DE102017109760A1

DE102017109760A1 - Isolierglaselemente für mehrscheibige Türen mit transparentem Randverbund und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102017109760A1
Application number: DE102017109760.0A
Authority: DE
Inventors: Dieter Pfaltz; Achim Höfner
Original assignee: Individual
Current assignee: Moellers Christoph Dr De; Pfaltz Dieter De
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2017-05-07
Publication date: 2018-03-22
Also published as: ES2876167T3; DE202017104538U1; PT3515258T; EP3515258B1; LT3515258T; JP7033599B2; JP2019534842A; WO2018054427A1; EP3515258A1; US11326389B2; DK3515258T3; PL3515258T3; US20200355019A1

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, an mehrscheibigen Türen von Kühlmöbeln bei Wahrung der geforderten Stabilität, das innere Aluminiumprofil als Spacer entfallen zu lassen und alle weiteren Abstandshalter (Spacer) durch transparente Glasabstandshalter (Glasspacer) zu ersetzen und die Verbindung zwischen Glasspacer und Glasscheibe mittels Laminierung herzustellen, wobei das Herstellungsverfahren beim Laminieren hinsichtlich des Zeitaufwandes gegenüber herkömmlichen Verfahren optimiert wird. Die erfindungsgemäßen Isolierglaselemente für mehrscheibige Türen mit transparentem Randverbund für die Einsatzbereiche Ladenbau, Kühlmöbelbau und Spezialvitrinenbau, bestehen aus mindestens einer Grundscheibe (4) und einer Deckscheibe (4) und dass zwischen Grundscheibe (4) und Deckscheibe (4) im senkrechten Randbereich der Türe Glasspacer (1) und im waagerechten Bereich Aluminium- oder Kunststoffspacer (2) angeordnet sind und zwischen Grundscheibe (4) und Spacer (1, 2) und zwischen Spacer (1, 2) und der Deckscheibe (4) EVA-Folienbänder (3) liegen. Das Herstellungsverfahren ist ein Laminierverfahren im Laminierofen oder Durchlaufofen.

Description

Isolierglaselemente für mehrscheibige Türen mit transparentem Randverbund und Verfahren zu deren Herstellung für die Einsatzbereiche Ladenbau, Kühlmöbelbau und Spezialvitrinenbau.
In den Bereichen Kühlmöbelbau, Ladenbau und Spezialvitrinenbau werden Isoliergläser zum Einsatz gebracht, um bei Temperaturen von 5 Grad C bzw. unter 5 Grad C, im sogenannten Tiefkühlbereich insbesondere Lebensmittel lagern und sie gleichzeitig der Kundschaft präsentieren zu können. Hierzu werden auch Kühlregale mit Glastüren genutzt. Als Abstandhalter zwischen den beiden parallel zueinander verbauten Scheiben der Glastüren dienten bislang vor allem Aluminiumabstandhalter nach dem gleichen Prinzip wie bei Isolierverglasungen im Bauwesen.
Um einen dichten Verbund zwischen Glasscheibe und Abstandhalter zu erreichen, wurde in der Praxis mittels Extruder eine Butylschnur aufgebracht. Eine schwarze Masse, welche dauerelastisch aushärtet. Ein Aluminiumprofil ist zum Scheibeninneren perforiert. Im Hohlraum der Aluminiumprofile befindet sich ein wasserbindendes Material, z. B. Kieselgel bzw. Molekularsieb. Die zwischen den beiden Scheiben eingeschlossene Luft enthält Feuchtigkeit, welche bei Taupunktunterschreitung kondensieren würde, als eine Niederschlagsbildung an den Glasscheiben im inneren des Scheibenverbundes. Das wasserbindende Material bindet nun diese Feuchtigkeit, bis maximal zur Sättigungsgrenze dieses Materials. Kommt keine neue Luft zwischen die beiden Scheiben durch Undichtheiten in der Butylschnur und der äußeren Versieglungsmasse, z. B. Polysulfid, ist dauerhaft die Gefahr der Kondenswasserbildung ausgeschlossen.
Letztlich wird das eingebrachte Aluminiumprofil nach außen hin umlaufend durch eine Versieglungsmasse nochmals mit dem Glas verbunden. Versieglungsmasse und Butylschnur bilden somit ein doppeltes Abdichtsystem.
So wird in der Schrift DE 20 2013 012 171 U1 ein Kühlschrank für die Aufbewahrung von Lebensmitteln, mit einer in einer Vertikalebene liegenden Zugriffsöffnung, die durch eine schwenkbare oder verschiebbare und mehrfach verglaste Kühlschranktür verschließbar ist, wobei die Kühlschranktür mindestens zwei transparente Glasscheiben aufweist, die durch randseitige Abstandselemente voneinander beabstandet sind, wobei an einem Transparent-Vertikalrand der Kühlschranktür ein vertikales transparentes Abstandselement aus einem transparenten Material und kein tragendes Rahmenelement vorgesehen ist, wobei das vertikale transparente Abstandselement die zwei Glasscheiben miteinander verbindet und in einem definierten Abstand zueinander hält, wobei am unteren Horizontalrand der Kühlschranktür das Abstandselement als Hohlprofil ausgebildet ist, wobei das Hohlprofil zum Glasscheiben-Zwischenraum hin mehrere Öffnungen aufweist und wobei das hohle Abstandselement mit Trocknungsmittel gefüllt ist, das der Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Zwischenraum dient.
Im Bereich Bauwesen werden die Verbundelemente in einen Rahmen eingelassen, d.h. der Versieglungsbereich wird durch den Fensterrahmen verdeckt und ist somit nicht im Blickfeld des Betrachters. Anders bei Türen im Kühlmöbel-Ladenbau. Die jeweils senkrecht verlaufenden Abstandhalterprofile der Verbundelemente aus Aluminium oder anderen herkömmlichen Werkstoffen bilden eine Blickbarriere für den Kunden, der ungestört die Warenpräsentation sehen will und damit Kaufentscheidungen trifft.
Aufgabe der Erfindung ist es, an mehrscheibigen Türen von Kühlmöbeln bei Wahrung der geforderten Stabilität, das innere Aluminiumprofil als Spacer teilweise oder ganz entfallen zu lassen und alle weiteren Abstandshalter (Spacer) durch transparente Glasabstandshalter (Glasspacer) zu ersetzen und die Verbindung zwischen Glasspacer und Glasscheibe mittels Laminierung herzustellen, wobei das Herstellungsverfahren beim Laminieren hinsichtlich des Zeitaufwandes gegenüber herkömmlichen Verfahren optimiert wird.
Die Verbindung zwischen Glasspacer, vorzugsweise ein Kalk-Natron-Glasstab, und den beiden Glasscheiben erfolgt mittels eines Copolymers, vorzugsweise mit einer EVA-Folie (Ethylenvinylacetat) durch Laminierung. Damit wird ein dauerhafter Verbund hergestellt, eine Kältebrücke wird damit gleichzeitig ausgeschlossen.
Der Verbund basiert auf einer glasklaren dreidimensionalen Vernetzung. Der Einsatz derartiger Glastüren im Tiefkühlbereich ist ohne Probleme möglich. Eine Kondenswasserbildung durch Taupunktunterschreitung tritt nicht auf. Die Vernetzungsart des Copolymers mit dem Glas schließt eine Delamination, eine Durchdringen von Feuchtigkeit und Ablösungserscheinungen zwischen Copolymer und Glas sicher aus.
Ausführungsbeispiele der Erfindung mit den technischen Details und dem Verfahren werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 die Draufsicht eines Ausschnittes einer Ecke einer Glastür und
2 die Seitenansicht eines Ausschnittes einer Ecke einer Glastür. Das jeweils zum Einsatz kommende Flachglas 4 kann unterschiedliche Dicken besitzen und aus unterschiedlichen Glasarten, incl. technischer Sondergläser, bestehen und wird konventionell zugeschnitten, geschliffen und gewaschen.
Die Glasspacer 1, vorzugsweise bestehend aus einem Kalk-Natron-Glas werden geschnitten. Der Zuschnitt erfolgt vorzugsweise auf einem automatischen Glasschneidetisch oder über Wasserstrahlzuschnitt, ggf. gebrochen, anschließend geschliffen mit polierter Kante mit leichtem Saum und gesäubert.
Die EVA-Folie 3, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,38 mm oder ein Mehrfaches dieser Dicke wird entsprechend der Auflagebreite des Glasspacers 1 streifenartig zu EVE-Folienbändern 3 geschnitten.
Die notwendigen konventionellen Abstandhalter 2, vorzugsweise Aluminiumspacer 2, welche waagerecht oben und unten in der Isolierglastür verbaut werden, werden zugeschnitten, gereinigt, mit den Bohrungen für die Ventile versehen, diese danach eingesetzt und anschließend mit einem Trockenmittel (Kieselgel oder Molekularsieb) gefüllt. Um ein Austreten des Molekularsiebes zu vermeiden, wird in die jeweiligen Profilenden ein Schaumstoffpfropfen einige Zentimeter eingeführt. Anschließend werden die, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Eckverbinder in die Profilenden eingeschoben.
Die Aluminiumspacer 2 können auch durch Kunststoffspacer 2 ersetzt werden.
Die Grundscheibe 4 des lsolierglasverbundes wird waagerecht auf den Montagtisch gelegt. Anschließend wird die streifenförmig zugeschnittene EVA-Folie 3 auf die Grundscheibe 4 gelegt (bündig mit dem äußeren Scheibenrand). Die Enden der Folienstreifen 3 sollen sich an den Längsstreifen und Querstreifen mit 3 bis 5 mm überlappen. Damit wird während des Laminierprozesses im Ofen ein geschlossenes System erreicht, was ganz wesentlich für die hohe Gasdichtheit der Isolierglasscheibe ist.
Die vorbereiteten Glasspacer 1 werden dann auf die EVA-Folienbänder 3 aufgelegt, ebenfalls bündig mit der äußeren Glaskante. Ggf. werden die Glasspacer 1 an ihren Enden fixiert, um eine maßgenaue Montage zu erzielen. Im nächsten Arbeitsgang werden im rechten Winkel zu den Glasspacern 1 der Längsseiten die Aluminiumspacer 2 ca. 10 bis 15 mm von der schmalen Glaskante der Grundscheibe 4 zurückgesetzt aufgelegt. Auch hier ist eine Fixierung der Aluminiumspacer 2 hilfreich.
Der so entstandene Rahmen auf der Grundscheibe 4 bildet den Abstand zwischen der Grundscheibe 4 und der Deckscheibe 4.
Diese Abstände können sehr unterschiedlich sein, in der Regel nicht kleiner als 8 mm.
Auf diesen Rahmen, bestehend aus den längs verlegten Glaspacern 1 und den quer verlegten Aluminiumspacer 2, werden wiederum schmale EVA-Folienbänder 3 aufgelegt. Die Breite dieser EVA-Folienbänder 3 wird durch die Breite der Spacer 1, 2 bestimmt. Die EVA-Folienbänder 3 müssen nach innen und außen nicht breiter, eher etwas schmaler sein, um beim Laminierprozess kein weiches Ethylenvinylacetat in den Scheibenzwischenraum eintreten zu lassen. An den jeweiligen Eckpunkten werden die EVA-Folienbänder 3 wieder überlappend aufgelegt. Nach einer Kontrolle auf Maßhaltigkeit aller montierten Teile wird die Deckscheibe 4 aufgelegt.
Abschließend wird mit Hilfe von Metallklammern die Deckscheibe 4 und die Grundscheibe 4 zusammengedrückt. Dabei geraten die unteren und oberen EVA-Folienbänder 3 unter Druck. Das Verpacken des Scheibenverbundes in einen Laminiersack ist nicht notwendig.
Das Zusammenlegen aller Einzelteile (Grundscheibe 4, Deckscheibe 4 mit den dazwischenliegenden Spacern 1 und 2 und den EVA-Folienbändern 3) erfolgt vorzugsweise in einem Rahmen, der die Spacer 1, 2 seitlich fixiert und den Scheibenverbund an den Längskanten unter Druck setzt. Diese Rahmen mit dem Scheibenverbund können übereinander gestapelt werden.
Die so montierten Verbundglaselemente als Scheibenverbund (Isolierglastüren) werden auf ein Gestell, vorzugsweise A-Gestell oder L-Gestell, gebracht (waagerecht liegend) einzeln oder übereinander gestapelt. Die Auflage der Isolierglastüren auf die Metalltrageteile sollte vorzugsweise so erfolgen, dass keine direkte Berührung von Metall und Glas erfolgt.
Die Laminierung kann in einem Autoklaven oder Laminierofen herkömmlicher Bauart erfolgen, wobei kein Vakuum angelegt werden soll. Selbst ein großräumiger Trockenschrank würde diesen Laminiervorgang ermöglichen.
Sehr wichtig ist, dass die im Ofen erzeugte warme Luft sich homogen im Laminierofen verteilt und an allen Stellen des Ofeninneren die gleiche Temperatur aufweist. Der Ofen arbeitet nach einem Umluftprinzip, d.h. es erfolgt keine Zugabe von Frischluft. Die im Ofenraum befindliche Warmluft wird wieder mittels Gebläse angesaugt, über eine elektrische Heizung geleitet und wieder in den Ofeninnenraum geblasen. Dabei erfolgt eine hohe und gewünschte Verwirbelung der Warmluft.
Derartige Öfen können mit elektrischem Strom, aber auch mit Gas betrieben werden. Die notwendige Temperatur im Ofeninneren wird differenziert erhöht. Zunächst wird der Ofen auf eine Temperatur von etwa 90 Grad°C gebracht. Hier wird eine Verweilzeit von etwa 30 Minuten eingestellt. In dieser Phase wird die EVA-Folie 3 weich und verbindet sich mit den jeweiligen Spacern 1 und 2. Danach erfolgt ein weiterer Temperaturanstieg auf etwa 130 Grad°C als Vernetzungstemperatur. In dieser Phase erfolgt die eigentliche Vernetzung der EVA-Folie 3. Die Haltezeit/Vernetzungszeit von 90 Minuten sollte hier eingehalten werden. Die Temperaturanstiege sollten etwa bei 2 Grad Kelvin je Minute liegen.
Als eine weitere Herstellungsvariante wird die Verwendung eines Durchlaufofens vorgeschlagen. Die Beheizung kann unterschiedlich sein. Es können Infrarotstrahler mit leichter Konvektion verwendet werden, aber auch konventionelle Warmluftgebläse können verwendet werden. Auch sind die Spacer 1, 2 seitlich durch einen Rahmen fixiert. Die montierten Scheibenverbunde werden einzeln waagerecht auf das Band des Durchlaufofens gelegt. Als Druckelement auf den Scheibenverbund und damit den Druck auf die Längskanten wird eine einzelne Glasscheibe als oberste Lage benutzt. Die Einhaltung der oben beschriebenen Temperaturen, Vernetzungstemperatur, Vernetzungszeiten und Verweilzeiten sind auch im Durchlaufofen einzuhalten.
Nach abgeschlossener Vernetzung der EVA-Folienbänder 3 und einer Abkühlzeit von 15 bis 30 Minuten können die fertigen Isolierglastüren der Ofenkammer entnommen werden.
Nach erfolgter Abkühlung der Verbundglaselemente (Isolierglastüren) erfolgt die Randversieglung der oberen und unteren Seite des Verbundelementes auf herkömmliche Art, d.h. Ausfüllen des Zwischenraumes zwischen der oberen und der unteren Glasscheibe 4 bis hin zum quer eingelegten Aluminiumspacer 2 mit einer geeigneten Versieglungsmasse, vorzugsweise mit schwarzem Polysulfid. Vor der Randversieglung wird nach konventioneller Art der Scheibenzwischenraum (SZR) 5 mit einem Edelgas, vorzugsweise Argon oder Krypton, gefüllt. Der Befüllungsprozess erfolgt über die in den Aluminiumspacern 2 eingebauten Ventile.
Für Spezialanwendungen können auf diese Weise auch Mehrfachverbundscheiben produziert werden, unter Einsatz von drei Scheiben 4 und mehr.
Die Deck- und Grundscheibe 4 kann aus normalem Floatglas unterschiedlicher Glasdicken bestehen. Aber auch Flachgläser 4 anderer Herstellungsart können verwendet werden, wenn die Dickentoleranzen diesen Scheibenverbund zulassen.
Spezialflachgläser mit weich und hart beschichteten Oberflächen, Einscheibensicherheitsglas (ESG) und Mehrscheibensicherheitsglas (VSG) können ebenso in diesem Verbund verbaut werden.
Die Fertigungstechnologie wurde für die Herstellung von flachen (planen) Verbundelementen beschrieben. Das generelle Herstellungsverfahren lässt auch die Herstellung von Elementen mit gebogenen Flachgläsern 4 zu, so z. B. zylindrische Scheiben 4 und Scheiben 4 mit Mehrfachradien. Hier werden die Glasspacer 1 nach dem Zuschneiden, Schleifen und Waschen in einem Glasbiegeofen auf die gewünschte Form gebracht, mittels Schwerkraftbiegeverfahren.
Bezugszeichenliste

1: Glasspacer, Spacer
2: Aluminiumspacer, Abstandhalter, Kunststoffspacer, Spacer
3: EVA-Folie, EVA-Folienband, Folienstreifen
4: Scheibe, Glasscheibe, Flachglas, Grundscheibe, Deckscheibe
5: Scheibenzwischenraum, SZR

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202013012171 U1 [0005]

Claims

Isolierglaselemente für mehrscheibige Türen mit transparentem Randverbund für die Einsatzbereiche Ladenbau, Kühlmöbelbau und Spezialvitrinenbau, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Grundscheibe (4) und Deckscheibe (4) im senkrechten Randbereich der Türe Glasspacer (1) und im waagerechten Bereich Aluminium- oder Kunststoffspacer (2) angeordnet sind und zwischen Grundscheibe (4) und Spacer (1, 2) und zwischen Spacer (1, 2) und Deckscheibe (4) EVA-Folienbänder (3) liegen, wobei die EVA-Folienbänder (3) an den vier Eckpunkten vom waagerechten Spacer (2) zum senkrechten Spacer (1) überlappend angeordnet sind.
Isolierglaselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasspacer (1) vorzugsweise aus einem Kalk-Natron-Glas geschnitten sind.
Isolierglaselemente nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasspacer (1) geschliffen sind und eine polierte Kante mit einem Saum von 0,5 mm besitzen.
Isolierglaselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EVA-Folie (3) eine Dicke von 0,38 mm oder ein Mehrfaches dieser Dicke besitzt.
Verfahren zur Herstellung von Isolierglaselementen für mehrscheibige Türen mit transparentem Randverbund für die Einsatzbereiche Ladenbau, Kühlmöbelbau und Spezialvitrinenbau, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorbereitungsarbeit Glasspacer (1) als Vierkantstäbe entsprechend der Türgröße zugeschnitten werden, gleiches erfolgt mit herkömmlich bekannten Aluminumspacer (2) bzw. Kunststoffspacer (2), aus EVA-Folien (3) werden EVA-Folienbänder (3) entsprechend der Breite der Spacer (1, 2) herausgeschnitten, anschließend erfolgt die Montage der mehrscheibigen Tür als Isolierglasverbund derart, dass auf die Grundscheibe (4) am Außenrand EVA-Folienbänder (3) und darauf die Glasspacer (1) längsverlegt und die Aluminiumspacer (2) querverlegt, aufgelegt werden und auf die Spacer (1, 2) wiederum EVA-Folienbänder (3) aufgelegt werden und dies alles mit einer Deckscheibe (4) abgedeckt wird und die so montierte Isolierglastür zur Laminierung im Laminierofen zunächst auf 90 Grad C erwärmt und bei dieser Temperatur 30 Minuten verweilt wird, anschließend auf 130 Grad C als Vernetzungstemperatur erwärmt wird und eine Vernetzungszeit von 90 Minuten eingehalten wird, wobei die Vernetzung der EVA-Folie (3) erfolgt und danach nach einer Abkühlphase eine herkömmliche Randversiegelung der Verbundglaselemente erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasspacer (1) geschliffen werden und mit einer polierten Kante mit einem Saum von 0,5 mm versehen werden.
Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasverbund während des Aufbaus durch einen Rahmen unterstützt wird und nach der Montage mit einer Pressvorrichtung, mit einzelnen Klammern oder mit einem Glasgewicht vorzugsweise in Form einer Scheibe für den Laminiervorgang zusammengehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturanstiege im Laminierofen zwischen 90 Grad C und 130 Grad C in Schritten von zwei Kelvin je Minute erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von mehr als zwei Scheiben (4) und bei gebogenen Scheiben (4) das Verfahren analog durchgeführt wird.