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Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtfensterscheiben
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der an sich bekannten, auf äussere Einflüsse, z. B. Änderung der Temperatur, mit Änderung ihrer Lichtdurchlässigkeit reagierenden Mehrschichtfensterscheiben, wie sie beispielsweise in der österr. Patentschrift Nr. 179899 (Dr. Kühl) beschrieben sind.
Diese Mehrschichtfensterscheiben bestehen aus zwei glasklaren, parallel zueinander angeordneten
Scheiben, die eine speziell zusammengesetzte flüssige Schicht einschliessen, welche in Abhängigkeit von z. B. der Temperatur ihre optischen Eigenschaften ändert, also ihre Farbe wechselt oder milchig trüb wird.
Ausser der sichtbaren optischen Änderung, der Eintrübung, die vorzugsweise bei einer bestimmten Temperatur stattfindet, ändern sich auch andere physikalische Eigenschaften, wie z. B. die Viskosität usw., die jedoch für die praktische Anwendung der genannten Mehrschichtfensterscheiben nicht direkt von Bedeutung sind.
Meist handelt es sich bei den zu solchen Umwandlungen der optischen Eigenschaften befähigten Materialien um Wasser enthaltende Stoffe, z. B. wässerige Salzlösungen, die aus einem praktisch homogenen Zustand in einen optisch hetrogenen Zustand durch Trennung des Wassers von der Feststubstanz überführbar sind. Systeme, die auf Temperatureinfluss reagieren und deren Umwandlungstemperatur in einem Bereich zwischen 20 und 400C liegt, sind für die Praxis von besonderem Interesse, weil gewöhnlich in diesem Bereich der häufigste Bedarf für die automatische Regulierung eingestrahlter Lichtmenge als Funktion der dabei erzeugten Wärme besteht.
Vor allem haben solche Mehrschichtfensterscheiben Bedeutung für die Klimatisierung von Fabriksräumen, Bürogebäuden und Gewächshäusern, wo in Abhängigkeit von der durch das eingestrahlte Sonnenlich erzeugten Temperatur eine Abschwächung der weiter zufliessenden Lichtenergie erwünscht ist und der Lichteinfall durch Änderung der Transparenz der Fensterscheibe gedrosselt werden kann. Der Vorteil dieser in seiner Wirksamkeit variablen Sonnenblenden für die Konstanthaltung des Klimas in den betreffenden Räumen ist ohne weiteres sofort verständlich.
Es hat sich aber gezeigt, dass diese wässerigen Systeme im Laufe der Zeit Wasser verlieren, weil eine vollkommene Abdichtung der Scheiben um den eingeschlossenen Hohlraum nicht erzielt werden konnte. Als Folge davon ergab sich eine ständige Verschiebung des Umwandlungspunktes zu immer höheren Temperaturen, die mit der völligen Zerstörung der Umwandlungsschicht schliesslich endete.
Zur Herstellung derartiger Mehrschichtfensterscheiben hatte man bisher die viskose, zur Umwandlung befähigte Schicht auf eine Trägerscheibe unter Aussparung einer Randzone aufgetragen, sodann eine Deckscheibe aufgelegt und die freigelassene Randzone hierauf mit einer in der Kälte erstarrenden Kunstharzmasse ausgefüllt. Um einen geraden Abschluss zu erzielen, hat man auch zwischen der Umwandlungsschicht und dem Randabschluss streifenförmige Ausgleichskörper eingelegt. So kostspielig und zeitraubend dieses Verfahren ist, konnte dennoch eine völlig befriedigende hermetische Abdichtung nicht erzielt werden.
Die auf diese Weise hergestellten Mehrschichtfensterscheiben konnten nur bei
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gegebenen milden Bedingungen eingebaut werden, da bei grösseren Temperaturschwankungen
Rissbildungen am Rand auftraten, die das Ausdampfen des im Hohlraum befindlichen Lösungsmittels ermöglichten, was allmählich zur gänzlichen Zerstörung der Umwandlungsschicht führte.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es nun, die bisher an den Rändern der Scheiben stets auftretende Wasserverdampfung zu verhindern bzw. eine verbesserte Randabdichtung zwischen den beiden glasklaren Platten zu schaffen.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtfensterscheiben, die in einem von zwei glasklaren Scheiben umschlossenen Hohlraum eine flüssige Masse enthalten, die auf äussere Einflüsse mit Änderung ihrer Lichtdurchlässigkeit reagiert, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rand der Doppelscheibe unter Anwendung an sich bekannter materialschmelzender bzw. materialverbindender Verformungsverfahren bis auf wenigstens zwei Öffnungen bzw. öffnungsgruppen zusammengefügt wird, worauf durch eine der Öffnungen das vorbereitete flüssige, zur Änderung der optischen Eigenschaft befähigte Material unter Druck, z.
B. unter Gefälledruck oder dem
Flüssigkeitsdruck beim Eintauchen der Doppelglasscheibe in die Flüssigkeit eingefüllt wird, während die andere Öffnung beim Einfüllvorgang zwecks Entlüftung frei gehalten wird und dass schliesslich beide Öffnungen entweder ebenfalls durch Materialverschmelzung oder durch Verschlusskörper hermetisch abgeschlossen werden.
Unter Freihaltung der Entlüftungsöffnung im Sinne des erfindungsgemässen Verfahrens wird deren
Verbindung mit der umgebenden Atmosphäre verstanden, die auch auf die Flüssigkeitssäule drückt.
Eingeschlossen soll auch eine Vakuumerzeugung an der Entlüftungsöffnung zur Erhöhung des
Druckgefälles sein.
Materialverschmelzende Verfahren sind bei Glasscheiben bekannt. Diese werden an der Randzone bis zur plastischen Verformbarkeit (kurz oberhalb oder unterhalb der Fliessbandgrenze) erwärmt und unter
Druckanwendung zusammengepresst, wobei die Materialverschmelzung eintritt. Die Erfindung sieht bei
Kunststoffscheiben, bei denen eine analoge Wärmebehandlung nicht zweckmässig ist, vor, die
Randzonen durch Lösungsmittel weich zu machen und sodann die Materialverschmelzung unter Druckanwendung herbeizuführen.
Nach der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, die Entlüftungsöffnung im Bereich einer der Ecken der Scheiben vorzusehen und durch Kippen der Scheibe vor oder während des Einfüllvorganges diese Ecke nach oben zu bringen.
Die erfindungsgemässen Öffnungen können nach einem weiteren Gedanken der Erfindung in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, dass bei der Randverschmelzung Gewindehülsen eingeschmolzen werden, denen entsprechende Verschlussschrauben zugeordnet sind, die nach Abschluss des Einfüllvorganges gegebenenfalls unter Zwischenfügung von Dichtungsmitteln an den Gewindegängen und/oder dem gegebenenfalls vorgesehenen Kopf und dessen Auflage verschlossen werden.
Ein gleichwirkendes Verfahren besteht darin, mittels eines Kernes bei der Randverschmelzung Gewindegänge in die Öffnung einzudrücken.
Falls die Zwischenschicht durch Feuchtigkeits- bzw. Lösungsmittelentzug, z. B. im Wege einer Erwärmung der Reaktionsscheibe, auf einen bestimmten Feststoffgehalt gebracht werden soll, ist daran gedacht, die Scheibenöffnungen erst dann zu verschliessen, wenn der gewünschte Viskositätsgrad der zur Änderung der optischen Eigenschaften befähigten Masse erreicht ist.
Das Verfahrensendprodukt ist eine Mehrschichtfensterscheibe mit einem bisher nicht erreichten hermetischen Schmelzrandabschluss, deren Zwischenschicht, wenn der vorgesehene Schraubverschluss gewählt werden soll, ausserdem noch jederzeit zugänglich ist, z. B. zwecks Einstellung eines andern Umwandlungspunktes, beispielsweise durch Zugabe oder Entnahme (durch Verdampfung) von Wasser.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens sei wie folgt beschrieben :
Ausgangsprodukt ist die in den Fig. l bis 3 gezeigte bekannte Doppelglasscheibe --1--, die nach der Erfindung am Rand--4-durch Materialverschmelzung zusammengefügt wurde. Dabei wurde an der Ecke-la-die Einfüllöffnung-2-und an der gegenüberliegenden Ecke-lb-die Entlüftungsöffnung --3-- durch eingeführte Kerne ausgespart. Beim Randverschmelzungsvorgang wurde durch die Kerne in die Innenwandung der Öffnungen-2 und 3-ein Innengewinde eingedrückt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Schnitte nach den Linien A-A und B-B in Fig. l Dieses Ausgangsprodukt wird nach der Erfindung auf die untere Ecke-la--gestellt, so dass die Ecke --lb-- mit der Entlüftungsöffnung--3--am höchsten Punkt liegt. In die Einfüllöffnung wird sodann die Schlauchleitung der nicht dargestellten Förderpumpe für das zur Umwandlung befähigte Material eingeschraubt und der Scheibenhohlraum vollgepumpt. Die verdrängte Luft kann erfindungsgemäss durch die Entlüftungsöffnung-3-entweichen. Die Öffnungen-2 und 3--
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Randverschmelzungsvorgang wurde durch die Kerne in die Innenwandung der Öffnungen--2 und 3-ein Innengewinde eingedrückt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Schnitte nach den Linien A-A und B-B in Fig. l Dieses Ausgangsprodukt wird nach der Erfindung auf die untere Ecke-la-gestellt, so dass die Ecke-Ib-mit der Entlüftungsöffnung-3-am höchsten Punkt liegt. In die Einfüllöffnung wird sodann die Schlauchleitung der nicht dargestellten Förderpumpe für das zur Umwandlung befähigte Material eingeschraubt und der Scheibenhohlraum vollgepumpt. Die verdrängte Luft kann erfindungsgemäss durch die Entlüftungsöffnung --3-- entweichen. Die Öffnungen-2 und 3-werden sodann durch vorgesehene Glasschrauben, die etwa den gleichen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wie das Doppelglas-l-besitzen, verschlossen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtfensterscheiben, die in einem von zwei Scheiben umschlossenen Hohlraum eine flüssige Masse enthalten, die auf äussere Einflüsse mit Änderung ihrer
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unter Anwendung an sich bekannter materialschmelzender bzw. materialverbindender Verformungsverfahren bis auf wenigstens zwei Öffnungen bzw. öffnungsgruppen zusammengefügt wird und dann durch eine der Öffnungen das vorbereitete flüssige, zur Änderung der optischen Eigenschaft befähigte Material unter Druck, z.
B. unter Gefälledruck oder dem Flüssigkeitsdruck, beim Eintauchen der Doppelglasscheibe in die Flüssigkeit eingefüllt wird, während die andere Öffnung beim Einfüllvorgang zwecks Entlüftung frei gehalten wird und dann beide Öffnungen entweder ebenfalls durch Materialverschmelzung oder durch Verschlusskörper hermetisch abgeschlossen werden.
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