AT512847B1 - Glas-Metall-Fassadenverbundplatte - Google Patents

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AT512847B1 ATA347/2013A AT3472013A AT512847B1 AT 512847 B1 AT512847 B1 AT 512847B1 AT 3472013 A AT3472013 A AT 3472013A AT 512847 B1 AT512847 B1 AT 512847B1
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Abstract

Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einer Glasscheibe (2), deren Rückseite durch eine dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) mit einem Metallblech (4) verbunden ist, auf dem punktförmig und in gegenseitigem Abstand eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln (8, 18-20) angeschweißt sind, welche die lastübertragende Verbindung zur Fassade (16) bilden, wobei die punktförmigen Befestigungsmittel (8, 18-20) auf annähernd der ganzen Fläche der Glasscheibe (2) auf dem Metallblech (4) verteilt befestigt sind.

Description

Beschreibung
GLAS-METALL FASSADENVERBUNDPLATTE
[0001] Die Erfindung betrifft eine Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Die EP 0 344 486 A1 zeigt eine Glasverbundplatte für eine Gebäudeverkleidung, wobei eine sichtseitige dickere Glasscheibe über eine thermoplastische Klebefolie mit einem rückseitigen dünneren Metallblech ganzflächig verbunden ist.
[0003] Eine solche Glasverbundplatte für Wand- und Gebäudeverkleidung mit mindestens einer dickeren Glasscheibe und mindestens einem dünneren Metallblech, die über eine Klebstoffschicht miteinander verbunden sind, zeigt auch die EP 0 611 854 B1.
[0004] Das Metallblech und die Glasscheibe weisen vorzugsweise etwa den gleichen Ausdehnungskoeffizienten auf und der Glasverbund ist auf einer Haltekonstruktion oder Fensterkonstruktion an der Wand des Gebäudes gehalten. Mindestens ein Rand des Metallblechs ist von der Flachseite der Glasverbundplatte her frei zugänglich und auf diesem Rand sind nach dem Verbinden der Glasscheibe mit dem Metallblech Befestigungsmittel wie Stehbolzen, Schrauben aus Metall durch Schweißen befestigt.
[0005] Nachteil der bekannten Glasverbundplatten ist, dass das Metallblech lediglich in der Art eines Bilderrahmens randseitig die Glasscheibe von hinten hält und dass nur im Rahmenbereich dieses Metallbleches die punktförmigen Befestigungsmittel rückseitig an das Metallblech angeschweißt werden können.
[0006] Die damalige Technologie des Widerstandsschweißens ließ es nicht zu, dass an einer relativ dünnen Metallplatte rückseitig Befestigungsbolzen angeschweißt werden konnten, ohne dass die Schweißstellen von der Vorderseite dieses Metallblechs her sichtbar waren. Dies wurde damals in Kauf genommen. Deshalb wurde das Metallblech nur als umlaufenden Rahmen an die ganzflächige Rückseite der Glasplatte angeklebt und in diesem Bereich die Befestigungsmittel angeschweißt. Deshalb bestand der Nachteil, dass man von der Vorderseite her, d. h. durch die Glasplatte hindurch, die Schweißpunkte auf dem rahmenseitigen Metallblech erkennen konnte.
[0007] Aus diesem Grund wurde der Rahmenbereich von der Vorderseite der Glasplatte her optisch abgedeckt und in der Art eines Passepartouts optisch kaschiert. Damit war allerdings der Nachteil einer ungenügenden Befestigung der Glasverbundplatte gegeben, weil diese nur rahmenseitig mit dort befestigten Befestigungsmitteln an der Fassade abgehängt werden konnte. Damit entstand der weitere Nachteil, dass wegen der ungünstigen Befestigungsaufhängung nur Glasscheiben geringer Dicke und mit geringem Flächengewicht verwendet werden konnten. Neben den optischen Einschränkungen (optische rahmenseitige Abdeckung von der Sichtseite der Glasplatte her) bestand deshalb auch der Nachteil einer schlechten Lastübertragung der Glasverbundplatte auf die Fassadenseite.
[0008] Weiters wird genannt, dass die Kunststoffklebschicht durch mindestens eine Folie gebildet ist und die Folie aus Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) besteht und die Dicke einer Folienschicht etwa 0,4 Millimeter beträgt und die der Glasscheibe zugeordnete Seite des Metallblechs eine gleichmäßige Oberfläche aufweist, vorzugsweise poliert ist und zusammen durch die Glasscheibe hindurch als Spiegel wirkt und dass zwei Metallbleche bzw. Metallblechstreifen mit einer Glasscheibe zusammenkaschiert sind und dass sie als Brüstungsscheibe ausgebildet ist, eine dicke Glasscheibe und ein gleich großes Metallblech aufweist und dass randnah am Metallblech Befestigungsmittel vorgesehen sind.
[0009] Solche Glas-Metall-Verbundplatten können beispielsweise in einem druck- und temperaturbeaufschlagten Autoklavenprozess hergestellt werden, wie es die Druckschrift WO 9626336 A1 zeigt.
[0010] In der Druckschrift EP 0 611 854 B1 wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Glasverbundplatte genannt, wobei das dünne Metallblech zusammen mit einer Folie, z.B. Klebstoffschicht, unter Wärme und Druck auf eine Seite der Glasscheibe aufkaschiert wird, vorzugsweise durch Aufwalzen und einen Autoklavenprozess. Dann werden an den randseitigen Stellen punktförmige bolzenartige Befestigungsmittel auf das dünne Metallblech aufgeschweißt, vorzugsweise mittels Widerstandsschweißen, wobei die Dauer der Strombeaufschlagung, die Stromstärke, der zeitliche Verlauf der Stromstärke und die Höhe und Zeit der Druckbelastung des Haltemittels, durch Vorversuche festgelegt, vorgegeben werden.
[0011] Diese Druckschrift offenbart nur die Ausbildung der Glasverbundplatte als Brüstungsscheibe, bestehend aus einer dickeren Glasscheibe und einem gleich großen dünneren, als geschlossener Rahmen ausgebildeten Metallblech, wobei randnah am Metallblech die Haltemittel zur Befestigung der Glasverbundplatte über eine Haltekonstruktion an der Wand vorgesehen sind. Eine großflächige Befestigung der punktförmigen Befestigungsmittel ist aus dieser Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen, weil diese nur randseitig auf dem Metallblech befestigt werden können.
[0012] I m Übrigen ist in der EP611854B1 keine lastabtragende Vorrichtung für die Glasscheibe vorhanden und es wird kein beschichtetes bzw. grafisch gestaltetes Glas genannt. Eine direkte Verbindung der Haltekonstruktion auf dem Metallblech ist nicht offenbart, vielmehr erfolgt lediglich eine indirekte Verbindung über ein elastisches Trennprofil oder über einen zweiten Streifen eines Metallblechs.
[0013] Es besteht demnach der Nachteil, dass nur randseitige Befestigungsmittel und nicht über die gesamte Verbundplatte verteilte Befestigungsmittel genannt sind und die Haltekonstruktion beziehungsweise Einzel-Agraffen-Elemente nicht direkt auf dem Metallblech befestigt sind. Dies führt bei größeren Glas-Metall- Fassadenverbundplatten zu Problemen bezüglich der ausreichenden Dimensionierung der Befestigungsmittel und insgesamt zu einer nicht ausreichenden Lebensdauer bzw. Sicherheit.
[0014] Aus GB 2 065 011 A ist ein Bolzen zum Anschweißen an ein Metallblech bekannt, der einen zylindrischen Schaft und einen kegelförmigen Fuß aufweist, dessen Ende größeren Durchmessers mit einer ringförmigen An schweißfläche versehen ist. Der kegelförmige Fuß hat die Aufgabe, den Durchmesser der Anschweißfläche zu vergrößern, um der Schweißverbindung eine höhere Festigkeit zu geben. Bei der Verwendung eines solchen Schweißbolzens kommt es zwar zu keiner optischen Beeinträchtigung auf der Sichtseite der Platte. Die Art der Verbindung erfordert aber eine spezielle Formgebung des Schweißbolzens. Er ist mit zwei zu einander konzentrischen Anschweißringen ausgebildet, was einen hohen Herstellungsaufwand der Schweißbolzen und ein aufwendiges Schweißverfahren erfordert. Die genannte Druckschrift enthält überdies keine Offenbarung, wie besonders hohe Flächenlasten durch die Anordnung von Schweißbolzen annährend biegungsfrei auf eine tragende Metallplatte übertragen werden können.
[0015] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Glas-Metall- Fassadenverbundplatte und ein Verfahren zu deren Herstellung vorzuschlagen, die diese Nachteile nicht aufweisen und zusätzlich kostengünstig herstellbar sind, rasch montiert werden können und eine lange Lebensdauer aufweisen und die Wünsche nach einer vielfältigen farblichen und grafischen und effektvollen Gestaltung erfüllt.
[0016] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
[0017] Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die punktförmigen Befestigungsmittel auf annähernd der ganzen Fläche des nicht nur als Rahmen ausgebildeten Metallblechs verteilt befestigt sind und die Rückseite der Glasscheibe bevorzugt ganzflächig mit dem Metallblech verbunden ist.
[0018] Damit ergibt sich der Vorteil, dass die Glasscheibe nun bevorzugt vollflächig mit dem Metallblech verbunden ist und somit randlos die Sichtseite der Fassade bildet. Auf lediglich randseitig an der Glasscheibe angeordnete Metallblechstreifen, auf denen die punktförmigen Befestigungsmittel verteilt angeordnet sind, kann verzichtet werden. Die punktförmigen Befestigungsmittel sind vielmehr auf der gesamten Fläche des Metallblechs verteilt angeordnet und die Glasscheibe ist bevorzugt im Wesentlichen vollflächig mit dem Metallblech verbunden, was zu einer wesentlich besseren Lastübertragung auf die Fassade führt.
[0019] Weil auf randseitig angeordnete Metallblechstreifen verzichtet werden kann, bildet die erfindungsgemäße Glas-Metall-Fassadenverbundplatte randlos die Sichtseite der Fassade, weil das Metallblech die Glasplatte vollflächig von hinten abdeckt. Optisch störende Schweißstellen, die beim Stand der Technik von der Vorderseite der Glasplatte durch diese hindurch sichtbar waren, entfallen nun, weil sie dank einer neuartigen Lichtbogenbolzenschweißung nicht mehr von der Vorderseite der Metallplatte durch die Glasscheibe hindurch sichtbar sind.
[0020] Damit ergeben sich völlig neuartige Gestaltungsmöglichkeiten, denn die Lastabtragung vom Metallblech auf die dort rückseitig angeschweissten Befestigungselemente erfolgt nun an beliebigen Punkte auf der gesamten Fläche der Glas-Metall-Fassadenverbundplatte. Es können zum Einen nun großflächige Glas-Metall-Fassadenverbundplatten mit hohem Flächengewicht an einer Fassade sicher befestigt werden und andererseits ist eine optische Abdeckung von Schweißstellen von der Sichtseite der Glas-Metall- Fassadenverbundplatten nicht mehr notwendig.
[0021] Die Glas-Metall-Fassadenverbundplatte besteht erfindungsgemäß aus einer dickeren Glasscheibe und einem dünneren Metallblech, insbesondere einem Edelstahlblech, die miteinander vollflächig durch eine dauerelastische polymere und transparente beziehungsweise transluzente Haftverbundfolie aus Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Ethylen-Vinylacetat Copolymeren (EVA) oder EVM (EVA mit hohem Vinylacetat-Gehalt - Levamelt der Firma Lanxess) verbunden sind. Auf dem Metallblech sind mittels Lichtbogenbolzenschweißung eine Mehrzahl von punktförmigen Befestigungsmittel (bevorzugt aus Edelstahl) angeordnet. Diese Befestigungsmittel sind mit jeweils einer Agraffe verbunden und die Agraffen sind in zumindest zwei zu einander parallelen, fassadenseitig angeordneten Schienen einstellbar und feststellbar eingehängt.
[0022] Das Metallblech wird in einer Ausführungsform auf der unteren Seite zumindest stückweise derart abgewinkelt ausgebildet ist, dass es lastabtragend für die Glasscheibe wirkt.
[0023] In einer zweiten lastabtragenden Ausführungsform werden lastabtragende Elemente in L-Form auf dem unteren Bereich des Metallblechs befestigt. Dabei kann das L-förmige lastabtragende Element über die gesamte Breite ausgebildet sein oder nur stückweise.
[0024] In einer dritten lastabtragenden beziehungsweise glassichernden Ausführungsform werden sogenannten Glas-Agraffen in die Glaskante der Glasscheibe kreissegment-förmig eingeschliffen und darin greift ein lastabtragendes U-Element ein, das wiederum mittels Befestigungsmittel mit dem Metallblech verbunden ist.
[0025] Weiters wird ein Verfahren zur Herstellung genannt, wobei die Glasplatte mit der dauerelastischer polymerer Haftverbundfolie und dem Metallblech in einem Vorlaminator haftend verbunden werden und in einem Autoklav unter Druck- und Temperatureinwirkung luftblasenfei miteinander verbunden werden und die Anwendung als Fassadenelement ohne ästhetisch störende sichtbare Befestigungsmittel zwischen den einzelnen Glas-Metall- Fassadenverbundplatten und mit der Möglichkeit der kosten- und zeitschonenden Montage in Form des Einhängens und seitlichen Fixierens und mit der Möglichkeit der ästhetischen farblichen und grafischen Gestaltung und langen Lebensdauer.
[0026] Es zeigen: [0027] Figur 1: einen schematischen Schnitt durch eine Glas-Metall- Fassadenverbundplatte (1) in einer ersten Ausführung [0028] Figur 2: einen schematischen Schnitt durch den Randbereich einer Glas- Metall-
Fassadenverbundplatte (1) in einer zweiten Ausführung [0029] Figur 3: eine schematische Ansicht auf 4 beispielhaft angeordnete Glas-Metall-Fas- sadenverbundplatten (1) und deren Befestigung [0030] Figur 4: ein schematische Schnitt durch den unteren Randbereich einer Glas-Metall-
Fassadenverbundplatte (1) mit einem lastabtragenden L-Element (25) und Befestigungsmittel (28) entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 [0031] Figur 5: ein schematische Schnitt durch eine dritte Ausführungsform mit in den unte ren Randbereich einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) eingeschliffenen Glas-Agraffe (29) mit einem lastabtragenden U-Element (27) und Befestigungsmittel (28) und einem dauerelastischen polymeren Element (26) [0032] Figur 6: eine schematische Draufsicht auf den unteren Randbereich in Figur 5 mit einer eingeschliffenen Glas-Agraffe (29) in den Randbereich der Glasscheibe (2) mit einem lastabtragenden U-Element (27) [0033] Figur 7: ein Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit Darstellung weiterer Einzelheiten [0034] Figur 8: die Draufsicht auf die Darstellung nach Figur 7 [0035] Figur 9: schematisiert eine Draufsicht auf die Bolzenschweißpistole [0036] Figur 10: Die Darstellung des Verfahrensablaufs beim Bolzenschweißen.
[0037] In Figur 1 wird ein schematischen Schnitt durch eine Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit der Sonne (5) vorderseitig und einer Wand (16) rückseitig dargestellt.
[0038] In dieser Ausführung wird eine Glasscheibe (2) mit einem rückseitigen Metallblech (4) verbunden durch eine dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) dargestellt. Auf der Rückseite des Metallblechs (4) ist ein Befestigungsmittel (8) mittels Lichtbogenbolzenschweißung befestigt und mit dem Befestigungsmittel (8) wird ein Agraffenelement (9) befestigt.
[0039] In der beispielhaften Ausführung in Figur 1 wird eine Einhängeschiene (10) baugleich zu dem Agraffenelement (9) dargestellt. Die Agraffenformen (9, 10) sind nur beispielhaft aufgezeigt und können in einer vielfältigen Art und Weise variiert werden und müssen insbesondere nicht baugleich ausgebildet sein.
[0040] Die Einhängeschiene (10) ist beispielhaft mit einer Fixiervorrichtung (15) mit der Wand (16) verbunden. Die Art der Fixierung (15) ist in einer vielfältigen Art und Weise möglich, wobei auf die einfache Montage und gute Verstellmöglichkeit beziehungsweise Einsteilbarkeit des Abstandes von der Wand und der örtlichen x-y Position geachtet werden muss. In dieser vorliegenden Ausführungsform ist eine hinterlüftete Fassade skizziert.
[0041] Die Glasscheibe (2) kann aus einer glasklaren oder eingefärbten Floatglasscheibe (Kalk-Natron-Glas) oder einem sogenannten Solarglas (Glas mit geringem Eisengehalt bzw. weniger Grünfärbung) gewählt werden und wird üblicherweise thermisch vorgespannt bzw. teilvorgespannt verwendet und ist derart ein ESG (Einscheiben-Sicherheits-Glas) oder TVG (Teil-Vorgespanntes- Glas) ist und randseitig besäumt beziehungsweise mit einer Fase (12) versehen und wird mit 2 bis 19 mm Dicke, typisch 6 mm bis 12 mm und bevorzugt 6 mm bis 8 mm Dicke verwendet.
[0042] Bei Fassaden mit entsprechenden Technischen Baubestimmungen (z.B. die Verglasung liegt an einer Verkehrsfläche und ist in einer Höhe größer 4 Meter eingesetzt) wird üblicherweise ein fremdüberwachtes heißgelagertes Einscheiben-Sicherheitsglas ESG-H Glas verwendet. Ein ESG-H Glas wird wie normales ESG hergestellt, also auf typisch 620°C bis etwa 630°C erhitzt und mit kühler Luft zügig abgekühlt. Danach wird es bei einer Temperatur von 290°C ±10°C mehrere Stunden heiß gelagert (Heißlagerungstest = Heat-Soak- Test). Diese zusätzliche Prozedur führt durch die Erhitzung der Scheibe über mehrere Stunden, z.B. zumindest 4 Stunden Haltezeit, zu gewollten Spontanbrüchen und reduziert derart die durch Nickelsulfideinschlüsse ausgelösten Spontanbrüche von normalem ESG im Einsatz. Als Spontanbruch wird die verzögerte Zerstörung von vorgespannten Glasscheiben (ESG) ohne erkennbare äußere
Einwirkung bezeichnet.
[0043] Die Glasscheibe (2) kann ein oder beidseitig mittels Rollenbeschichtung oder Vorhanggießen oder Rakeln beschichtet oder mittels Siebdruck oder InkJet-Druck grafisch gestaltet sein (6, 7). Nach dem Auftrag der Farbe bzw. Beschichtung (6, 7) wird einer Vortrocknung durchgeführt und anschließend wird der Härtungsprozeß gemeinsam mit dem ESG beziehungsweise TVG Prozeß bei etwa 600 bis 650°C, typisch 620°C bis 630°C ausgeführt.
[0044] Die Farben für die Beschichtung bzw. die grafische Gestaltung (6, 7) können Emailfarben, also Farben mit Glasfritten nach dem Stand der Technik sein und sind derart außenbeständig (Ebene 1) und können auch auf der Glasinnenseite (Ebene 2) verwendet werden und bieten dabei einen vergleichbaren Haftverbund zu der dauerelastischen polymeren Haftverbundfolie (3). Derartige Emailfarben können farbig opak oder transluzent ausgebildet werden und es können 3D-Effekte erzeugt werden, wobei die Glasdicke und die Glastranparenz den 3D-Effekt mitbestimmt und zusätzlich bei der Wahl von 2 transluzenten Emailfarben die Oberfläche des Metallblechs (4) in den ästhetischen Effekt mit einbezogen werden kann.
[0045] Durch Beimengung diverser Effektpigmente wie feinen Glashohlkügelchen aus Borosilikatglas mit und ohne Beschichtungen bzw. von kleinen transluzenten Plättchen (Flakes; Glas-flakes; Gimmerflakes) mit diffraktiven Beschichtungen zur Erzielung von Farbkippeffekten im sichtbaren Wellenlängenbereich oder von Lumineszenzpigmenten können vielfältige optische Effekte erzielt werden.
[0046] Neben den üblichen Emailfarben auf Basis von Glasfritten können auch siebdruckfähige, transluzente, metalloxidische Sol-gel Farben auf Ebene 1 und 2 verwendet werden. Beispielsweise die siebdruckfähige und hochreflektive Sol-gel Farbe mit der Bezeichnung LustRefelx TLU 0050A „Refelctive mirror coating“ der Firma Ferro, die mittels einem Polyester-Sieb mit größer 100 Mesh/cm Maschenweite einen Naßauftrag von 15 bis 20 pm ermöglicht und nach einer Vortrocknung bei 100 bis 130°C durch Entfernung aller Lösungsmittel eine Schichtdicke von 1 bis 2 pm bewirkt und bei einem typischen Temperprozeß für Floatglas bei 600 bis 700°C und typisch 3 bis 6 Minuten eine Nanometer-dünne außenbeständige (Ebene 1) Schicht von etwa 50 bis 400 nm ergibt. Diese Beschichtung bzw. grafische Gestaltung (7) kann grundsätzlich auch auf der Glasinnenseite (Ebene 2) erfolgen und bietet einen guten und dauerbeständigen Haftverbund mit der dauerelastischen polymeren Haftverbundfolie (3).
[0047] Durch Beimengung weiterer nanoskaliger Effektpigmente mit Lumineszenzeigenschaften können weitere vielfältige optische Effekte erzielt werden und durch Beimengung weiterer nanoskaliger Pigmente wie beispielsweise Titandioxid-Pigmente oder ZnO-Pigmente können neben Lumineszenzeffekten auch interessante seidenmatte Oberflächeneffekte und dergleichen Effekte erzielt werden.
[0048] Sol-Gel-Beschichtungs- bzw. Bedruckungs-Verfahren sind nasschemische Verfahren zur Herstellung homogener, nanokristalliner keramischer oder oxidkeramischer oder keramischorganischer Schichten. Die Besonderheit bei Sol-Gel-Verfahren besteht darin, dass die Herstellung bzw. Abscheidung der Werkstoffe jeweils von einem flüssigen Sol-Zustand ausgeht, der durch eine Sol-Gel-Transformation in einen festen Gel-Zustand überführt wird. Als Sole werden Dispersionen fester Partikel im Größenbereich zwischen 1 nm bis 100 nm bezeichnet, die feinst verteilt (dispergiert) in Wasser oder organischen Lösungsmitteln sind. Sol-Gel-Verfahren gehen allgemein von Solsystemen auf der Basis metallorganischer Polymere aus. Der Übergang vom flüssigen Sol zum keramischen Werkstoff erfolgt jeweils über einen Gelzustand. Während der Sol-Gel-Transformation kommt es zu einer 3-dimensionalen Vernetzung der Nanopartikel im Lösungsmittel, wodurch das Gel Festkörpereigenschaften erhält. Die Überführung des Gels in einen oxidkeramischen Werkstoff erfolgt durch eine kontrollierte Wärmebehandlung unter Luft.
[0049] Das Metallblech (4) wird bevorzugt aus einem Edelstahlblech mit hoher Beständigkeit gegen Rostbefall und guter elektrischer Schweißbarkeit gewählt und wird beispielsweise mit der Güte bzw. Qualität gemäß EN 10020 mit der Werkstoffnummer 1.4510, 1.4520, 1.4521, 1.4512, 1.4509 oder 1.4462 mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten aT(20-100°C) von 10,0 bis etwa 13,0 10- 6/K gewählt, wobei diese Aufzählung der verwendbaren Edelstahlblechqualitäten nicht vollständig ist und auf die jeweilige Anwendung bzw. Spezifikation bzw. Ausschreibung angepaßt werden muss. Generell gilt, dass Edelstahltypen mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 10,0 bis etwa 13,0 10'6/K bevorzugt werden, da die Glasscheibe einen Wärmeausdehungskoeffizienten aT(20-100°C) von etwa 9,0 10'6/K aufweist und ein zu hoher Unterschied im Wärmeausdehungskoeffizienten den Haftverbund stark belasten würde.
[0050] Ein derartiges Metallblech wird in einer Dicke von 0,3 bis 3,0 mm, insbesondere 0,5 bis 2,0 mm und ganz besonders 0,8 bis 1,5 mm Dicke verwendet und es können dabei M6 und M8 Edelstahlbolzen mit Zündspitze als Befestigungsmittel (8) verwendet werden und durch den Lichtbogenbolzenschweißvorgang mit Spitzenzündung mit einem Schweißvorgang im Bereich von 1 msec bis 3 msec ist die thermische Belastung im Metallblechbereich zur dauerelastischen polymeren Haftverbundfolie derart gering, dass bei Wahl einer geeigneten Spannung keine sichtbaren Spuren zu erkennen sind. Die Überprüfung der richtigen Schweißparameter erfolgt dabei mit einer transparenten Glasscheibe (2) und einem gebürsteten Edelstahlblech (4).
[0051] Das Edelstahlblech (4) kann auf beiden Seiten unbehandelt verwendet werden oder auf der Seite zur Glasscheibe gebürstet oder poliert bzw. allgemein mit einer chemischen oder mechanischen oder Laser-technischen Oberflächenbehandlung beziehungsweise einer Oberflächenstrukturierung beziehungsweise einer Oberflächenprägung ausgebildet verwendet werden.
[0052] Als dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) wird eine Folie aus Polyvinylbutyral (PVB) mit Dicken von 0,38 mm, 0,76 mm, 1,14 mm und 1,52 mm oder Polyurethan (PU) oder Ethylen-Vinylacetat Copolymeren (EVA) oder EVM (EVA mit hohem Vinylacetal-Gehalt - Leva-melt der Firma Lanxess) verwendet, wobei bei größeren Flächen und/oder dickeren Stahlblechen insbesondere Haftverbundfolien (3) mit Dicken von 1,14 mm und 1,52 mm verwendet werden, da sowohl ein ESG- bzw. ESG-H- oder TVG-Glas gewisse Unebenheiten durch die thermische Behandlung aufweisen und ein dickeres Stahlblech ebenfalls Unebenheiten aufweisen kann und auf der anderen Seite eine hohe Eigensteifigkeit aufweist und derart durch den Laminiervorgang in einem Autoklav-Laminationsprozeß nach dem Stand der Technik für die Herstellung von Verbundsicherheitsglaselementen ein geringer Ausgleich von allfälligen Unebenheiten erfolgt.
[0053] Üblicherweise werden transparente Haftverbundfolien (3) verwendet, wie sie standardmäßig bei einem VSG-Laminierprozeß von Glasscheiben verwendet werden. Es können jedoch auch eingefärbte Haftverbundfolien (3) Verwendung finden und es können PVB-Folien mit selbstleuchtenden Eigenschaften, also mit lang-nachleuchtenden Pigmenten, verwendet werden wie beispielsweise die PVB-Folie LUMINEO von Kuraray-Trosifol (www.trosifol.com/fileadmin/pdf/broschueren_2011/disclaimer/OP_Lumineo_dts _6_2011_net.pdf) für die Architekturverglasung.
[0054] Der Laminiervorgang erfolgt in bevorzugter Folge analog zu einem Glas- Laminiervorgang, es wird in einem geschützten Raum (reinraumartig mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit) auf das gereinigte Metallblech (4) eine oder mehrere Haftverbundfolien (3) im Format des Metallblechs (4) bzw. mit einem entsprechenden Übermaß gelegt und darauf wird die Glasscheibe (2) gelegt und dieser Sandwich wird nach dem Stand der Technik durch einen Vorlaminator in der Form eines Rollenlaminators (Kalanders, Walzenstuhlungen) bewegt und es erfolgt ein Vorverbund bei Temperaturen von über 100°C, wobei die Rollen Temperaturen von über 180°C aufweisen können. Durch den Vorverbund ist der Sandwich (2, 3, 4) manipulierbar, weist jedoch noch kleine bis kleinste Lufteinschlüsse in der Haftverbundfolie (3) auf und lassen den Verbund noch milchig-trüb aussehen. Der endgültige Laminiervorgang erfolgt üblicherweise in einem Autoklav bei erhöhter Temperatur im Bereich 100°C bis 160°C, insbesondere bei etwa 120°C bis 140°C bei Verwendung einer PVB-Laminierfolie und erhöhtem Druck im Bereich von 10 bis 15 kg/cm2 über oftmals mehrere Stunden Verweildauer. Die Aufgabe des Druck-Temperatur-Prozesses in einem Autoklaven besteht in der vollständigen Lösung der Restluft und Restfeuchtigkeit in der aufgeschmolzenen PVB-Folie, wobei die Luft bei den genannten
Temperaturen gut löslich in PVB ist. In der Abkühlphase wird unter Beibehaltung des vollen Drucks der Inhalt der Autoklaven bis zu einer Glasflächentemperatur von etwa 40°C herunter gekühlt und erst anschließend wird der Druck aus dem Autoklaven abgelassen.
[0055] Bei der Wahl der Dicke der Haftverbundfolie (3) zwischen Glasscheibe (2) und Metallblech (4) spielt noch der thermische Ausdehnungskoeffizient der beiden Elemente (2, 4) eine Rolle und jener von einer Agraffe (9) bzw. von Einhängeschiene (10), die beide üblicherweise aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen gefertigt sind.
[0056] Neben der Verwendung von PVB-Folien (3) als dauerelastische polymere und transparente beziehungsweise transluzente oder auch selbstleuchtende Haftverbundfolien (3) können Folien aus Polyurethan (PU/TPU) oder Ethylen- Vinylacetat Copolymeren (EVA) oder EVM (EVA mit hohem Vinylacetat-Gehalt - Levamelt der Firma Lanxess) verwendet werden, wobei bei EVA-Folien analog zur Lamination von Photovoltaikmodulen sogenannte Vakuumlaminieranlagen verwendet werden können, die wesentlich geringere Investitionkosten bedingen. Bei Verwendung von EVM-Folien kann die Laminationszeit zusätzlich reduziert werden. In allen Fällen muss die Art der dauerelastischen polymeren und transparenten beziehungsweise transluzenten Haftverbundfolien (3) auf die Anwendungsart, die Größe der einzelnen Glas-Metall-Verbundplatte (1) und die Dicken der Glasscheibe (2) und des Metallblechs (4) und die Umgebungsbedingungen abgestimmt werden und es müssen die einschlägigen Vorschriften und Normen bezgl. Fassaden berücksichtigt werden.
[0057] Grundsätzlich weisen PVB-Folien gewisse Vorteile bei der Lamination von Glasscheiben auf wie einen sehr gut reproduzierbaren Laminationsprozeß mit der Möglichkeit der Nacharbeit im Falle von kleinen Lufteinschlüssen, eine Glashaftung ohne Haftvermittler, eine lange Lagerzeit bis zu einigen Jahren vor der Verarbeitung, eine hohe optische Transparenz und eine gute UV- Beständigkeit (25 - 30 Jahre), Temperaturbeständigkeit bis 60 bis 80°C und noch weitere Vorteile, aber auch den Nachteil gegenüber EVA, dass ein Autoklav erforderlich ist und dieser im Verhältnis zu einer Vakuumlaminieranlage wesentlich teurer ist und einen wesentlich höheren Energieanschlußwert erforderlich macht und dass die Kante bei einer PVB Lamination etwas empfindlicher auf Wasserdampf bzw. Wasser reagiert verglichen zu einer EVA Lamination und derart in der Außenanwendung etwas kritischer ist und gewisse Konstruktionsprinzipien berücksichtigt werden müssen. Bei einer PVB Lamination werden beispielsweise die Glasscheiben etwas größer gewählt als die Metallbleche mit beispielsweise einem Glasüberstand (24).
[0058] E in weiteres wesentliches Kriterium stellen die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien dar.
[0059] Als Befestigungsmittel (8) kann ein Gewindebolzen oder eine Gewindemutter oder eine Buchse oder ein Haken oder eine Öse verwendet werden. Die Befestigungsmittel (8) werden bevorzugt aus einem Edelstahl gefertigt, der für die Lichtbogenbolzenschweißung geeignet ist und eine sogenannte Zündspitze aufweist und derart durch den Lichtbogenbolzenschweißvorgang mit Spitzenzündung mit einem Schweißvorgang im Bereich von etwa 1 msec bis 3 msec mit dem Metallblech (4) verschweißt werden kann.
[0060] Bei Verwendung von 1,0 bis 3,0 mm dicken Stahlblechen (4) der Qualität [0061] 1.4510 mit aT(2o-ioo°c) von 10,0 10"6/K oder [0062] 1.4520 mit aT(2o-ioo°c) von 10,4 10'6/K oder [0063] 1.4521 mit aT(2o-ioo°c) von 10,4 10"6/Koder [0064] 1.4512 mit aT(2o-ioo°c) von 10,5 10"6/K oder [0065] 1.4509 mit cit(2o-ioo°c) von 11,0 10'6/K oder [0066] 1 .4462 mit C(t(2o-ioo°c) von 13,0 10'6/K und dergleichen Edelstahlblechqualitäten können derart M6 und M8 Bolzen ohne sichtbare Veränderung der Metalloberfläche zur Haftverbundfolie (3) angeschweißt werden. Grundsätzlich können auch kostengünstige 1.4301 Edelstahlbleche mit einem α-φο-ιοο-ο) von 16,0 10'6/K verwendet werden, wobei aufgrund des doch etwas großen Wärmeausdehnungskoeffizienten- Unterschiedes zu Glas auf die maximale Größe geachtet werden muss und möglicherweise eine relativ dicke dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) verwendet werden muss und natürlich muss dabei auf die erforderliche Rostbeständigkeit geachtet werden. Bei hoher Anforderung an die Rostbeständigkeit sind V4A Edelstahlqualitäten mit Molybdän (MO) Zusatz erforderlich.
[0067] In den Figuren 9 und 10 ist dargestellt, dass beim Schweißvorgang mit beispielsweise einer Spalt-Bolzenschweißpistole wird zunächst ein Befestigungsmittel (8), zum Beispiel ein M8 Gewindebolzen, mit einem etwa 9 mm Durchmesser Flanschansatz von etwa 1 mm Höhe und einer mittigen Zündspitze von etwa 0,7 mm bis 1,0 mm Durchmesser und 0,7 mm bis 1,0 mm Höhe in den Bolzenhalter der Bolzenschweißpistole geschoben. Dann wird die Pistole senkrecht mit allen Füßen (elektrischen Kontaktelementen) auf das Metallblech (4) aufgesetzt. Beim Auslösen des Schweißvorganges wird der Gewindebolzen von einem Hubmagneten gegen eine Druckfeder um 1 mm bis 5 mm angehoben. Je höher der Abhub gewählt wird, umso kürzer ist die Schweißdauer. Mit Erreichen der Endlage wird der Hubmagnet abgeschaltet und der Schweißstrom eingeschaltet. Der Gewindebolzen mit der Zündspitze wird von der Druckfeder in Richtung Metallblech-Oberfläche beschleunigt. Beim Auftreffen der Zündspitze auf die Metallblech-Oberfläche fließt ein großer Entladestrom, wodurch die Zündspitze verdampft und sich ein Lichtbogen aufbaut, der die gesamte Stirnfläche des Gewindebolzens und eine etwa gleich große Stelle am Metallblech anschmilzt. Die angeschmolzene Stirnfläche des Gewindebolzens taucht in die angeschmolzene Metallblech-Oberfläche und der Lichtbogen erlischt und das Schmelzbad erstarrt. Dieser Schweißvorgang dauert etwa 1 bis 3 msec und die Spalt-Bolzenschweißpistole kann senkrecht abgezogen werden.
[0068] Zur Vermeidung von Schmauchspuren und Zunderspuren kann das Metallblech (4) im Bereich der Schweißstelle mit Seifenlauge benetzt werden.
[0069] Alternativ zu dieser Spalt-Bolzenschweißung kann auch eine Kontakt- Bolzenschweißung durchgeführt werden, wobei durch die Wahl des Spalt-Bolzenschweißens die Zeitdauer und die thermische Belastung des Metallblechs i.a. kürzer gehalten werden kann und derart kann der gesamte Laminatverbund thermisch besser geschont werden.
[0070] Unter der Metallblech-seitigen Agraffe (9) wird jenes Element verstanden, das durch das Befestigungsmittel (8) und in Figur 1 durch einen Gewindebolzen (8) dargestellt, mit dem Metallblech (4) verbunden ist. Üblicherweise werden nicht sichtbare Befestigungsmittel zum Beispiel bei hinterlüfteten Fassadenplatten mit Agraffe bezeichnet. Agraffen können sehr unterschiedliche Formen aufweisen und bestehen in der Regel aus Aluminium beziehungsweise aus Aluminiumlegierungen.
[0071] Da Aluminium und Aluminiumlegierungen einen Wärmeausdehungskoeffizienten aT (zwischen 20°C und 100°C) von etwa 24 x 10'6/K aufweisen und ein übliches Floatglas nur 9 x 10'6/K und ein geeignetes Stahlblech im Bereich 10 x 10'6/K kann eine Agraffe (9) nur stückweise verwendet werden und kann derart in eine Einhängeschiene (10) eingehängt werden, wobei auf die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten geachtet werden muss. Die Agraffen (9) weisen üblicherweise Elemente zur Höheneinstellung (13) und zur Fixierung (14) auf. Diese Elemente (13, 14) sind nur schematisch und beispielhaft skizziert und müssen bei entsprechender Größe der Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) auf das entsprechende Gewicht ausgelegt werden. Die stückweise metallseitige Agraffe (9) liegt direkt auf der Rückseite des Metallblechs (4) auf. Dadurch entsteht am Befestigungsmittel (8) wenig bis kein Kippmoment.
[0072] Die Einhängeschiene (10) ist weiters über schematisch dargestellte Fassadenbefestigungselemente (15) mit der Wand (16) verbunden. Die Art und Weise der Befestigung kann in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen realisiert werden und wird üblicherweise an die bautechnischen örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden. Dabei wird auf eine langfristig sichere Befestigung unter Einhaltung der Bauvorschriften geachtet und gleichzeitig muss eine rasche Montage möglich sein und muss die Einsteilbarkeit bezüglich Wandabstand und x-y-Position beziehungsweise der Winkeligkeit rasch und dauerhaft möglich sein.
[0073] In der schematischen Darstellung in Figur 1 wird eine baugleiche Agraffe (9) und Schiene (10) dargestellt. Dies hat den Vorteil, dass nur ein Ziehwerkzeug für beide Profile (9, 10) benötigt wird.
[0074] In Figur 2 ist ein schematischer Schnitt durch den Randbereich einer Glas- Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einem noch nicht verschweißten Befestigungsmittel (8) dargestellt. In dieser Ausbildung wird ein Gewindeschweißbolzen (8) mit einem M8 Gewinde und einem etwa 9 mm Durchmesser Flanschansatz (21) von etwa 1 mm Flöhe und einer mittigen Zündspitze (22) von etwa 0,7 mm bis 1,0 mm Durchmesser und 0,7 mm bis 1,0 mm Höhe mittig in der Stirnfläche des Gewindebolzens (23) verwendet.
[0075] Die Metallblech-Abwinkelung (11) wird beispielhaft bis über 2/3 der Dicke der Glasscheibe (2) ausgebildet und wird in diesem Bereich durch die dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) mit der Glasscheibe (2) verbunden und dient einer gewissen Absicherung im Sinne einer mechanischen Lastabtragung.
[0076] Die Metallblech-Abwinkelung (11) kann über die gesamte untere Kante ausgebildet sein oder nur stückweise.
[0077] In Figur 3 ist eine schematische Ansicht auf 4 beispielhaft angeordnete Glas- Metall-Fassadenverbundplatten (1) mit jeweils unterschiedlich vielen Befestigungsmittel (8, 18, 19, 20) pro Agraffe (9) aufgezeigt. Durch die Anzahl von zwei oder drei oder vier Befestigungsmittel (8, 18, 19, 20) pro Agraffe (9) können kleinere Durchmesser der Befestigungsmittel verwendet werden und kann die Sicherheit erhöht werden. Durch die enge Beabstandung (18, 19, 20) der Befestigungsmittel (8) stellt der unterschiedliche Wärmeausdehungskoeffizient zwischen dem Aluminium bzw. der Aluminiumlegierung einer einzelnen Agraffe und dem Metallblech (4) kein Problem dar und können die einzelnen Agraffen (9) sehr genau zueinander in Linie positioniert und befestigt werden.
[0078] In Figur 4 ist ein schematischer Schnitt durch den Randbereich einer Glas- Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einem verschweißten Befestigungsmittel (8) und einem lastabtragenden L-Element (25) dargestellt. Die Befestigung dieses L-Elementes (25) erfolgt beispielsweise durch das Befestigungssystem (28) und kann stückweise oder über die gesamte untere Kante ausgebildet sein. Die von der Sonnenseite (5) sichtbare Kante des L-Elementes (25) wird bevorzugt schwarz bzw. dunkel ausgebildet und wird derart kaum optisch störend wahrgenommen. Der Raum zwischen der Glasscheibe (2) und dem L- Element (25) kann mit einem dauerelastischen polymeren Element (26) ausgefüllt sein, beispielsweise auf Basis eines zweikomponentigen Silicons oder PVB oder EVA oder EVM oder PU/TPU und dergleichen dauerelastischen Polymeren.
[0079] In Figur 5 ist ein schematischer Schnitt durch den Randbereich einer Glas- Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einem verschweißten Befestigungsmittel und einem lastabtragenden U-Element (27) dargestellt. Die Befestigung dieses U-Elementes (27) erfolgt beispielsweise durch das Befestigungssystem (28). Das U-Element (27) greift dabei in eine sogenannte Glas-Agraffe (29) ein. Darunter wird ein kreissegmentförmiger Einschliff in einen Randbereich der Glasscheibe (2) verstanden. Derartige Elemente (27, 28, 29) können mehrfach an der Unterkante der Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) angeordnet sein und können auch randseitig oder an der oberen Kante ausgebildet sein. Der Zwischenraum zwischen dem U-Element (27) und dem Glas-Agraffen-Einschliff (29) kann mit einem dauerelastischen polymeren Element (26) ausgefüllt sein, beispielsweise auf Basis eines zweikomponentigen Silicons oder PVB oder EVA oder EVM oder PU/TPU und dergleichen dauerelastischen Polymeren.
[0080] In Figur 6 ist eine schematische Draufsicht auf den Randbereich einer Glas- Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einem lastabtragenden U-Element (27) und dem kreissegmentförmigen Einschliff im Randbereich der Glasscheibe (2) dargestellt. Grundsätzlich kann der Einschliff auch rechteckförmig mit entsprechenden Radien ausgebildet sein und kann beispielsweise über die gesamte Glaskante ausgebildet sein und das lastabtragende bzw. sichernde U- Element (27) kann stückweise ausgebildet sein oder über die gesamte Länge der
Glaskante geführt sein.
[0081] Die Figur 7 zeigt die Zusammenstellungszeichnung der in Figur 1 dargestellten Ausführung, wo erkennbar ist, dass die metallblechseitige Agraffe 9 mit einem vertikalen und nach innen gerichteten Schenkel über einen zugeordneten Absatz der fassadenseitig angeordneten Einhängeschiene 10 greift und dass die Höheneinstellung über eine Justierschraube 30 zwischen der Agraffe 8 und der fassadenseitigen Einhängeschiene 10 erfolgt. Ferner zeigt die Figur 7, dass zur Festlegung der Verbindung eine Fixierschraube 31 vorgesehen ist, die in eine zugeordnete Gewindebohrung 14 (siehe Figur 1) in der Agraffe 9 eingeschraubt ist und sich mit ihrem bolzenseitigen Ende an einem vertikalen Teilstück der fassadenseitigen Einhängeschiene 10 abstützt und dort festlegt.
[0082] Die Befestigung der fassadenseitigen Einhängeschiene 10 erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Dübelschraube, die allgemein als Fassadenbefestigung 15 in Figur 7 dargestellt ist.
[0083] In Figur 1 ist im Gegensatz hierzu eine über Schrauben lösbar gebildete Fassadenbefestigung gezeigt, wobei zwei abgewinkelte L-Profile über eine Schraubenverbindung miteinander verbunden sind.
[0084] Die Art und Ausführung der Befestigung der fassadenseitigen Einhängeschiene 10 an der Fassade 16 kann deshalb in weiten Grenzen geändert werden.
[0085] Die Figur 7 zeigt den Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, dass nämlich die punktförmigen, bolzenartigen Befestigungsmittel 8 in beliebigen Abständen großflächig auf der Rückseite des Metallbleches 4 angeschweißt werden können, so dass eine günstige, großflächige Verbindung des Metallbleches 4 mit der Fassade 16 erfolgen kann. Beim Stand der Technik waren jeweils nur randseitige Verbindungen zwischen dem Metallblech 4 und der Fassade 16 gezeigt, was mit einer wesentlich schlechteren Lastübertragung verbunden ist.
[0086] Durch die großflächige Lastübertragung über beliebige auf der Rückseite des Metallbleches 4 angeordnete Befestigungsmittel 8, die mit zugeordneten Agraffen 9 lösbar oder fest miteinander verbunden sind, ergibt sich dem gemäß der Vorteil, dass hohe Lasten und Biegemomente über eine Anzahl von vertikal übereinander liegenden und einen gegenseitigen Abstand voneinander einnehmenden Befestigungspunkten günstig auf die Fassade 16 übertragen werden kann.
[0087] Die Figur 8 zeigt die Rückansicht der Darstellung in Figur 7, wo erkennbar ist, dass die jeweils in einer horizontalen Linie beabstandet voneinander angeordneten Agraffen 9, die mit den bolzenartigen Befestigungsmitteln 8 verbunden sind, jeweils in einer Einhängeschiene 10 eingehängt sind und dort über die besagten Schrauben 30, 31 justierbar und festlegbar sind.
[0088] Die Figur 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendeten Bolzen-Schweißpistole. Diese Anlage arbeitet nach dem Kondensator-Entladungsprinzip. Es werden die bolzenartigen Befestigungsmittel 8 nach der Erfindung über eine Spitzenzündung mit der Rückseite des Metallbleches 4 verschweißt.
[0089] Um die erforderliche Energie bereitzustellen, wird eine Kondensatorbatterie über einen Regelkreis aufgeladen. Der Schweißstrom wird dann über einen Leistungsthyristor aktiviert. Über die Bolzen-Schweißpistole, das bolzenartige Befestigungsmittel 8, das elektrisch leitfähige Metallblech 4 und das Massekabel wird der elektrische Kreislauf geschlossen.
[0090] In Figur 10 ist der Schweißvorgang mit der in Figur 9 dargestellten Spalt- Schweißpistole für das Bolzenschweißen mit Spitzenzündung dargestellt. Durch die kurze Schweißzeit (gegenüber dem Kontakt-Schweißverfahren) ist eine solche Bolzen-Schweißpistole für das Schweißen von sehr dünnwandigen Werkstücken geeignet und ermöglicht Aluminiumschweißungen ohne Schutzgas. Mit den geeigneten Einstellungen können neben Aluminium auch alle anderen Werkstoffe geschweißt werden.
[0091] In Figur 10 wird der zeitliche Ablauf eines einen Spalt 42 aufweisenden Gewindebolzens 38 dargestellt.
[0092] Zuerst wird der Gewindebolzen 38 in den Bolzenhalter der Schweißpistole 34 geschoben. Dann wird die Schweißpistole 34 mit allen Pistolenfüßen 37 auf das Metallblech 4 aufgesetzt. Durch Drücken der Starttaste 39 wird der Gewindebolzen 38 von einem Hubmagneten (gegen eine Druckfeder) abgehoben. Dies ist in Figur 10 auf der zweiten Abbildung von links dargestellt.
[0093] Mit Erreichen der Endlage wird der Hubmagnet abgeschaltet und der Schweißstrom eingeschaltet. Der Gewindebolzen 38 wird nun von der Druckfeder in Richtung auf das Metallblech 4 beschleunigt. Beim Auftreffen der Zündspitze 22 auf die Oberfläche des Metallbleches 4 fließt ein großer Entladestrom. Dadurch verdampft die Zündspitze und es baut sich ein Lichtbogen auf, der die Stirnfläche des Gewindebolzens 38 und eine etwa gleichgroße Stelle zum Werkstück (Metallblech 4) anschmilzt. Anschließend taucht der Gewindebolzen 38 in die Schmelze 43 ein, der Lichtbogen erlischt und das Schmelzbad erstarrt. Dieser Schweißvorgang dauert ca. 1 bis 3 ns. Unmittelbar danach kann die Pistole senkrecht abgezogen und erneut bestückt werden.
[0094] Je höher der Abhub nach Figur 10 in der zweiten Abbildung von links, desto größer ist die Schweißdauer. Der Abhub kann von 0 bis 5 mm stufenlos eingestellt werden. Die Wandstärke des Metallbleches 4 kann minimal 0,5 mm betragen, um eine ordnungsgemäße Verschweißung zu gewährleisten.
[0095] Bei dieser Ausführung kann auf ein Schutzgas verzichtet werden, weil die Schweißdauer so kurz ist, dass keine Gefahr besteht, dass die Schweißstelle während der kurzen Verschweißzeit oxydiert.
[0096] Statt eines Gewindebolzens 38, der im Ausführungsbeispiel nach Figur 9 und 10 dargestellt ist, können auch andere Schweißelemente (Schweißbolzen) verwendet werden, wie z. B. Innengewindebuchsen, Stifte und sonstige bolzenartige Schweißelemente unterschiedlicher Abmessungen und Materialien. Alle Schweißelemente sollten eine Zündspitze 22 aufweisen.
ZEICHNUNGSLEGENDE 1. Verbundplatte 2. Glasscheibe 3. Haftverbundfolie 4. Metallblech 5. Sonne (Fassaden-Außenseite) 6. Beschichtung (außen) 7. Beschichtung (innen) 8. Befestigungsmittel 9. Agraffe (Winkelprofilstück) 10. Einhängeschiene 11. Abwinkelung 12. Verrundung 13. Gewindebohrung (für 30) 14. Gewindebohrung (für 31) 15. Fassadenbefestigung 16. Fassade (Wand) 17. Schweißstelle 18. Befestigungsmittel (wie 8) 19. Befestigungsmittel (wie 8) 20. Befestigungsmittel (wie 8) 21. Flansch Ansatz (von 8) 22. Zündspitze 23. Stirnfläche 24. Glasüberstand 25. lastabtragendes Element (Winkelprofil) 26. dauerelastisches Element 27. lastabtragendes Element (Winkelprofil) 28. Befestigungsmittel 29. Glas-Agraffe 30. Justierschraube (für 13) 31. Fixierschraube (für 14) 32. Mutter (von 8) 33. Scheibe (von 8) 34. Schweißpistole 35. Stromleitung 36. Steuerkabel 37. Pistolenfuß 38. Gewindebolzen 39. Starttaste 40. Pfeilrichtung 41. Pfeilrichtung 42. Spalt 43. Schmelze

Claims (23)

  1. Patentansprüche 1. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einer Glasscheibe (2), deren Rückseite durch eine dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) mit einem Metallblech (4) verbunden ist, auf dem punktförmig und in gegenseitigem Abstand eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln (8, 18-20) angeschweißt sind, welche die lastübertragende Verbindung zur Fassade (16) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die punktförmigen Befestigungsmittel (8, 18-20) auf der ganzen Fläche der Glasscheibe (2) auf dem Metallblech (4) verteilt befestigt sind und das Metallblech (4) vollflächig mit der Rückseite der Glasscheibe (2) über die Haftverbundfolie (3) verklebt ist und die Befestigungsmittel (8, 18-20) als Stehbolzen ausgebildet sind und mit der einen Stirnseite punktförmig auf der inneren Oberfläche des Metallblechs (4) aufgeschweißt sind und die Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) randlos die Sichtseite der Fassade bildet.
  2. 2. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dauerelastische polymere Haftverbundfolie aus Polyvinylbutyral oder Polyurethan oder Ethylen-Vinylacetat Copolymeren besteht.
  3. 3. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Haftverbundfolie bevorzugt eine Dicke von 0,38 mm, 0,76 mm, 1,14 mm und 1,52 mm aufweist und dass bei großen Flächen und/oder dicken Stahlblechen die Haftverbundfolie eine Dicke im Bereich zwischen 1,14 mm und 1,52 mm aufweist.
  4. 4. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech eine Dicke von 0,3 bis 3,0 mm, insbesondere 0,5 bis 2,0 mm und ganz besonders 0,8 bis 1,5 mm Dicke aufweist.
  5. 5. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die punktförmigen Befestigungsmittel (8, 18-20) mit einer winkelprofilförmigen Agraffe (9) verbunden sind, und dass mindestens zwei Agraffen (9) in zumindest zwei fassadenseitig angeordneten Einhängeschienen (10) eingehängt sind.
  6. 6. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech auf der Seite zur Glasscheibe gebürstet oder poliert bzw. allgemein mit einer chemischen oder mechanischen oder Laser- technischen Oberflächenbehandlung beziehungsweise einer Oberflächenstrukturierung beziehungsweise einer Oberflächenprägung ausgebildet ist.
  7. 7. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe aus Floatglas oder Solarglas gebildet ist und thermisch vorgespannt ein Einscheiben-Sicherheits-Glas oder ein fremd überwachtes heißgelagertes Einscheiben-Sicherheitsglas ESG-H ist oder ein Teil-Vorgespanntes-Glas ist und randseitig besäumt ausgebildet ist.
  8. 8. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe (2) mit einer Emailfarbe beschichtet ist welche einen Haftverbund zu der Haftverbundfolie (3) bildet.
  9. 9. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe auf Ebene eins, also der Außenseite und/oder auf Ebene 2, der Innenseite der Glasscheibe, mit einer transluzenten grafischen Gestaltung versehen ist.
  10. 10. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech auf der unteren Seite zumindest stückweise derart abgewinkelt ausgebildet ist, dass die Glasscheibe zumindest mit größer 60% der Glasscheibendicke abgestützt wird und die dauerelastische polymere Haftverbundfolie auch in diesem abgewinkelten Metallblechteil angeordnet ist.
  11. 11. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe (2) im unteren Bereich zumindest stückweise oder über die gesamte Breite durch ein L-Element (25) mit Befestigungsmittel (28) zum Metallblech (4) lastabtragend gesichert ist.
  12. 12. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe (2) im unteren Bereich zumindest stückweise oder über die gesamte Breite durch ein U-Element (27) mit Befestigungsmittel (28) zum Metallblech (4) und einem Glaseinschliff (29) in Form einer Glas-Agraffe lastabtragend gesichert ist.
  13. 13. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe als Photovoltaik-Modul ausgebildet ist.
  14. 14. Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel ein Gewindebolzen oder eine Gewindemutter oder eine Buchse oder ein Haken oder eine Öse ist und eine Zündspitze aufweist.
  15. 15. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) mit einer dicken Glasscheibe (2), die durch eine dauerelastische polymere Haftverbundfolie (3) mit einem dünnen Metallblech (4) verbunden ist, auf dem punktförmig und in gegenseitigem Abstand eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln (8, 18-20) mittels einer Lichtbogenbolzenschweißung angeschweißt sind, welche die lastübertragende Verbindung zur Fassade (16) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die als Stehbolzen ausgebildeten Befestigungsmittel (8, 18-20) mit der Lichtbogenbolzenschweißung punktförmig auf dem Metallblech (4) angeschweißt werden und das Metallblech (4) vollflächig mit der Rückseite der Glasscheibe (2) über die Haftverbundfolie (3) verklebt wird und mit der einen Stirnseite punktförmig auf der inneren Oberfläche des Metallblechs (4) aufgeschweißt sind und die Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) randlos die Stirnseite der Fassade bildet.
  16. 16. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech aus einem Edelstahlblech besteht und dass das punktförmige Befestigungsmittel über eine Lichtbogenbolzenschweißung mit Spitzenzündung stirnseitig auf dem Metallblech angeschweißt wird.
  17. 17. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Befestigungsmittel auf dem Metallblech mittels Lichtbogenbolzenschweißung nach der Lamination zu der Glas-Metall-Fassadenverbundplatte erfolgt.
  18. 18. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Befestigungsmittel auf dem Metallblech mittels Lichtbogenbolzenschweißung vor der Lamination zu der Glas-Metall-Fassadenverbundplatte erfolgt.
  19. 19. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 15 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Metallblech (4) benachbart eine Mehrzahl an Befestigungsmittel (8, 18, 19, 20) angeschweißt werden und diese Mehrzahl an Befestigungsmittel mit einer Agraffe (9) verbunden werden und der Abstand der Befestigungsmittel (8) untereinander derart gewählt wird, dass in Verbindung mit der Art der Befestigung der Agraffe (9) Unterschiede in der thermischen Ausdehnung des Metallblechs (4) und der Agraffe (9) aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung keine thermisch bedingen Momente auf die Schweißstellen (17) bewirken.
  20. 20. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Einzel- Agraffen (9) Metallblech-seitig derart montiert werden, dass diese linienartig in Reihe mit enger Positionstoleranz montiert werden und eine Feineinstellungsvorrichtung (13) aufweisen und eine seitlich bedienbare Fixiervorrichtung (14) aufweisen.
  21. 21. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandwich aus Glasscheibe (2) und dauerelastischer polymerer Haftverbundfolie (3) und Metallblech (4) in einem Vorlaminator haftend verbunden werden und in einem Autoklav unter Druck- und Temperatureinwirkung luftblasenfei miteinander verbunden werden oder in einem Vakuumlaminator luft-blasenfei miteinander verbunden werden.
  22. 22. Verfahren zur Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (8) auf dem Metallblech (4) mittels Lichtbogenbolzenschweißung vor der Lamination zu der Glas-Metall-Fassadenverbundplatte (1) erfolgt und die Vorlamination mit Hilfe einer Ausgleichsplatte mit Aussparungen für die Befestigungsmittel erfolgt.
  23. 23. Verfahren zu Herstellung einer Glas-Metall-Fassadenverbundplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe ein oder beidseitig mittels Rollenbeschichtung oder Vorhanggießen oder Rakeln beschichtet oder mittels Siebdruck oder InkJet-Druck grafisch gestaltet ist und nach einer Vortrocknung der Härtungsprozess gemeinsam mit dem ESG beziehungsweise TVG Prozess bei etwa 600 bis 650°C, typisch 620°C bis 630°C, stattfindet. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
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