translucent block of stone according to the invention is that the factory-side boundary surfaces of the embedded solid glass body are provided with a light-reflecting coating. This has the effect that even from an acute angle incident light from the light incident surface is reflected by the factory-side boundary surfaces of the solid glass body to a high degree and directed in the direction of the light failure surface. Of particular importance is this reflector layer when using irregularly shaped solid glass bodies of crushed Rohglasbrocken. An independently of the intensity of the incident light optically advantageous sibrig-white shimmering reflector layer is achieved by the Werksteinseitigen interfaces of the embedded solid glass body with a light-stable, silanized resin - preferably a reaction-cured epoxy resin system - are coated with titanium dioxide-coated and / or uncoated and mixed with titanium dioxide pigment mica flakes and / or other mica-based effect pigment is filled.
Von besonderer Bedeutung für die optischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten ist die Beschaffenheit der Plattenoberflächen. Diese ist ihrerseits abhängig vom jeweiligen Verwendungszweck der Platten:
Bei mit Kunstlicht hinterleuchteten Platten zum Beispiel, die als auf Stelzen gelagerte Doppelboden-Elemente oder als Elemente für den Thekenbau oder Wandverkleidungen eingesetzt werden sollen, ist die sichtbare Vorderseite (= Lichtauslass-Seite) vorzugsweise beschliffen und auf Hochglanz oder Seidenglanz poliert.
Die nicht sichtbare Rückseite (= Lichteinlass-Seite) ist dagegen vorzugsweise nur grob beschliffen und mit einem „Teppich” aus farblos-transparenten und/oder farblich getönten oder transparent farbbeschichteten Glaspartikeln beschichtet. Als Bindemittel für eine derartige Beschichtung dient ein (vorzugsweise silanisiertes und reaktionsgehärtetes) farbloses oder farblich abgetöntes, hochtransparentes und lichtstabiles Kunstharzsystem, z. B. ein aliphatisches Polyurethanharzsystem.
Dieser Glaspartikel-„Teppich” auf der Lichteinlass-Seite bewirkt eine optisch sehr interessante Brechung und Richtungsverteilung des einstrahlenden Lichtes. Die Glaspartikel können als in unregelmäßiger Form gebrochener Glas-Splitt oder als runde oder ovale Glaskügelchen vorliegen. Die Korngröße der Glaspartikel ist abhängig vom gewünschten Lichtbrechungseffekt und beträgt im Mittel mindestens 1 mm und höchstens 6 mm. Die Dicke der Kunstharz-Beschichtungsmatrix beträgt mindestens 20% und höchstens 60% der mittleren Korngröße der aufgebrachten Glaspartikel.Of particular importance for the optical properties of the partially translucent stone slabs according to the invention is the nature of the slab surfaces. This in turn depends on the intended use of the plates:
For example, in the case of panels illuminated with artificial light, which are to be used as double-bottomed elements mounted on stilts or as elements for counter construction or wall coverings, the visible front side (= light outlet side) is preferably ground and polished to a high gloss or silk gloss.
The invisible back (= light inlet side), however, is preferably only roughly ground and coated with a "carpet" of colorless transparent and / or colored or transparent color coated glass particles. The binder used for such a coating is a (preferably silanized and reaction-cured) colorless or color-tinted, highly transparent and light-stable synthetic resin system, for. For example, an aliphatic polyurethane resin system.
This glass particle "carpet" on the light inlet side causes a visually very interesting refraction and directional distribution of the incident light. The glass particles may be in the form of irregularly broken glass chips or as round or oval glass beads. The grain size of the glass particles depends on the desired light refraction effect and is on average at least 1 mm and at most 6 mm. The thickness of the synthetic resin coating matrix is at least 20% and at most 60% of the mean grain size of the applied glass particles.
Bei einschaligen Trennwand-Konstruktionen kann es andererseits erwünscht sein, dass die Werksteinplatten partiell durchsichtig (transparent) und nicht nur lichtdurchlässig (transluzent) gestaltet sind: es soll nicht nur Licht von dem einen Raumteil in den anderen dringen sondern man soll – zumindest fragmentarisch – auch erkennen können, was im anderen Raumteil vor sich geht. In diesem Falle kommen erfindungsgemäße Werksteinplatten zum Einsatz, die auf beiden Seiten beschliffen und auf Seidenglanz oder Hochglanz poliert sind.On the other hand, with single-shell partition constructions, it may be desirable for the stone slabs to be partially transparent (transparent) and not only translucent: it should not only penetrate light from one room part into the other but also - at least in fragments - recognize what is going on in the other part of the room. In this case, according to the invention stone slabs are used, which are ground on both sides and polished to satin gloss or high gloss.
Bei anderen Anwendungen – vor allem im Außenbereich – wird verlangt, dass die partiell lichtdurchlässige Plattenoberfläche zwar plan aber natursteinartig rau gestaltet sein soll. Für solche Fälle sind erfindungsgemässe Werksteinplatten geeignet, deren sichtbare Oberfläche(n) nur grob beschliffen und danach – zum Beispiel durch Kugelstrahlen – zu einer bruchstein-ähnlichen Oberflächenstruktur aufgeraut sind.In other applications - especially in the outdoor area - it is required that the partially translucent plate surface should be designed plan but natural stone rough. For such cases, inventive stone slabs are suitable, the visible surface (s) only coarsely ground and then - for example, by shot peening - are roughened to a brittle-like surface texture.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten wahlweise als zementös gebundene Beton-Werksteinplatten oder als mit Reaktionsharz gebundene Polymerbeton-Platten ausgeführt sein können.Another essential feature of the invention is that the partially translucent stone slabs can be designed either as cementitiously bound concrete slabs or as bonded with reaction resin polymer concrete slabs.
Im Falle der Einbettung der lichtdurchlässigen Massivglaskörper in zementgebundenen Beton sind diese gemäß der Erfindung „trivalent” beschichtet. Die „trivalente Beschichtung” vereint in sich drei Funktionen:
- a) Der innen liegende Bereich der Kunstharzbeschichtung (in diesem Falle stark lichtreflektierend gestaltet) ist über die enthaltenen Silan- bzw. Siloxanmoleküle chemoreaktiv an die werksteinseitigen Oberflächen des Massivglaskörpers gebunden.
- b) Das Beschichtungsharz ist mit (sehr hellen und nahezu transparenten) Muskovit-Glimmerschuppen angereichert. Der so gebildete „Panzer” aus einander überlagernden Schuppen bildet eine wirksame Sperrschicht: Sie verhindert, dass alkalische Einflüsse aus der zementösen Matrix des Betonwerksteins bis auf die gläsernen Oberflächen der lichtdurchlässigen Massivglaskörper vordringen können. Sie verhindert somit eine bei Durchfeuchtung der Zementmatrix an diesen Oberflächen drohende Alkali-Kieselsäure-Reaktion, die zu weissen Ausblühungen von Alkalicarbonaten + Kieselsäure und letztlich zu einer progressiven Schädigung des Verbundes zwischen den eingebetteten Massivglaskörpern und dem sie umgebenden Betonwerkstein führen würde.
- c) Der außen liegende Bereich der Kunstharzschicht auf den werksteinseitigen Kontaktflächen der eingebetteten Massivglaskörper ist im Zuge des Beschichtungsprozesses mit einem Gemisch aus Zementpulver und feinem Quarzsand abgepudert, sodass sich auch ein starker Verbund zwischen den organisch beschichteten Glaskörpern und dem hydraulisch reagierenden Zementmörtel des Betonwerksteins ergibt.
- a) The inner region of the synthetic resin coating (designed to be highly light-reflecting in this case) is chemoreactively bound to the sides of the solid glass body via the silane or siloxane molecules contained.
- b) The coating resin is enriched with (very light and almost transparent) muscovite mica flakes. The so-formed "shell" of overlapping scales forms an effective barrier layer: It prevents that alkaline influences from the cementitious matrix of the concrete block can penetrate to the glass surfaces of the translucent solid glass body. It thus prevents an imminent dampening of the cement matrix at these surfaces threatening alkali-silica reaction, which would lead to white efflorescence of alkali metal carbonates + silica and ultimately to a progressive damage to the bond between the embedded solid glass bodies and the surrounding concrete block.
- c) The outer region of the synthetic resin layer on the factory-side contact surfaces of the embedded solid glass body is powdered in the course of the coating process with a mixture of cement powder and fine quartz sand, so that there is also a strong bond between the organically coated glass bodies and the hydraulically reactive cement mortar of the concrete block.
Die „trivalente Beschichtung” bildet somit eine zweiseitig wirksame Haftbrücke (zum Glaskörper auf der einen und zur Zementmatrix auf der anderen Seite) und verhindert (durch den enthaltenen „Glimmerschuppenpanzer) gleichzeitig die schädliche Alkali-Kieselsäure-Reaktion.The "trivalent coating" thus forms a two-sided effective bonding (to the glass body on the one hand and to the cement matrix on the other side) and prevents (by the contained "mica scale armor) at the same time the harmful alkali-silica reaction.
Als Matrixbildner für zementgebundene erfindungsgemäße Werksteinplatten sind moderne, selbstverdichtende und selbstentlüftende Hochleistungs-Betonsysteme wie z. B. Dyckerhoff Flowstone® besonders geeignet: auf Grund ihrer hohen mechanischen Festigkeiten ermöglichen sie eine relativ dünne Auslegung der erfindungsgemäßen Werksteinplatten. Als Zuschlagstoffe werden im Feinkornbereich < 2 mm Natursteinsande oder -granulate eingesetzt, im Grobkornbereich (z. B. 2–8 mm) Natursteinsplitte und/oder Zuschläge aus trivalent farbbeschichtetem bzw. effektbeschichtetem Glas- und/oder Spiegelglasgranulat.As a matrix former for cementitious slabs according to the invention are modern, self-compacting and self-venting high-performance concrete systems such. B. Dyckerhoff Flowstone ® particularly suitable: due to their high mechanical strength they allow a relatively thin design of the slab according to the invention. Natural aggregate sand or granules are used as aggregates in the fine grain range <2 mm, in the coarse grain range (eg 2-8 mm) natural stone chips and / or aggregates of trivalent color-coated or effect-coated glass and / or mirror glass granules.
Im Falle der Einbindung der lichtdurchlässigen Massivglaskörper in polymer gebundene Werkstein-Matrix sind die werksteinseitigen Grenzflächen der Massivglaskörper erfindungsgemäß mit einem lichtbeständigen, silanisierten Kunstharz – vorzugsweise einem reaktionsgehärteten Epoxidharzsystem – beschichtet, welches mit Titandioxid-beschichteten und/oder unbeschichteten und mit Titandioxid-Pigment versetzten Muskovit-Glimmerschuppen und/oder sonstigem auf Glimmer basierendem Effektpigment gefüllt ist. Die Kombination von Glimmer und sehr hellem Pigment bewirkt die geforderte Lichtreflexions-Eigenschaft der werksteinseitigen Grenzflächen der Massivglaskörper.In the case of incorporation of the translucent solid glass body in polymer bound stone matrix, the factory boundary surfaces of the solid glass body according to the invention with a light-stable, silanized resin - preferably a reaction-cured epoxy resin - coated with titanium dioxide-coated and / or uncoated and titanium dioxide pigment added with muscovite Mica flakes and / or other mica-based effect pigment is filled. The combination of mica and very light pigment causes the required light-reflecting property of the factory-facing boundary surfaces of the solid glass body.
Als Matrixbildner für polymer gebundene erfindungsgemäß partiell lichtdurchlässige Werksteinplatten werden vorzugsweise reaktionsgehärtete pigmentierte bzw. eingefärbte Epoxid-Harzsysteme oder reaktionsgehärtete glasklare oder pigmentierte bzw. eingefärbte aliphatischer Polyurethan-Harzsysteme verwendet.Reaction-cured pigmented or colored epoxy resin systems or reaction-cured clear or pigmented or dyed aliphatic polyurethane resin systems are preferably used as matrix formers for polymer bound partially translucent stone slabs according to the invention.
Die anorganischen Zuschläge der Werksteinplatten können aus Naturstein und/oder aus farblosem und/oder farbigem Glasmehl bzw. Glasgranulat und/oder farbig beschichtetem oder mit Effektpigment beschichtetem Glas- oder auch Spiegelglasgranulat bestehen.The inorganic aggregates of the stone slabs may consist of natural stone and / or of colorless and / or colored glass powder or glass granules and / or color-coated or with effect pigment-coated glass or also mirror glass granules.
Verwendungsmöglichkeitenuses
Die erfindungsgemässen partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten sind in Verbindung mit natürlichen oder künstlichen Lichtquellen als Bauelemente für auf Stelzen gelagerte Doppelbodensysteme, als Elemente für den Messebau, Tisch-, Theken- und Treppen- bzw. Stufenbau, für Brüstungs- und Sockelkonstruktionen, Trennwand-, Zwischenwand- und Zwischendeckensysteme, für Innenwand- und Aussenwandverkleidungen, als Bauteile im Kirchenbau sowie für Objekte im Garten- und Landschaftsbau, im Brunnen- und Denkmalbau und bei anderen Objekten der „Möblierung” öffentlicher Flächen und Räume verwendbar.The partially translucent blocks of stone according to the invention are used in conjunction with natural or artificial light sources as components for double floor systems supported on stilts, as elements for exhibition stand construction, table, counter and staircase construction, for parapet and base constructions, dividing wall, partition wall and false ceiling systems, for interior wall and exterior wall cladding, as components in church construction and for objects in gardening and landscaping, in well and monument construction and in other objects of the "furnishing" of public areas and spaces usable.
Zeichnungendrawings
Die beigefügten Zeichnungen sollen – ohne Anspruch auf umfassende Darstellung der vielfältigen Ausführungsmöglichkeiten – dem prinzipiellen Verständnis der Erfindung und seiner wesentlichen Merkmale dienen:The accompanying drawings are intended to be - without any claim to a comprehensive representation of the various possible embodiments - the principal Understanding the invention and its essential features serve:
Die werksteinseitigen Grenzflächen (B3) sind bruchsteinartig unregelmässig geformt und lichtreflektierend beschichtet. Diese Reflektor-Beschichtung besteht aus einem lichtbeständigen Kunstharz, welches mit Titandioxid-beschichteten und/oder unbeschichteten Glimmerschuppen und Titandioxid als Pulverpigment und/oder mit sonstigem auf Glimmer basierendem Effektpigment gefüllt ist.The factory-side boundary surfaces (B3) are irregularly shaped like bricks and light-reflecting coated. This reflector coating consists of a light-resistant synthetic resin, which is filled with titanium dioxide-coated and / or uncoated mica flakes and titanium dioxide as a powder pigment and / or with other mica-based effect pigment.
Dieser Glaspartikel-„Teppich” auf der Lichteinlass-Seite bewirkt ein optisch sehr interessante Brechung und Richtungsverteilung des einstrahlenden Lichtes. Die Glaspartikel können als in unregelmäßigen Form gebrochener Glas-Splitt oder als runde oder ovale Glaskügelchen vorliegen. Die Korngröße der Glaspartikel ist abhängig vom gewünschten Lichtbrechungseffekt und beträgt im Mittel mindestens 1 mm und höchstens 6 mm. Die Dicke der Kunstharz-Beschichtungsmatrix beträgt mindestens 20% und höchstens 60% der mittleren Korngrösse der aufgebrachten Glaspartikel.This glass particle "carpet" on the light inlet side causes a visually very interesting refraction and directional distribution of the incoming light. The glass particles may be in the form of irregularly broken glass chips or as round or oval glass beads. The grain size of the glass particles depends on the desired light refraction effect and is on average at least 1 mm and at most 6 mm. The thickness of the synthetic resin coating matrix is at least 20% and at most 60% of the average particle size of the applied glass particles.
Beispiele:Examples:
Im folgenden seien – ohne Anspruch auf Vollständigkeit – einige typische Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen partiell lichtdurchlässigen Werksteinplatten kurz beschrieben:In the following, some typical application possibilities of the partially translucent stone slabs according to the invention are described briefly without any claim to completeness:
Beispiel A: Hinterleuchteter Doppelboden.Example A: Backlit raised floor.
Für einen Architekten wurde eine hinterleuchtete Doppelbodenfläche konzipiert. Zur Ständerung wurde ein höhenverstellbares Stelzlagersystem mit lichtdurchlässigen Stelzen aus Polycarbonat gewählt. Diese Stelzen dienten gleichzeitig als Halterung für in flachem Winkel leicht nach oben gerichtete Leuchtstoffstrahler. Die Höhe der Stelzen wurde auf 120 mm eingestellt. Der Unterboden wurde mit Licht reflektierender Aluminiumfolie ausgelegt. Das Format der auf den Stelzen gelagerten partiell lichtduchlässigen Werksteinplatten betrug 800 × 800 × 20 mm. Auf Grund der geforderten Biegezugfestigkeit wurde als Matrixbildner für die Werksteinplatten ein reaktionshärtendes pigmentiertes und vergilbungsarmes Epoxid-Harzsystem gewählt. Die Zuschläge bestanden aus einer Sieblinie von Recyclingglas-Körnungen, wobei der Feinkornbereich von 0–2 mm aus silanisiertem Klarglas und der Grobkornbereich von 2–8 mm aus farbbeschichtetem Klarglas, teilweise auch aus farbbeschichtetem Spiegelglasbruch bestand. In jede dieser Polymerwerksteinplatten waren ca. 60 massive, von der Plattenoberseite bis zur Plattenunterseite reichende Klarglaskörper eingelagert, welche aus unregelmäßig geformten Glasbruchstücken gebildet waren. Die Oberflächengrösse der horizontal parallel plan geschnittenen Klarglaskörper betrug auf der Lichtauslass- wie auf der Lichteinlass-Seite jeweils zwischen 250 und 1200 mm2. Die völlig unregelmäßig geformten werksteinseitigen Grenzflächen der eingelagerten Bruchglaskörper waren Licht reflektierend beschichtet. Die Plattenoberseite war fein geschliffen und auf hohen Glanzgrad poliert. Die Plattenunterseite war grob beschliffen und mit einem „Teppich” aus kleinen Klarglasbruchstücken von 1,5–4 mm Grösse beschichtet.For an architect, a backlit double floor area was designed. A height-adjustable pedestal storage system with translucent stilts made of polycarbonate was chosen for the support. At the same time, these stilts served as a holder for light sources which were directed slightly upwards at a slight angle. The height of the stilts was set to 120 mm. The subsoil was filled with light reflective aluminum foil designed. The format of the partially opaque stone tiles stored on the stilts was 800 × 800 × 20 mm. Due to the required bending tensile strength, a reaction-hardening pigmented and low-yellowing epoxy resin system was chosen as the matrix former for the stone slabs. The aggregates consisted of a grading curve of recycled glass grains, with the fine grained area of 0-2 mm consisting of silanized clear glass and the coarse grain area of 2-8 mm consisting of color-coated clear glass, in some cases color-coated mirror glass breakage. In each of these Polymerwerksteinplatten about 60 massive, from the top of the plate to the underside of the plate reaching clear glass body were stored, which were formed from irregularly shaped glass fragments. The surface size of the horizontally parallel plane cut clear glass body was on the Lichtauslass- as on the Lichteinlass side between 250 and 1200 mm 2 . The completely irregular shaped factory-side boundary surfaces of the stored glass body were coated reflecting light. The top of the plate was finely ground and polished to a high degree of gloss. The underside of the slab was roughly ground and coated with a "carpet" of small clear glass fragments of 1.5-4 mm size.
Als Beschichtungsbindemittel diente ein hochtransparentes aliphatisches Polyurethanharz.The coating binder used was a highly transparent aliphatic polyurethane resin.
Beispiel B: Raumteiler mit Transparenz-ZonenExample B: Room divider with transparency zones
Für ein Großraumbüro mit Publikumsverkehr sollten großformatige teiltransparente Raumteiler-Elemente entworfen werden, die das Moment der Diskretion mit dem der Transparenz in sich vereinigen. Entwickelt wurden großformatige und relativ dünnwandige (20 mm) Platten aus feingeschliffenem Hochleistungsbeton, in welche dreieckige teiltransparente Segmente integriert sind. In diesen Segmenten sind – in geometrisch regelmässiger und relativ dichter Anordnung – zahlreiche runde „Glasaugen” eingearbeitet. Die einzulagernden Glaskörper wurden aus farblos-transparenten Rohglas-Stangen gebildet, welche in Abschnitte gleicher Länge gesägt und mit einer Licht reflektierenden trivalenten Beschichtung versehen wurden. Als Werksteinmaterial wurde selbstverdichtender Hochleistungsbeton Dyckerhoff Flowstone® eingesetzt, welcher mit Feinkornzuschlägen (0,5–2 mm) aus hellem Marmor gefüllt wurde.For a large-capacity office with public access, large-format semi-transparent room divider elements should be designed, which combine the moment of discretion with that of transparency. The company developed large-format and relatively thin-walled (20 mm) slabs of high-performance, high-performance concrete in which triangular semi-transparent segments are integrated. In these segments - in geometrically regular and relatively dense arrangement - numerous round "glass eyes" are incorporated. The glass bodies to be stored were formed from colorless transparent raw glass rods, which were sawn into sections of the same length and provided with a light-reflecting trivalent coating. Self-compacting high-performance concrete Dyckerhoff Flowstone ® , which was filled with fine grain aggregates (0.5-2 mm) of light marble, was used as the raw material for the stone.
Die teiltransparenten Raumteiler-Elemente wurden beidseitig beschliffen und auf hohen Glanzgrad poliert, um eine hohe Transparenz der „Glasaugen” zu erzielen.The semi-transparent room divider elements were ground on both sides and polished to a high degree of gloss in order to achieve high transparency of the "glass eyes".
Beispiel C: Tresen für eine Cocktail-BarExample C: Counter for a cocktail bar
Die Theke einer Cocktail-Bar sollte aus polierten Sichtbeton-Elementen konstruiert werden, wobei sowohl in die horizontale Deckplatte als auch in die vertikalen Frontflächen zahlreiche unterschiedlich große lichtdurchlässige Glaskörper in unregelmäßiger Verteilung integriert sein sollten. Als Basismaterial diente anthrazitgrau pigmentierter Hochleistungsbeton „Dyckerhoff Flowstone(R)”, die eingelagerten Glaskörper bestanden aus tivalent beschichteten farblosen Rohglas-Bruchstücken.The counter of a cocktail bar was to be constructed of polished exposed concrete elements, with numerous differently sized translucent glass bodies in irregular distribution integrated into both the horizontal top panel and the vertical front panels. The base material was anthracite gray pigmented high-performance concrete "Dyckerhoff Flowstone (R) ", the embedded glass bodies consisted of tivalent coated colorless raw glass fragments.
Die Nutzungs- bzw. Sichtflächen der Tresenelemente wurden auf Hochglanz poliert und imprägniert (hydrophobiert). Die innen liegenden Oberflächen waren nur grob beschliffen und mit einem „Teppich” aus kleinen türkisfarbenen, blauen und grünen Farbglasbruchstücken von 2–4 mm Grösse beschichtet. Als Lichtquelle für die Hinterleuchtung der Elemente diente ein System von insgesamt 15 Energiesparstrahlern mit einer Leistungsaufnahme von jeweils 7 Watt.The use or visible surfaces of the counter elements were polished to a high gloss and impregnated (hydrophobic). The inside surfaces were only roughly ground and coated with a "carpet" of small turquoise, blue and green colored glass fragments of 2-4 mm size. The light source for the backlighting of the elements was a system of 15 energy-saving lamps with a power consumption of 7 watts each.
Beispiel D: Brunnen mit SkulpturExample D: fountain with sculpture
Als Sockel für eine mahnende Brunnenskulptur zum Thema „Klimawandel” wünschte sich der Künstler einen schwimmenden Hohlkörper, der an eine schmelzende Eisscholle denken lässt. Die Skulptur selbst sollte nach den Vorstellungen des Künstlers eine menschliche Hand darstellen, aus deren Fingerspitzen Wasser quillt.As the base for an admonishing fountain sculpture on the topic of "climate change", the artist wanted a floating hollow body that makes one think of a melting ice floe. According to the artist's ideas, the sculpture itself was supposed to represent a human hand, from whose fingertips water swells.
Für die Realisierung der Scholle wurde dem Künstler ein aus erfindungsgemässen plattenförmigen Elementen zusammen gesetzter schwimmfähiger Hohlkörper aus dünnwandigem weissem Sichtbeton in der Form einer Eisscholle vorgeschlagen, die ihrerseits in einem Brunnenbecken schwimmt. Die Oberfläche der Schollenoberseite beträgt ca. 2 m2, die der planen Unterseite ca. 2,5 m2, beide Flächen in unregelmässig polygonaler und gegeneinander versetzter Form. Sowohl in die horizontale Deckplatte als auch in die aus zahlreichen Platten gebildeten seitlichen „Schollenabbruch”-Flächen sind in unregelmässiger Anordnung massive Glasbruchstücke aus transparentem Bruchglas in Grössen zwischen 5000 und 50000 mm3 eingelagert. Die Aussenseiten der horizontalen Deckplatte und die seitlichen „Schollenabbruch”-Flächen sind nur grob beschliffen und anschliessend kugelgestrahlt, sodaß sich eine raue Oberfläche ergibt. Die für den Betrachter unsichtbaren Innenseiten (Rückseiten) der Deckplatte und der seitlichen Platten sind – wie in den Beispielen A und C beschrieben – grob beschliffen und mit einem „Teppich” aus kleinen Glasbruchstücken von 1,5 bis 4 mm Grösse beschichtet.For the realization of the floe, the artist proposed a plate-shaped element according to the invention consisting of floatable hollow bodies of thin-walled white exposed concrete in the form of an ice floe, which in turn floats in a fountain basin. The surface of the plume top is about 2 m 2 , the plan underside about 2.5 m 2 , both surfaces in irregular polygonal and staggered shape. Both in the horizontal cover plate as well as in the formed from numerous plates lateral "Schollenabbruch" surfaces are stored in irregular arrangement massive glass fragments of transparent cullet in sizes between 5000 and 50,000 mm 3 . The outer sides of the horizontal cover plate and the lateral "lug break" surfaces are only roughly ground and then shot peened, so that there is a rough surface. Invisible to the viewer inner sides (backs) of the cover plate and the side plates are - as described in Examples A and C - roughly ground and coated with a "carpet" of small glass fragments of 1.5 to 4 mm size.
Als Beschichtungsbindemittel dient hier jedoch ein transparentes und leicht orangefarben abgetöntes aliphatisches Polyurethanharz. Als Glaspartikel kommt rot und gelb abgetöntes Transparentglas zum Einsatz: Hierdurch wird bewirkt, dass die eingelagerten Glaskörper – nach Aktivierung der Lichtquellen im Innenraum der schwimmenden Scholle – wie feurige, schwitzende Poren wirken, die einen auffälligen Kontrast zur kalt wirkenden Oberflächenfarbe der Scholle darstellen.However, the coating binder used here is a transparent and slightly orange-tinted aliphatic polyurethane resin. As glass particles red and yellow tinted transparent glass is used: This causes the stored glass body - after activation of the light sources in the interior of the floating floe - act like fiery, sweaty pores, which are a striking contrast to the cold-acting surface color of the floe.
Beispiel E: Balkon-SichtschutzwändeExample E: Balcony screens
Für die durchgängig verlaufenden Balkone eines Apartment-Hauses wurden paravent-artige seitliche Trennwände aus hellem Hochleistungsbeton entworfen, welche einerseits ausreichenden Sichtschutz gewähren, andererseits aber auch natürliches Licht durchlassen sollten. Die Bauelemente enthielten zahlreiche, an den werksteinseitigen Grenzflächen trivalent beschichtete Massivglaskörper. Sie wurden beidseitig grob beschliffen und anschliessend kugelgestrahlt, sodaß sie lichtdruchlässig aber nicht durchsichtig sind.For the continuous balconies of an apartment house, paravent-like side partitions made of bright, high-performance concrete were designed, which on the one hand provide sufficient privacy, but on the other hand should also let in natural light. The components contained numerous solid glass bodies coated trivalent at the factory boundary surfaces. They were coarsely ground on both sides and then shot peened, so that they are lichtdruchlässig but not transparent.
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DE102009043662B4 (en) | 2013-07-04 |
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