DE10111859A1 - Verfahren zum Verbinden von Glasteilen mit anderen Glasteilen oder mit Abdicht- oder Verbindungsprofilen und entsprechende Verbindung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum festen Verbinden von Glasteilen (1) mit zur Abdichtung oder Verbindung der Glasteile vorgesehenen vorgefertigten Profilen (6) oder mit anderen Glasteilen verwendet erfindungsgemäß ein durch Bestrahlung aushärtbaren Klebemittels zwischen den Kontaktflächen der zu verbindenden Teile. Es werden auch verschiedene Verbindungsarten zwischen Profilen und Glasscheiben bzw. zwischen Glasteilen beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Glasteilen miteinan­ der oder mit Abdicht- oder Verbindungsprofilen sowie eine insbesondere mit diesem Ver­ fahren herstellbare Verbindung.

Entsprechende Verfahren sind bereits seit längerem bekannt. Zum Beispiel werden soge­ nannte Verbundglasscheiben dadurch miteinander verbunden, dass eine Folie zwischen zwei exakt aufeinanderpassende Glasscheiben, die im Prinzip auch gekrümmt sein kön­ nen, gelegt und mit diesen verklebt wird. Hierzu ist oft die Anwendung von Druck und/oder Wärme erforderlich, wobei diese Bedingungen für längere Zeit aufrechterhalten werden müssen.

Weiterhin sind Verbindungen für Isolierglasscheiben bekannt, die sich entlang dem Rand einer Isolierglasscheibe zwischen zwei beabstandet gehaltenen Glasscheiben erstrecken. Der sogenannte "Randverbund" zwischen den beiden Glasscheiben der Isolierglasschei­ be wird im Regelfall ebenfalls durch ein Klebemittel mit den Glasscheiben dicht verbunden und hält diese fest und dicht zusammen. Hier werden meist Butylkleber verwendet, und oft wird noch eine zusätzliche äußere Versiegelung mit Polysulfid vorgesehen.

Bei Isolierglasscheiben für Fassadenverkleidungen ist es bekannt (EP-A1-319 695), die jeweils von der Unterkonstruktion abgewandte (äußere) Scheibe zusätzlich zu ihrer Ver­ klebung durch Sicherungselemente zu unterfangen, welche in eine in die Stirnkante der betreffenden, vorzugsweise vorgespannten Glasscheibe parallel zu deren Scheibenfläche eingefräste Nut eingreifen.

Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Anwendungen, bei denen Glasteile nicht mit­ einander, sondern mit anderen Teilen, wie z. B. Abdicht- oder Verbindungsprofilen zu ver­ binden sind. Dies gilt z. B. für Dichtungsleisten an Glastüren oder auch für Glasfassaden­ platten.

In DE-A1-42 29 090 ist eine Verbundglasscheibe für Automobile beschrieben, deren Kle­ befolie gegenüber den beiden von ihr verbundenen Einzelglasscheiben geringfügig zurück springt. In die verbleibende Randnut oder -rille wird nach dem endgültigen Verbinden der Scheiben und der Klebefolie eine Lippendichtung durch Extrudieren eingesetzt, deren Dichtlippe nach außen über den Rand der Verbundglasscheibe hinaus ragt.

Ein Nachteil der bekannten Verfahren zum Verbinden von Glas mit entsprechenden Ab­ dicht- oder Verbindungsprofilen oder aber mit anderen Glasteilen besteht darin, dass man im allgemeinen relativ lange Aushärtzeiten benötigt, bevor die Klebeverbindung belastbar ist.

Darüber hinaus ist es schwierig, größere Glasteile, wie z. B. Glasscheiben, nur über relativ kleine Flächenbereiche, wie z. B. entlang den relativ schmalen Rand- bzw. Stirnflächen der Glasscheiben miteinander oder mit Halte- oder Verbindungsprofilen zu verbinden, da die Klebeverbindungen auf kleiner Fläche den über große Hebel wirksamen Belastungs­ kräften oft nicht standhalten.

Die lange Aushärtdauer der Klebeverbindungen verlangsamt bei der industriellen Ferti­ gung die Produktionsabläufe und erfordert insbesondere auch große Zwischenlagerkapa­ zitäten, da miteinander verbundene Teile zunächst einmal in der Weise abgelegt werden müssen, dass die frisch hergestellte Verbindung für längere Zeit nicht belastet wird. Au­ ßerdem sind solche Verbindungstechniken ungeeignet für eine Anwendung vor Ort, das heißt beim Einbau oder der Montage von Glasplatten oder anderen Glasteilen an oder in einem Bauwerk.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und damit hergestellte Verbindungen zu schaffen, die wesentlich einfacher und schneller her­ stellbar sind und die vorzugsweise auch eine bessere Haltbarkeit und eine größere Be­ lastbarkeit aufweisen sollten.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale des Patentanspruchs 8 geben eine entsprechen­ de Verbindung an. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeord­ neten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gegenstände an.

Sowohl bei dem Verfahren als auch bei der Verbindung ist wesentliches Merkmal die Verwendung eines durch Bestrahlung aushärtbaren Klebemittels, welches die aneinander zu fügenden Flächen, sei es zweier Glasteile, sei es eines Glasteils und eines Profilteils, fest verbindet. Die Aushärtzeiten bei Klebemitteln, die durch Bestrahlung aushärtbar sind, sind wesentlich kürzer als die üblichen Aushärtzeiten für bekannte Klebeverbindungen von Glasteilen miteinander oder mit Profilen.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Klebemittel verwendet, welches durch Wärmestrahlung bzw. Infrarot-(IR-)strahlung oder durch Mikrowellenstrah­ lung aushärtbar ist. Die Verwendung dieser Strahlungsarten und eines entsprechend hier­ durch aushärtbaren Klebemittels hat den Vorteil, dass diese Strahlungsarten die meisten Gläser leicht durchdringen und somit das Klebemittel auch an Stellen bestrahlt wird, die ansonsten nur schwer zu erreichen wären.

Alternativ kann jedoch auch ein Klebemittel verwendet werden, welches durch Ultraviolett- (UV-)Strahlen aushärtbar ist. Zwar sind manche Gläser für UV-Strahlung nicht oder nur schlecht durchlässig, man kann jedoch in diesem Fall die UV-Strahlung entweder direkt in einen Klebespalt richten oder aber mit Hilfe des Klebemittels ein seinerseits für UV-Strah­ lung durchlässiges (transparentes) Profil an Glas ankleben. In diesem Fall kann die UV- Strahlung durch das Profil hindurch auf die Klebeverbindung gerichtet werden. Vorausset­ zung hierfür ist natürlich, dass das Material des Profils selbst UV-verträglich ist.

Als besonders geeignet haben sich dabei Klebemittel auf Silikon-Basis erwiesen, z. B. Acetosilikone. Vorzugsweise wird ein UV-härtbares modifiziertes Acetoxy-Silikon verwen­ det, welches bei UV-Bestrahlung Aushärtezeiten im Sekundenbereich hat. Ein handels­ gängiges Produkt ist z. B. Loctite 5083.

Vorzugsweise werden für die adhäsive Kombination mit dem Glas Profile aus Silikonkaut­ schuk verwendet. Die Verwendung eines Silikonklebers und gegebenenfalls auch von Silikonkautschuk-Profilen hat in Verbindung mit Glas den besonderen Vorteil, dass die aus Silikaten bestehenden Gläser eine chemisch sehr ähnliche Struktur und ähnliche Eigenschaften haben, so dass die fertige Klebeverbindung einer Verschweißung ähnlich wird. Selbstverständlich werden dabei vorzugsweise solche Silikonkautschukprofile ver­ wendet, die ihrerseits für UV-Strahlung durchlässig sowie UV-stabil sind. Die Profile kön­ nen entweder den Abschluß an einem Glasteil, z. B. der Randfläche einer Glasscheibe, bilden, oder aber sie können als Verbindungsprofil für die Herstellung von Verbindungen zwischen verschiedenen Glasteilen verwendet werden, so dass verschiedene Abschnitte desselben Profils mit verschiedenen Glasteilen verbunden werden und dadurch das Profil die beiden Glasteile zusammenhält.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der Beschreibung entsprechender Ausführungsbeispiele, die in den anhängenden Figuren dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1a eine Glasscheibe mit einem an der Randfläche dieser Glasscheibe eingeklebten Profil 6,

Fig. 1b ein leicht abgewandeltes Profil 5, welches ebenfalls an die Randfläche einer Glasscheibe angeklebt ist,

Fig. 2 die Verbindung der Stirnflächen zweier in einer Ebene ausgerichteter Glasschei­ ben,

Fig. 3a und 3b zwei verschiedene Eckverbindungen für Glasscheiben,

Fig. 4 eine Randflächenverbindung zweier in derselben Ebene ausgerichteter Isolierglasscheiben,

Fig. 5 die Verbindung einer Isolierglasscheibe mit einer ebenen Glasfläche und in senkrechter Ausrichtung zu dieser und

Fig. 6 eine mögliche Eckverbindung zweier Isolierglasscheiben.

In den Fig. 1 bis 6 sind verschiedene, zumeist mit der Bezugszahl 6 gekennzeichnete Profile dargestellt, die mit Glasscheiben verbunden sind, welche durchweg mit der Be­ zugszahl 1 gekennzeichnet sind. Diese Profile sind vorgefertigt, vorzugsweise durch Ex­ trudieren bzw. Strangpressen.

Abweichend von diesen Darstellungen können nach dem hier beschriebenen Verfahren auch direkte Verbindungen zwischen Glasteilen wie Scheiben und dgl. mithilfe eines durch Strahlung aushärtbaren Klebemittels hergestellt werden. Hierzu werden zwei Glas­ teile flächig aneinander gesetzt, wobei die Kontaktflächen entweder zuvor mit dem Klebe­ mittel versehen oder dieses in die Fuge eingepresst wird. Hernach wird für die Aushärte- bzw. Bestrahlungsdauer ein gewisser mechanischer Fügedruck aufrecht erhalten.

In Fig. 1a ist eine monolithische Glasscheibe 1 erkennbar, in deren Randfläche eine Längsnut verläuft. Darin ist ein Schenkel eines im Querschnitt im wesentlichen kreuzför­ migen Profils 6 eingeschoben ist. Dieser Schenkel 2 des Profiles 6 wird mit dem erfin­ dungsgemäßen Klebemittel in die Nut eingeklebt. Auch der quer zu ihm verlaufende Schenkel 4 des Kreuzprofiles 6 wird an die Kanten- bzw. Stirnfläche des Glases ange­ klebt. Der Schenkel 4 bildet eine verbreiterte Klebe- und Abstützbasis für das Profil 6, so dass insgesamt eine hohe mechanische Belastbarkeit dieser Verbindung erreicht wird, selbst wenn seitliche (Scher-)Kräfte auf das sich in Längsrichtung der Glaskante erstre­ ckende Profil ausgeübt werden.

Auch in den übrigen Ausführungsbeispielen sind Profile dargestellt, die jeweils mit einem frei abragenden Haltestreifen oder Schenkel 2 in eine Nut eingreifen, die in einer Stirn­ fläche einer Glasscheibe 1 vorgesehen ist. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Klebemittel, insbesondere in der bevorzugten Variante auf Silikonbasis, sind derartige Nu­ ten jedoch nicht zwingend erforderlich, um einen festen Halt eines Profils 6 zu gewähr­ leisten.

Der freie, über den Außenumfang der Glasscheibe 1 auskragende Schenkel 3 des Profils 6 in Fig. 1 bildet einen Dichtstreifen. Die Verbindung des Profiles, welches in Fig. 1b dar­ gestellt ist, erfolgt in identischer Weise. Im Unterschied zu Fig. 1a ist hier jedoch das Profil im Querschnitt nicht kreuzförmig, sondern ein Dichtstreifen 3 verläuft bogenförmig ge­ krümmt und setzt an einem Ende eines quer verlaufenden Profilteiles 4 an, welches sei­ nerseits an die Stirnfläche einer Glasscheibe bündig und die Stirnfläche in ihrer ganzen Breite abdeckend angeklebt ist. Es ist anzumerken, dass die Profile sich nicht über die beiden Hauptflächen der Glasscheiben erheben, so dass in den Übergängen vom Glas zum Profil keine Stufen oder Kanten vorhanden sind.

Die in Fig. 1a und 1b dargestellten Randprofile können z. B. zur fussseitigen Abdichtung von Duschabtrennungen dienen, deren Wände die Glasscheiben 1 bilden. Die monolithi­ schen Glasscheiben wurden nach dem Einbringen der Nuten vorzugsweise thermisch oder chemisch vorgespannt (sog. Einscheiben-Sicherheitsglas - ESG).

Das in Fig. 2 dargestellte Verbindungsprofil 6 dient der Verbindung zweier Glasscheiben 1, die in derselben Ebene mit parallel zueinander verlaufenden Randflächen ausgerichtet sind. Auch hier weisen die Stirnflächen der Glasscheiben jeweils Nuten auf, in die ent­ sprechende, streifenförmige Abschnitte des Verbindungsprofiles 6 eingreifen und die darin eingeklebt sind. Ansonsten hat das Dichtprofil 6 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist im Inneren hohl ausgebildet, wobei die Profildicke genau auf die Dicke der Glasscheiben 1 abgestimmt ist. Auf diese Weise erhält man auch hier einen vollstän­ dig glatten, bündigen Übergang von der einen Glasscheibe zur anderen.

Die Fig. 3a und 3b zeigen Profile für Eckverbindungen zweier Glasscheiben, die mit den in Fig. 2 dargestellten Glasscheiben identisch sind. Die Hohlprofile haben nur einen ge­ ringfügig voneinander abweichenden Querschnitt, wobei der kleinere Hohlraum bei dem Profil gemäß Fig. 3a für eine etwas größere Steifigkeit und Festigkeit sorgt als das in Fig. 3b dargestellte Eckprofil. Letzteres wird für Anwendungen bevorzugt, bei denen die bei­ den Glasscheiben 1 relativ zueinander noch eine gewisse Beweglichkeit behalten sollen. Es kann somit eine Scharnierfunktion erfüllen.

Die Ausführungsform einer Verbindung gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ver­ bindung gemäß Fig. 2, lediglich übertragen auf Isolierglasscheiben. Demzufolge muß das Profil 6 eine größere Dicke (entsprechend der Gesamtdicke der Isolierglasscheibe) auf­ weisen. Außerdem ist das Profil 6 derart geformt, dass es jeweils nur mit den Stirnflächen der Glasscheiben in Verbindung tritt, nicht jedoch mit dem Randverbund zwischen den Glasscheiben. Dieser kann somit belüftet bleiben. Die Belüftung kann bei Bedarf entweder durch an den Enden der Profile 6 ausmündende Kanäle oder auch durch Öffnungen in den Profilen selbst gewährleistet werden.

Alle Verbindungen zwischen den Glasscheiben 1 und den Profilen 6 werden jeweils mit einem Kleber aus Silikonkautschuk hergestellt, der in Sekundenschnelle durch UV-Be­ strahlung aushärtbar ist. Wenn dabei die Profile ihrerseits UV-durchlässig sind, so können alle zu verklebenden Bereiche ohne weiteres von einer äußeren UV-Bestrahlung erfasst werden.

Fig. 5 zeigt die Verbindung einer Randfläche einer Isolierglasscheibe mit der ebenen Flä­ che einer hierzu senkrecht ausgerichteten Glasscheibe. Auf der Seite der ebenen Glasflä­ che weist das Profil eine große Verbindungsfläche auf, deren Breite im wesentlichen der Gesamtdicke der Isolierglasscheibe entspricht. Während das Profil an der Isolierglas­ scheibe fest verklebt ist, kann es mit der Hauptfläche der anderen Glasscheibe ebenfalls verklebt sein oder daran als Dichtfläche mit einer gewissen Anpresskraft anliegen.

Durch geeignete Bemessung der Querschnitte der Hohlkammern in den Hohlkammerpro­ filen und auch über die konkrete Wahl des Materials der Profile kann man die Steifigkeit, die Formstabilität und auch die Flexibilität der Verbindung zwischen zwei Glasteilen in weiten Bereichen bedarfsgerecht einstellen.

Fig. 6 zeigt schließlich eine Eckverbindung von zwei Isolierglasscheiben mit Hilfe zweier Verbindungsprofile 6, wobei die Außenscheibe einer der Isolierglasscheiben im Verbin­ dungsbereich über die Innenscheibe hinaus um ein Maß verlängert ist, welches der Dicke der weiteren Isolierglasscheibe zuzüglich der Dicke des Verbindungsprofiles entspricht.

Wieder sind die Profile 6 auf einer Seite in eine Nut in der Stirnfläche einer Glasscheibe eingesetzt, während sie anderseitig mit der Hauptfläche einer anstoßenden Glasscheibe in Kontakt stehen. Dort wird man ebenfalls eine Klebeverbindung vorsehen, wenn die beiden Isolierglasscheiben fest miteinander verbunden werden sollen. Mit dem Randver­ bund stehen die Profile 6 auch gemäß Fig. 6 nicht in Berührung, so dass dieser belüftet bleibt.

Claims (18)

1. Verfahren zum festen Verbinden von Glasteilen (1) mit anderen Glasteilen oder mit zur Abdichtung oder Verbindung der Glasteile vorgesehenen vorgefertig­ ten Profilen (6), gekennzeichnet durch die Verwendung eines durch Bestrahlung aushärtbaren Klebemittels zwischen den Kontaktflächen der zu verbindenden Teile.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Wär­ me-(IR-) oder Mikrowellenstrahlung aushärtbares Klebemittel verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Ultra­ violett-Strahlung aushärtbares Klebemittel verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebemittel ein Silikonkautschuk verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein UV-härtba­ res, modifiziertes Acetoxy-Silikon verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Profile aus Silikonkautschuk verwendet werden.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass die aushärtende Strahlung durch ein zu verklebendes Profil aus einem für diese Strahlung durchlässigen Material zugeführt wird.

8. Verbindung von Glasteilen mit anderen Glasteilen oder mit zur Abdichtung oder Verbindung mit anderen Bauteilen vorgesehenen vorgefertigten Profilen, da­ durch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen aneinander stoßenden Flächen der verbundenen Teile mithilfe eines durch Bestrahlung aushärtbaren Klebemittels hergestellt ist.

9. Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebe­ mittel durch Wärme-(IR-) oder Mikrowellenstrahlung aushärtbar ist.

10. Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebe­ mittel durch UV-Strahlung aushärtbar ist.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebemittel auf Silikonbasis aufgebaut ist.

12. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebe­ mittel ein UV-härtbares, modifiziertes Acetoxy-Silikon ist.

13. Verbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei verschiedene Glasteile unmittelbar über das Klebemittel miteinander verbunden sind.

14. Verbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasteile jeweils über das Klebemittel mit verschiedenen Abschnitten eines Verbindungsprofils verbunden sind.

15. Verbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbin­ dungsprofil aus Silikonkautschuk besteht.

16. Verbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbin­ dungsprofil ein Hohlkammerprofil ist.

17. Verbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profil (6) mit einer Dichtlippe (3) mit einer Stirnfläche einer Glasscheibe verbunden ist.

18. Verbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profil mithilfe des Klebemittels in einer Nut festgelegt ist, welche in eine Glasscheibe, insbesondere in die Stirnfläche der Glasscheibe, eingeformt ist.