DE10226269A1

DE10226269A1 - Abstandhalter

Info

Publication number: DE10226269A1
Application number: DE10226269A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Ensinger
Original assignee: Ensinger Kunststofftechnologie GbR
Current assignee: Ensinger Kunststofftechnologie GbR
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2003-10-02

Abstract

Es werden Abstandhalter für Isolierglasscheiben vorgeschlagen, die auf konventionellen Verarbeitungsmaschinen der Isolierglashersteller verarbeitbar sind, wobei die Seitenwände der Abstandhalter aus Metall und die Schenkel aus einem schlecht wärmeleitenden Material hergestellt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abstandhalter für Isolierglaselemente, Wandpaneele oder dergleichen. Solche Abstandhalter werden verwendet, um beispielsweise die Scheiben einer Isolierglasscheibe in paralleler Stellung zueinander zu halten und in Verbindung mit Dichtstoffen den zwischen den Glasscheiben gebildeten Scheibenzwischenraum zum Scheibenrand hin abzudichten und Trockenmittel aufzunehmen.

Abstandhalter werden häufig in Form von Hohlprofilen aus Metall (rostfreier Stahl oder Aluminium) eingesetzt. Das Profil weist zwei parallele Seitenwände, an denen die Scheiben anliegen, und zwei sich zwischen den Seitenwänden erstreckende Schenkel auf, welche im wesentlichen quer zu den Seitenwänden des Hohlprofils verlaufen und diese miteinander verbinden.

Hinsichtlich ihrer Verbundfestigkeit zu den üblicherweise verwendeten Dichtstoffen und der Wasserdampfdichtigkeit gegenüber von Außen in den Scheibenzwischenraum eindringenden Wasserdampf entsprechen sie den Anforderungen, jedoch ist der Wärmefluss im Randbereich der Scheiben, bedingt durch die metallischen Werkstoffe zu groß. Selbst wenn der Scheibenzwischenraum mit Edelgasen, wie z. B. Xenon oder Krypton, gefüllt ist, wird ein gravierender Abfall des Isolationswertes speziell im Randbereich beobachtet.

Eine Verbesserung hinsichtlich der Wärmedämmung im Randbereich des Isolierglaselements brachten zwar die Vorschläge nach DE-A-33 02 659, DE-A-127 739, EP-A-0 430 889, EP-A-0 601 488; DE-A-198 05 348, DE-U-298 14 768 und DE-A-198 07 454, die anstelle von metallischen Werkstoffen Kunststoff verwenden und zum Teil in den Seitenwänden und Schenkeln metallische Dampfsperrfolien oder metallische Verstärkungselemente verwenden und im den Kunststoff einbetten. Hierbei ergeben sich jedoch kunststofftypische gravierende Probleme hinsichtlich:

- der Biegbarkeit in den Eckbereichen auf konventionellen Verarbeitungsmaschinen der Isolierglashersteller;
- der aus der Rückfeder-Elastizität sich ergebenden längenabhängigen, stets unterschiedlichen Abweichungen von der Geraden bzw. des Eckbiegewinkels verursacht und dem damit einhergehende hohe manuelle Fixierungsaufwand des Abstandhalters auf der Scheibe;
- der durch die Biegung im Eckbereich entstehenden Werkstoffzwängung bzw. -stauchung, welche zu sektoralen Materialaufwerfungen und damit zu unzulässigen sektoralen Maßabweichungen führt, und auch zu Werkstoff-Einrissen und Beschädigungen der eingebauten Dampfsperre, was ein hohes Risiko unter dem Aspekt der Langzeitwirkung von Druck-Schwell-Belastungen, hervorgerufen durch Wind-Sog- und -Druckkräfte, welche auf die Scheiben einwirken, darstellt;
- erhöhter Gestehungskosten aufgrund des zeitaufwändigen Handlings und der hohen Ausschussquoten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obengenannten sich widerstreitenden Probleme bei Abstandhaltern aus Kunststoffbasis einer gemeinsamen Lösung zuzuführen.

Hierbei soll insbesondere ein Optimum erzielt werden hinsichtlich

- geringer Differenz der Längenausdehnung der Materialien;
- Biegbarkeit, d. h. Verarbeitbarkeit auf vorhandenen Maschinen und Einrichtungen;
- Geradheit und Steifigkeit mindestens ähnlich wie bei Abstandhaltern aus Metall;
- Dampfsperre;
- Wärmedämmung;
- Gestehungskosten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Seitenwände des Abstandhalters aus Metall und die Schenkel aus einem schlecht wärmeleitenden Material hergestellt sind.

Bei den erfindungsgemäßen Abstandhaltern sind die Funktionen klar aufgeteilt:
Die metallischen Seitenwände erlauben bei gegebener Längssteifigkeit ein weitestgehend rückstellfreies Biegen der Eckbereiche auf konventionellen Maschinen mit vergleichbarem Handlingaufwand, wie dies bei den herkömmlichen metallenen Abstandhaltern der Fall ist. Außerdem können dadurch den Einsatz im Zusammenhang mit dem Verbauen von metallenen Abstandhaltern die bereits bekannten und bewährten Dicht- und Klebstoffe verwendet werden, so dass die bisherigen guten Ergebnisse bezüglich der Haftung und Dichtigkeit zwischen Glasscheibe und Metallabstandhalter ebenfalls erzielt werden.

Andererseits übernehmen die aus schlecht wärmeleitendem Material, insbesondere Kunststoff, hergestellten Schenkel die Aufgabe der thermischen Trennung und der Beabstandung der Seitenwände und damit auch der Glasscheiben zur Bildung des Scheibeninnenraums.

Bevorzugt werden die Seitenwände aus Materialien gefertigt wie Aluminium, Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl oder Weißblech. Diese Materialien haben sich bereits bei der Herstellung der herkömmlichen metallenen Abstandhaltern bewährt.

Die Schenkel werden, wie zuvor bereits erwähnt, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt. Dabei kann ein thermoplastisches, duroplastisches oder elastomeres Kunststoffmaterial zum Einsatz kommen oder aber auch ein Kunststoffblend.

Zur Modifikation der Kunststoffmaterialien für die Herstellung der Schenkel können zur Eigenschaftsanpassung Verstärkungs- und/oder Füllstoffmaterialien in dem Kunststoffmaterial enthalten sein.

Die Verstärkungsstoffs werden vorzugsweise ausgewählt aus Glas-, Kohlenstoff- und/oder Aramidfasern. Sie liegen dabei in Kurz-, Lang- oder in Form von Endlosfasern in dem Kunststoffmaterial vor.

Die Füllstoffe umfassen vorzugsweise Glimmer, Glaskugeln, Titandioxid, Talkum oder dergleichen.

Bevorzugt wird mindestens der im eingebauten Zustand des Abstandhalters sichtbare Schenkel aus einem pigmentierten Kunststoffmaterial hergestellt. Damit lassen sich in einfacher Weise die Abstandhalter farblich an die beim Fensterrahmen verwendeten Farben anpassen.

Weiter bevorzugt werden bei den erfindungsgemäßen Abstandhaltern mindestens der im eingebauten Zustand des Abstandhalters dem Sonnenlicht ausgesetzten Schenkel mit einer UV-Stabilisierung versehen. Hierbei kann das Kunststoffmaterial selbst mit einem UV-Stabilisierungssystem versehen werden oder aber der Schenkel kann mit einer UV-stabilisierenden Deckschicht ausgerüstet werden.

Der im verbauten Zustand des Abstandhalters am Scheibenrand angeordnete Schenkel wird vorzugsweise mit einer Diffusionssperre versehen, so dass ein Hineindiffundieren von Feuchtigkeit in den Scheibeninnenraum vermieden wird. Bevorzugt wird die Diffusionssperre als dünne Metallfolie, als metallbedampfte Kunststofffolie oder als eine anorganisch-organische Hybridbeschichtung ausgebildet. Die Metallfolie oder die metallbedampfte Kunststofffolie können auch in den Schenkel einextrudiert werden, während die anorganische oder organische Hybridbeschichtung auf die Außenseite des Schenkels aufgebracht wird.

Der Einsatz metallischen Materials bei den Seitenwänden lässt sich reduzieren, ohne dass die mechanische Stabilität der Seitenwände hierunter leidet, wenn diese jeweils mit mindestens einer Versteifungsrippe oder einem Verstärkungsflansch versehen werden.

Die Verbindung von Seitenwänden und Schenkeln bei den erfindungsgemäßen Abstandhaltern erfolgt vorzugsweise mittels Form- und/oder Stoff- und/oder Kraftschlussverbindungen, wobei häufig die Verbindungen in Kombination verwendet werden.

So können z. B. an den jeweiligen Kanten der Seitenwände Hinterschneidungen, Lochungen, Umbördelungen etc. vorgesehen sein, in deren Ausnehmungen der Kunststoff der Schenkel bei gleichzeitiger Bildung der Schenkel im Extrusionsverfahren einfließen und somit für eine innige formschlüssige Verbindung sorgen kann.

Weiter besteht die Möglichkeit, in die Enden der vorgefertigten Kunststoffschenkel sowie in die Kanten der metallischen Seitenwände Ausformungen, Lochungen, Stege etc. anzubringen, so dass diese zusammen eine formschlüssige Verbindung ergeben. Danach kann zusätzlich, sofern erforderlich, durch thermisches oder kaltes Umformen, Verstauchen, Kleben etc. der Abstandhalter weiter stabilisiert und konfektioniert werden.

Der Schenkel, der im verbauten Zustand des Abstandhalters an den Innenraum der Scheibe angrenzt weist eine Vielzahl von Durchbrüchen auf, die den Scheibeninnenraum mit dem Volumen des Hohlprofils der Abstandhalter verbindet, so dass das in dem Hohlraum der Abstandhalter angeordnete Trockenmittel auf die Gasvolumina im Scheibeninnenraum wirkt.

Am außenliegenden Rand werden die Isolierglasscheiben mit einem Dichtstoffmaterial, häufig in Form von relativ teuren Polysulfid-Dichtstoffen, zwischen Abstandhalter und Glasscheibe abgedichtet. Die Dichtungsstelle benötigt für ein sicheres Abdichten eine gewisse Anlagefläche des Dichtstoffmaterials an der Glasscheibenoberfläche, so dass der Dichtstoffauftrag nicht beliebig dünn ausgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß lassen sich die Kosten für die Abdichtung am Scheibenrand dadurch reduzieren, dass an der Außenseite des im eingebauten Zustand zum Randbereich der Scheibe weisenden Schenkels des Abstandhalters mittig ein aus vorzugsweise schlecht wärmeleitendem Material gebildeter leistenförmiger Verdrängungskörper angeordnet wird.

Dieser kann aus einem kostengünstigen Material hergestellt sein und nimmt einen Teil des Volumens ein, welches herkömmlich mit Dichtstoff zu füllen war, so dass die zum Abdichten der Glasscheibe notwendige Dichtstoffmenge vermindert wird. Da der leistenförmige Verdrängungskörper auf beiden Seiten Abstand zur Glasoberfläche bzw. den Seitenwänden des Abstandhalters hält, bleibt das zur Abdichtung notwendige Volumen und insbesondere die zur sicheren Abdichtung notwendige Anlagefläche der Glasscheibe für das Dichtstoffmaterial frei.

Der Verdrängungskörper kann vielerlei Gestalt aufweisen, wenn er nur den vorgenannten Anforderungen genügt.

Beispielsweise kann der Verdrängungskörper aus geschäumtem Kunststoffmaterial hergestellt sein.

Eine Alternative hierzu stellt ein u-förmiges Profil, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial dar, welches mit seiner offenen Seite auf dem Schenkel angeordnet wird.

Eine weitere Alternative besteht darin, dass der Verdrängungskörper durch zwei leistenförmige Stege gebildet wird, die parallel zueinander von der Außenseite des Schenkels abstehen und zwischen sich ein zur Umgebung offenes Volumen definieren. Dieses Volumen kann beim Abdichten der Glasscheiben frei bleiben, so dass die Stege letztendlich Begrenzungswände für das Dichtstoffvolumen darstellen.

Der Verdrängungskörper kann als separates Teil hergestellt und mit dem Schenkel mittels einer Klebeverbindung oder im Formschluss verbunden sein.

Alternativ lässt sich der Verdrängungskörper aber auch einstückig mit dem Schenkel ausbilden.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im Einz einen:
Fig. 1A bis 1G Schnittdarstellungen durch erfindungsgemäße Abstandhalter (schematisch);
Fig. 2 Einzelheit X aus Fig. 1C in 3 Variationen;
Fig. 3 eine Schnittansicht durch den Rand einer mit einem erfrndungsgemäßen Abstandhalter versehenen Doppelglasscheibe; und
Fig. 4A bis 4F Schnittansichten durch erfindungsgemäße Abstandhalter entsprechend dem Konstruktionsprinzip des Abstandhalters aus Fig. 3.
Fig. 1A zeigt in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Abstandhalter 10, der über eine Klebstoffschicht 12 mit einer Glasscheibe 14 verbunden ist. Von der Glasscheibe 14 ist in Fig. 1A oben der obere Rand 16 dargestellt, von dem ausgesehen der Abstandhalter 10 etwas nach unten versetzt angeordnet ist. Den restlichen Raum zwischen der Außenseite des Abstandhalters 10 und dem Rand 16 der Glasscheibe 14 wird wie üblich mit einer Dichtungsmasse 18 ausgefüllt.
Der Abstandhalter 10 grenzt in der in Fig. 1A gezeigten typischen Einbausituation mit einer Seitenwand 20 an die Glasscheibe 14 an. Die hierzu parallele, der Symmetrieachse 22 gegenüberliegende Seitenwand ist in Fig. 1A nicht dargestellt. Zwischen den beiden Seitenwänden 20 erstrecken sich Schenkel 24, 25, die im Wesentlichen quer zu den Seitenwänden 20 verlaufen und diese miteinander verbinden.
Erfindungsgemäß ist die Seitenwand 20 aus Metall hergestellt, während die Schenkel 24, 25 aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
Der Schenkel 24 ist von dem Schenkel 25 insofern verschieden, als der Schenkel 24 geschlossen ausgebildet ist und an seiner nach Außen (in Richtung zum Glasrand 16) weisenden Oberfläche eine Dampfsperrschicht 26 aus einer Metallfolie trägt.
Der Schenkel 25 liegt auf Seiten eines Innenraums 28 einer Doppelglasscheibe und weist in regelmäßigen Abständen Bohrungen 30 auf, welche von dem Glasscheibeninnenraum 28 zu einem Hohlraum 32 des Hohlprofils des Abstandhalters 10 führt, welch letzterer durch die Seitenwände 20 sowie die Schenkel 24 und 25 definiert wird.
Im verbauten Zustand ist der Hohlraum 32 des Abstandhalters 10 mit einem Trockenmittel (nicht dargestellt) gefüllt, welches Feuchtigkeitsreste, die sich im Innenraum 28 der Doppelglasscheibe befinden, aufnimmt und somit vermeidet, dass sich die Scheiben von Innen beschlagen können.
Der erfindungsgemäße Abstandhalter 10, wie in Fig. 1A gezeigt, weist an seinen Seitenwänden 20, welche sich über die gesamte Höhe des Abstandhalters 10 erstrecken, nach Innen, d. h. jeweils von den Glasscheiben 14 weg vorstehende Vorsprünge 34, 35 auf, welche an ihrer zur Scheibenmitte gerichteten Oberfläche vorzugsweise eine Aufrauhung, beispielsweise eine Riffelung oder Rändelung, aufweisen, die einer Verbesserung des Kraft- bzw. Formschlusses zwischen der Seitenwand 20 und dem jeweiligen Schenkel 24 bzw. 25 sorgen.
Die Schenkel 24, 25 weisen an ihren Seitenkanten jeweils im Querschnitt gabelförmig ausgebildete Abschnitte 36, 37 auf, welche die Vorsprünge 34, 35 der Seitenwand 20 umklammern und so für eine feste Verbindung zwischen Seitenwand 20 und Schenkeln 24 bzw. 25 sorgen. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Abstandhaltern 10 können die Kunststoffschenkel 24, 25 auf zwei parallel angeordnete Seitenwände 20 aufextrudiert werden, so dass sich im Extrusionprozess ein Formschluss zwischen den gabelförmigen Seitenkanten 36, 37 und den Vorsprüngen 34, 35 der Seitenwand 20 ausbilden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schenkel 24, 25 mit ihren gabelförmigen Kantenbereichen 36, 37 separat extrudiert werden und erst in einem nachfolgenden Schritt mit zwei Seitenwänden 20 zu einem vollständigen Abstandhalter 10 zusammengefügt werden.
Gegenüber den herkömmlichen Abstandhaltern aus Metall hat der erfindungsgemäße Abstandhalter 10 den Vorteil, dass der Wärmetransport quer zur Glasscheibe 14 durch das Doppelglasscheibenelement hindurch aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffmaterialien der Schenkel 24 und 25 erheblich vermindert ist. Lediglich im Bereich der Seitenwand 20 findet über die kurze Strecke, die die Dicke der Seitenwand 20 repräsentiert, noch ein guter Wärmeleitvorgang statt, der jedoch beim Übergang zu dem Kunststoffmaterial der Schenkel 24, 25 endet. Somit wird letztendlich im Wesentlichen der Wärmewiderstand der Kunststoffschenkel 24, 25 für den Wärmedurchlass während dieser Randverbindung der Doppelglasscheibe bestimmend.
Fig. 1B zeigt einen ähnlich wie die Ausführungsform in Fig. 1A aufgebauten Abstandhalter 40, wobei hier der Einfachheit halber die Darstellung der Glasscheibe, der Klebemittelschicht sowie der Dichtungsmasse vermieden ist.
Auch bei dem Abstandhalter 40 findet sich dasselbe Bauprinzip wieder wie bei dem Abstandhalter 10. D. h. auch hier ist eine Seitenwand 42 aus Metall vorhanden, die benachbart zu der jeweiligen Glasscheibe der Doppelglasscheibe angeordnet wird. Von der Seitenwand 42 erstrecken sich quer hierzu und parallel voneinander beabstandet die beiden Schenkel 44 und 45, welche wiederum aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.
Auf der Fläche des Abstandhalters 10 bzw. 40, die später am äußeren Rand der Doppelglasscheibe angeordnet ist, ist wieder eine Dampfsperre 26 bzw. 46 angeordnet, die beispielsweise eine Metallfolie sein kann. In dieser Abb. 1B wie auch in den anderen Abbildungen der Fig. 1A sind die Dampfsperren jeweils als Folie gezeichnet, die auf die Außenoberfläche der Abstandhalter jeweils aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt oder auflaminiert sind. Alternativ hierzu kann jedoch vorgesehen sein, dass die Dampfsperrfolien auch integral in den Schenkel, beispielsweise den Schenkel 44 bzw. den Schenkel 24, bei der Herstellung dieses Schenkels einextrudiert werden, so dass sie nicht als Metallschicht außen in Erscheinung treten.
Anders als bei dem Abstandhalter 10 der Fig. 1A ist bei dem Abstandhalter 40 der Fig. 1B die Seitenwand 42 etwas kürzer und erstreckt sich nicht über die vollständige Höhe des Abstandhalters 40. Anstelle dessen sind die gabelförmigen Seitenkanten 48, 49 so ausgebildet, dass sie wiederum einen Vorsprung 50, 51 der Seitenwand 42 umgreifen, sich aber mit dem jeweils zur Außenoberfläche des Abstandhalters 40 hin orientierten "Gabelzinken" bis zur außenliegenden Oberfläche der Seitenwand 42 erstrecken. Dies vermindert letztendlich in einem gewissen Umfang die Kontaktfläche von metallischen Material zu der an der Seitenwand 42 zu montierenden Glasscheibe und führt zu einer weiteren Minimierung des Wärmedurchgangs durch die Doppelglasscheibe.
Die Vorsprünge 50, 51 erstrecken sich von der Seitenwand 42 zunächst ins Innere, d. h. von der außen anzuordnenden Glasscheibe weg, weisen jedoch zusätzlich Rücksprünge in Form von Nuten 52, 53 auf, in die der jeweils außenliegende Zinken der gabelförmigen Seitenkanten 48, 49 eingreifen kann. Dies kann dadurch geschehen, dass die Schenkel 44, 45 an die metallischen Seitenwände 42 anextrudiert werden oder aber dadurch, dass die Schenkel 44, 45, wenn sie in einem gesonderten Schritt hergestellt werden, nach dem Aufschieben auf die Vorsprünge 50, 51 mindestens punktuell in die Nuten 52, 53 eingepresst werden und so für eine zusätzlichen Halt und eine zusätzliche Sicherung der Schenkel 44, 45 an den Seitenwänden 42 sorgen.
Auch hier kann wiederum die nach Innen weisende Oberfläche der Vorsprünge 50, 51 eine Aufrauhung, beispielsweise eine Rändelung oder Riffelung, aufweisen, um den Formschluss zwischen Schenkel und Seitenwand weiter zu verbessern. Wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1A erläutert sind die Schenkel 44, 45 unterschiedlich ausgebildet, indem der Schenkel 44 durchgehend geschlossen ist, während der Schenkel 45 in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung der Abstandhalter Bohrungen 54 aufweist, welche eine Kommunikation des Innenvolumens der Doppelglasscheibe mit einem Hohlraum 56 im Innern des Hohlprofils des Abstandhalters 40 ermöglichen, in dem im eingebauten Zustand Trockenmittel untergebracht ist.
Eine Variante der Ausführungsform der Fig. 1B ist in Fig. 1C gezeigt. Der dort gezeigte Abstandhalter 60 ist aufgebaut aus Seitenwänden 62 und Schenkeln 64, 65, welche mit gabelförmigen Kantenbereichen 66, 67 Vorsprünge 68, 69 der Seitenwand 62 umfassen und mit einem Teil der gabelförmigen Bereiche bis außen an die Außenwand der Seitenwand 62 heranreichen.
Die Ausbildung der Vorsprünge 68, 69 ist bei der Ausführungsform der Fig. 1C etwas einfacher gewählt als bei der Fig. 1B, es fehlen nämlich die von oben und unten in die Vorsprünge eingreifenden Nuten.
Um trotzdem zu einer sehr guten Formschlussverbindung zwischen der Seitenwand 62 und den Schenkeln 64, 65 zu kommen, wird hier vorgeschlagen, die Vorsprünge 68, 69, wie im Ausschnitt X in Fig. 2 gezeigt, mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 70 bzw. 71 oder Bohrungen 72 zu versehen, welche beim Aufextrudieren der Schenkel 64, 65 auf die Seitenwand 62 ein Einfließen von fließfähigem Kunststoffmaterial in die Rücksprünge bzw. Ausnehmungen und Bohrungen 70, 71, 72 gestattet und damit einen ausgezeichneten Formschluss ermöglichen.
Ein weiterer Unterschied der Ausführungsform des Abstandhalters 60 der Fig. 1C gegenüber der der Fig. 1B liegt darin, dass die außenliegenden Oberflächen der Schenkel 64, 65 plan sind, während bei der Ausführungsform der Fig. 1B der Schenkel 44, 45 über einen abgekröpften Bereich in die gabelförmigen Seitenkanten 48, 49 übergehen.
Fig. 1D zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Abstandhalter 80, der aufgebaut ist aus zwei parallelen Seitenwänden 82 sowie sich hierzu in Querrichtung erstreckenden Schenkeln 84, 86. Die Seitenwände 82 (nur eine dargestellt) sind wiederum aus Metall hergestellt, während die Schenkel 84 und 86 aus Kunststoffmaterial bestehen.
Der Aufbau des Abstandhalters 80 ist ähnlich dem des Abstandhalters 10, wobei allerdings hier die Seitenwand 82 an ihrer oberen und unteren Kante zur Innenseite des Abstandhalters 80 vorstehende Vorspringe aufweist, in welchen eine mit ihrer Öffnung ebenfalls zur Innenseite des Abstandhalters weisende Keilnuten 90 aufweist. In diese Keilnuten 90 greift eine an den Stirnseiten der Schenkel 84 und 86 angeordnete schwalbenschwanzförmige Rippe 91, 92 ein, welche für einen Formschluss zwischen Schenkel 84 bzw. 86 und der Seitenwand 82 sorgt. Aufgrund der Anordnung der Vorsprünge 87, 88 an der Seitenwand 82 erhält diese zusätzliche mechanische Stabilität, so dass im Prinzip gegenüber der Ausführungsform der Fig. 1A die Dicke der Wandung der Seitenwand 82 vermindert werden kann.
In Fig. 1E ist ein Abstandhalter 96 gezeigt mit Seitenwänden 97 sowie Schenkeln 98, 99. Die Verbindung zwischen den Schenkeln 98, 99 und der Seitenwand 97 erfolgt über einen gabelförmigen Endbereich an deren Seitenkanten der Schenkel 98, 99, welche ein im Wesentlichen im Querschnitt rundes Metalldrahtelement umgreifen bzw. auf dieses aufklippbar sind.
Ein ganz anderes Konstruktionsprinzip ist in Fig. 1F dargestellt, bei dem ein Abstandhalter 106 Seitenwände 108 umfasst, welche auf ihrer zum Innern des Abstandhalters 106 weisenden Oberfläche zwei in Längsrichtung angeordnete und parallel zueinander verlaufende Flansche 109, 110 aufweisen. Ferner weisen die Seitenwände 108 umformbare Ränder 111, 112 auf, welche sich aus ihrer ursprünglichen Stellung in eine im Wesentlichen rechtwinklige Stellung zur Außenoberfläche der Seitenwand 108 umbiegen lassen.
Der Abstandhalter 106 weist ferner Schenkel 113, 114 aus Kunststoff auf, welche im einfachsten Fall einfache plane leistenförmige Kunststoffelemente sind. Diese werden nun bei dem Zusammenbau des erfindungsgemäßen Abstandhalters 106 an den Flanschen 109 bzw. 110, wie in Fig. 1F gezeigt, angelegt, und daraufhin wird, wie im oberen Teil der Fig. 1F angedeutet, der Randbereich 111 bzw. 112 in eine Position umgebogen und verformt, wie sie am Beispiel des Randes 112 in der unteren Hälfte der Fig. 1F dargestellt ist.
Vorteilhafterweise weisen die Ränder 111, 112 ebenso wie die Flansche 109, 110 in Richtung zu dem Kunststoffmaterial der Schenkel 113, 114 vorspringende Rippen 115, 116, 117, 118 auf, welche bei der Montage der Schenkel an der Seitenwand 108 in das Kunststoffmaterial der Schenkel 113, 114 eingedrückt werden und so zusätzlich für eine formschlüssige Verbindung zwischen Seitenwand 108 und den Schenkeln 113, 114 führen.
Fig. 1G zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstandhalters 120, welcher im Gegensatz zu den bisher besprochenen Abstandhaltern der Fig. 1A bis 1F bezüglich einer Mittenebene unsymmetrisch aufgebaut ist. Der Abstandhalter 120 weist Seitenwände 122 aus Metall auf, welche einen parallel zur Glasscheibe anzuordnenden Abschnitt 124 sowie einen hiervon abgekröpft sich fortsetzenden Bereich 125 umfasst.
Ferner umfasst der Abstandhalter 120 zwei sich im Wesentlichen quer zur Seitenwand 122 erstreckende Schenkel 126, 127. Diese sind aufgrund des asymmetrischen Aufbaus des Abstandhalters 120 verschieden ausgebildet.
Der Schenkel 126 weist an seinen Außenkanten einen abgekröpften Bereich 128 auf, welcher sich im Querschnitt gabelförmig erweitert und den oberen Rand des abgekröpften Wandbereichs 125 der Seitenwand 122 umgreift. Der abgekröpfte Bereich 125 der Seitenwand 122 weist in dem Abschnitt, der von dem abgekröpften Bereich 128 des Schenkels 126 umgriffen wird in regelmäßigen Abständen Bohrungen 130 auf, in die Kunststoffmaterial des abgekröpften Bereichs 128 des Schenkels 128 hinein verdrängt werden kann oder aber, im Falle, dass der Schenkel 126 an die Seitenwand 122 angespritzt oder anextrudiert wird, Material in die Bohrung 130 einfließen kann.
Aufgrund der abgekröpften Form der Seitenwandung 122 bekommt diese, strukturell bedingt, eine höhere Festigkeit, so dass hier, ebenso wie bei anderen Ausführungsformen zuvor beschrieben, die Wandstärke der Seitenwand 122 reduziert werden kann.
Zur Verbindung der Seitenwand 122 mit dem zweiten Schenkel 127 weist die Seitenwand 122 benachbart zu ihrer anderen freien Kante im geraden Bereich 124 eine Lochreihe mit Bohrungen 132 auf, in die Kunststoffmaterial bei där Bildung des Schenkels 127 eingespritzt bzw. beim Extrudieren des Schenkels eingepresst werden kann. So ergibt sich auch hier eine formschlüssige Verbindung zwischen der Seitenwand 122 und dem Schenkel 127 über das in die Bohrung 132 eindringende Kunststoffmaterial.
Fig. 3 zeigt eine gegenüber den Ausführungsformen der Fig. 1A bis 1G völlige anders aufgebaute Form eines Abstandhalters 140, der hier zur besseren Illustration seiner Einbaulage zwischen zwei Glasscheiben 141, 142 eingeklebt dargestellt ist.
Der Grundaufbau des Abstandhalters 140 unterscheidet sich allerdings nicht von dem der zuvor diskutierten Ausführungsformen, denn auch hier gibt es zwei parallel zueinander ausgerichtete Seitenwände 143, 144 aus Metall, welche über quer hierzu verlaufende, aus Kunststoff gefertigte Schenkel 145, 146 miteinander verbunden sind.
Die Seitenwände 143, 144 weisen einen Montageabschnitt 147, 148 auf, mit welchem sie mit einer Butylklebemasse 149, 150 mit den Glasscheiben 141, 142 verklebt werden können. Die Verbindung der Montageabschnitte 147, 148 mit dem im montierten Zustand zum Innenraum der Doppelglasscheibe liegenden Schenkel 145 kann über eine Vielzahl von konstruktiven Lösungen erfolgen, wie diese beispielhaft zuvor in den Fig. 1A bis 1G dargestellt wurden. Auf eine genauere Darstellung in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wurde deshalb hier verzichtet. Anschließend zu den Montageabschnitten 147, 148 weisen die Seitenwände 143, 144 einen rückspringenden Bereich 151, 152 auf, wo die Wandung der Seitenwände 143, 144 im Wesentlichen parallel, jedoch beabstandet zu den Oberflächen der Glasscheiben 141, 142 verlaufen.
An ihrem freien Ende werden die Seitenwände 143, 144 dann von dem anderen Schenkel 146 auf Abstand gehalten, und auch hier gilt das zuvor für die Verbindung des Schenkels 145 mit den Seitenwänden 143, 144 gesagte bezüglich der möglichen Verbindung dieser Elemente.
An der außenliegenden Oberfläche des Schenkels 146 ist dann noch eine Dampfsperre 154 angeordnet, wie sie bei allen anderen Ausführungsformen der Fig. 1A bis 1G ebenfalls vorkommen und dort mit einer strichpunktierten Linie veranschaulicht sind.
Aufgrund des Rücksprungs in den Seitenwänden 143, 144 wird Raum zwischen dem Abstandhalter 140 und den Glasscheiben 141, 142 geschaffen, in den eine Polysulfid-Dichtmasse zur Abdichtung der Doppelglasscheibe gegen äußere Einflüsse eingebracht werden kann. Diese Volumina 156, 157 sind gegenüber dem Volumen der Dichtstoffmasse 18 in der Fig. 1A minimiert und geben im Hinblick auf die hohen Kosten der üblicherweise verwendeten Polysulfid-Dichtstoffe eine erhebliche Einsparungsmöglichkeit bei den Gestehungskosten der fertigen Doppelglaselemente.
Der Schenkel 145 bildet zusammen mit den Seitenwandungen 143, 144 sowie dem Schenkel 146 einen Hohlraum 160, der der Aufnahme von Trocknungsmittel im eingebauten Zustand des Abstandhalters dient. Der Hohlraum 160 steht mit einem Innenvolumen der Doppelglasscheibe 162 über eine Vielzahl regelmäßig entlang der Länge des Schenkels 145 angeordneter Bohrungen 164 in Verbindung, so dass das im Hohlraum 160 angeordnete Trocknungsmittel auf das Gasvolumen im Innenvolumen 162 wirken kann.
Die Fig. 4A bis 4F stellen weitere Variationen dieses Ausführungsbeispiels dar und werden im Folgenden im Einzelnen noch näher erläutert.
Der Aufbau der Ausführungsform eines Abstandhalters 170 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Abstandhalters der Fig. 3, wobei hier allerdings Seitenwände 172, 173 verwendet sind, welche sich nur ungefähr über die halbe Höhe des Abstandhalters 170 erstrecken. Dies bedeutet, dass die metallenen Seitenwände 172, 173 vollflächig mit den Glasscheiben (hier nicht gezeigt) verklebt werden. Die beiden Seitenwände 172, 173 werden auf Abstand zueinander gehalten durch Kunststoffschenkel 174, 175, wobei der Schenkel 174 ein im Wesentlichen planes leistenförmiges Element darstellt mit mittigen, über die Länge des Schenkels 174 verteilten Bohrungen 176. Der Schenkel 175 weist im Gegensatz zum Schenkel 174 eine etwas komplexere Struktur auf und erweitert den Hohlraum der zwischen den Schenkeln 174, 175 sowie den Seitenwänden 172, 173 gebildet wird im mittleren Bereich nach außen hin um eine Stufe 178, die hier den Rücksprüngen 151, 152 in den Seitenwandungen der Ausführungsform des Abstandhalters 140 der Fig. 3 entspricht. Auch hier wird wieder zum einen ein vergrößerter Raum für das Trockenmittel geschaffen, zum anderen werden die Volumina für das Dichtmittel 180, 181 minimiert, so dass ein reduzierter Einsatz von teuren Dichtstoffen (Polysulfid-Dichtstoffe) möglich ist. An der außenliegenden Oberfläche des Schenkels 145 ist wieder, wie gehabt, eine Dampfsperre 182 angeordnet, die sich über die Stufe 178 hinweg bis zu den Seitenwandungen 172 bzw. 173 erstreckt.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4B dargestellt, bei der der Abstandhalter 186 zunächst aus einem kastenförmigen Grundkörper mit Seitenwandungen 187, 188 aus Metall sowie Schenkeln 189, 190 aus Kunststoff aufgebaut ist, welche sich parallel und beabstandet zueinander zwischen den Seitenwänden 187 und 188 erstrecken und diese auf Abstand halten. Zur Verminderung der notwendigen Dichtstoffmassen sind auf das kastenförmige Profil des Abstandhalters 186 auf der Außenseite, d. h. der zum Rand der Glasscheibe hin liegenden Seite des Abstandhalters 186 über zwei von den Seitenwänden 187 und 188 ausgesehen, eingerückt parallel zu diesen stehende metallische Flansche 191, 192 angeordnet, die an ihren freien Enden wiederum mit einem Kunststoffschenkel 193 verbunden und stabilisiert werden.
Bevorzugt erstreckt sich hier eine mit einer strichpunktierten Linie angedeutete Dampfsperre 194 mindestens über den Bereich des Schenkels 193 sowie den in dem stufenförmigen Aufbau der Flansche 191, 192 und dem Schenkel 193 nicht abgedeckten Flächenbereiche des Schenkels 190 eine Dampfsperre, wie sie bei den vorstehend bereits erläuterten Ausführungsbeispielen im Einzelnen schon erwähnt und beschrieben wurde. Vorstellbar ist hier auch, dass sich die Dampfsperre 194 über die gesamte stufige Fläche, wie dies bereits im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform in Fig. 4A besprochen wurde, erstreckt.
Fig. 4C zeigt einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Abstandhalters 196, welcher dem Aufbau der Fig. 4A ähnlich ist. Hier bilden stufig ausgebildete Seitenwände 198, 199 aus Metall sowie Schenkel 200, 201 aus Kunststoff den Grundaufbau des Abstandhalters 196.
Anders als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4A ist der Schenkel 201 nicht am freien Ende bzw. zwischen den freien Enden der stufig zurückgesetzten Seitenwände 198, 199 angeordnet, sondern grenzt an die Seitenwände 198, 199 an den stufig zurückgesetzten Eckbereichen 202, 204 direkt an, so dass ein nach Außen offener Hohlraum zwischen den freien Enden der Seitenwände 198, 199 und der Außenoberfläche des Schenkels 201 verbleibt. An dieser Außenoberfläche trägt der Schenkel 201 wieder eine Dampfdiffusionssperre 205.
Fig. 4D bietet eine weitere Variation eines erfindungsgemäßen Abstandhalters 210, der zunächst einen im Wesentlichen gleichen Querschnitt aufweist wie den in Fig. 4C gezeigten, sich jedoch wie folgt unterscheidet: metallische Seitenwände 212, 213 erstrecken sich nur über die Kontaktfläche des Abstandhalters 210 mit den auf Abstand zu haltenden Glasscheiben (letztere nicht gezeigt), während die Schenkel 214, 215 aus Kunststoff die beiden Seitenwände 212, 213 auf Abstand zueinander halten. Während der Kunststoffschenkel 215 im Wesentlichen ein planes, leistenförmiges Element darstellt, weist der Kunststoffschenkel 214 eine komplexere Struktur auf.
Zunächst beinhaltet der Schenkel 214 ebenfalls eine plane leistenförmige Grundstruktur 216, auf der jedoch zwei senkrecht abstehende und von den Seitenwänden 212, 213 symmetrisch zurückgesetzte Längsrippen oder Flansche 216, 217, ebenfalls aus Kunststoff gefertigt, angeordnet sind. Bevorzugt werden die Längsrippen 216, 217 einstückig mit dem Schenkel 214 hergestellt, beispielsweise extrudiert. Um eine Wasserdampfsperre 218 aufzubauen wird wieder eine Sperrschicht, die in der Fig. 4D strichpunktiert dargestellt ist auf der außenliegenden Oberfläche des Schenkels 214, einschließlich der zugehörigen Längsrippen 216, 217 aufgebracht.
Fig. 4E zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Abstandhalter insgesamt mit dem Bezugszeichen 220 versehen ist. Hier ist wiederum ein kastenförmiger Grundkörper aufgebaut aus Seitenwänden 222, 223 aus Metall sowie hierzu quer verlaufenden Kunststoffschenkeln 224, 225. Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Dampfsperre auf der Innenseite des Schenkels 225 aufgebracht wird, wie dies mit dem Bezugszeichen 226 bzw. der zugehörigen durchbrochenen Linie dargestellt ist. Auf der außenliegenden Oberfläche des Schenkels 225 ist ein U-förmiges Kunststoffteil aufgesetzt, was als Verdrängungskörper 228 wirkt und zur Minimierung der Dichtstoffvolumina beim Abdichten des Doppelglaselementes dient.
Alternativ zu der Anordnung der Dampfsperre 226 im Innern des kastenförmigen Hohlraums, der durch die Seitenwände 22, 223 und die Schenkel 224 und 225 gebildet wird kann die Dampfsperre sich über den Verdrängungskörper 228 und die verbleibende nicht abgedeckte Außenoberfläche des Schenkels 226 erstrecken (in Fig. 4E nicht dargestellt).
Fig. 4F schließlich zeigt eine weitere Ausführungsform, die sich von der Ausführungsform der Fig. 4E ableitet. Der in Fig. 4F dargestellt Abstandhalter 230 weist ebenfalls einen kastenförmigen Grundkörper auf, der aus Seitenwänden 232, 233 aus Metall sowie Schenkeln 234, 235 aus Kunststoff aufgebaut ist. Auf der Außenseite des Schenkels 235 ist eine Dampfsperre 236 angeordnet.
Auf der Außenseite des Abstandhalters ist ein leistenförmiges aufgeschäumtes Kunststoffelement 238 aufgesetzt, welches als Verdrängungskörper im eingebauten Zustand wirkt und das Volumen aufzuwendenden Dichtstoffmaterials beim Einbau des Abstandhalters 230 in Doppelglasscheiben minimiert.
Das leistenförmige Element 238 kann dabei auf die Außenoberfläche des Schenkels 235 aufgeklebt oder beispielsweise mechanisch aufgesteckt werden, wenn auf der Außenseite des Schenkels 235 entsprechende Vorsprünge vorgesehen sind.
Auch bei den Abstandhaltern der Fig. 4B bis 4F sind in den zum Scheibeninnenraum angeordneten Schenkeln über die Länge der Schenkel verteilt in regelmäßigen Abständen Bohrungen vorgesehen, auch wenn dies im Einzelnen nicht dargestellt und beschrieben ist. Der Hohlraum, der in jeder dieser Ausführungsformen von den metallenen Seitenwänden sowie den Kunststoffschenkeln gebildet wird, wird im Einbauzustand der Abstandhalter mit Trockenmittel gefüllt und kommuniziert über die Bohrungen mit dem Innenvolumen der Doppelglasscheiben.

Claims

1. Abstandhalter für Isolierglaselemente, Wandpaneele oder dergleichen in Form eines Hohlprofils mit zwei parallelen, zueinander beabstandeten, an den Scheiben anliegenden Seitenwänden und mit zwei sich zwischen den Seitenwänden erstreckenden, im Wesentlichen quer zu den Seitenwänden verlaufenden Schenkeln dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände aus Metall und die Schenkel aus einem schlecht wärmeleitenden Material hergestellt sind.

2. Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände aus Aluminium, Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl oder Weißblech hergestellt sind.

3. Abstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.

4. Abstandhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial einen thermoplastischen, duraplastischen oder elastomeren Kunststoff umfasst oder auf einem Kunststoffblend basiert.

5. Abstandhalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial einen Verstärkungs- und/oder Füllstoff umfasst.

6. Abstandhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsstoff ausgewählt ist aus Glas-, Kunststoff- und/oder Aramidfasern.

7. Abstandhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern in Form von Kurz-, Lang- oder Endlosfasern vorhanden sind.

8. Abstandhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Glimmer, Glaskugeln, Titandioxid, Talkum oder dergleichen umfasst.

9. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der im eingebauten Zustand des Abstandhalters sichtbare Schenkel aus einem pigmentierten Kunststoffmaterial hergestellt ist.

10. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der im eingebauten Zustand des Abstandhalters dem Sonnenlicht ausgesetzte Schenkel mit einer UV-Stabilisierung versehen ist.

11. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der im eingebauten Zustand des Abstandhalters am Scheibenrand angeordnete Schenkel mit einer Diffusionssperre versehen ist.

12. Abstandhalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperre als dünne Metallfolie, metallbedampfte Kunststofffolie oder eine anorganisch-organische Hybridbeschichtung ausgebildet ist.

13. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Seitenwände jeweils mindestens ein Versteifungselement, beispielsweise eine Versteifungsrippe oder einen Versteifungsflansch aufweisen.

14. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von Seitenwänden und Schenkeln mittels Form- und/oder Stoff- und/oder Kraftschlussverbindungen erfolgt.

15. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des im eingebauten Zustand des Abstandhalters zum Randbereich der Scheibe weisenden Schenkels mittig ein vorzugsweise aus schlecht wärmeleitendem Material gebildeter leistenförmiger Verdrängungskörper angeordnet ist.

16. Abstandhalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper aus geschäumtem Kunststoffmaterial hergestellt ist.

17. Abstandhalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper aus einem U-förmigen Profil gebildet wird, welches mit seiner offenen Seite auf dem Schenkel des Abstandhalters angeordnet ist.

18. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper mit dem Schenkel mittels einer Klebeverbindung oder im Formschluss verbunden ist.

19. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper einstückig mit dem Schenkel ausgebildet ist.

20. Abstandhalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper durch zwei leistenförmige Stege gebildet wird, die parallel zueinander von der Außenseite des Schenkels abstehen und zwischen sich ein zur Umgebung offenes Volumen definieren.