DE1221424B - Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-Verglasungseinheit - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

E04f

Deutsche Kl.: 37 d-3/66

Nummer: 1221424

Aktenzeichen: L 42727 V/37 d

Anmeldetag: 16. August 1962

Auslegetag: 21. Juli 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-Verglasungseinheit mit zwei Glasscheiben.

Eine derartige Verglasungseinheit besteht aus zwei Glasscheiben, die durch ein metallisches Trennelement, das an die metallischen Überzüge auf den Glasscheiben festgelötet ist, im Abstand voneinander gehalten und miteinander verbunden sind. Beim Aufbringen der metallischen Überzüge werden die Randbereiche der Glasscheiben zunächst auf die erforderliehe Temperatur erhitzt, dann wird eine Kupferlegierung oder ein anderes Metall aufgesprüht, damit sich ein Grundüberzug der gewünschten Breite und Dicke ergibt. Auf diesen Grundüberzug wird dann ein Lötmittelüberzug aufgebracht, an welchem der Metalltrennstreifen angelötet wird, um die Glasscheiben im Abstand voneinander zu halten und den zwischen ihnen liegenden Raum hermetisch abzuschließen, was eine Forderung bei derartigen Verglasungseinheiten ist.

Bei der bekannten Herstellungsweise ist der Lötmittelüberzug auf den Kupfergrundüberzug aufgebracht worden, indem zunächst ein Flußmittel auf den Grundüberzug aufgetragen wurde, auf welches mit Abstand Lötmitteltropfen verteilt worden, wonach diese Lötmitteltropfen zu einer kontinuierlichen Lötmittelschicht breit gebügelt wurden. Dieses Verfahren des Verzinnens des Kupfergrundüberzuges ist verhältnismäßig zeitraubend und schwierig. Auch verdoppelt die für diesen Zweck benötigte Vorrichtung den erforderlichen Arbeitsplatz und die Zahl der erforderlichen Arbeiter.

Des weiteren hat sich gezeigt, daß auch unter den sorgfältigsten Auftragsbedingungen geringe Flußmittelmengen in den Lötmittelüberzug eingeschlossen werden und eine Korrosion des Lötmittels und sogar des Kupfergrundüberzuges hervorrufen, wodurch die Bindung zwischen dem Metall und dem Glas zerstört und damit die hermetische Abdichtung aufgehoben wird.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, bei dem einerseits eine dauernde hermetische Abschließung des Innenraumes der beiden Scheiben erreicht wird und andererseits die Verglasungseinheit die erforderliche mechanische Festigkeit erhält, so daß sie den Transportbedingungen ohne Schaden widersteht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Randkantenteile zunächst erhitzt und sodann eine erste Schicht der Lötmasse unmittelbar auf die Metall-Überzüge bei einer die Glastemperatur übersteigenden Temperatur aufgesprüht wird unter Bildung einer fei-Verf ahren zur Herstellung einer
Mehrscheiben-Verglasungseinheit

Anmelder:

Libbey-Owens-Ford Glass Company,
Toledo, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Seiler und Dipl.-Ing. J. Pfenning,

Patentanwälte, Berlin 19, Oldenburgallee 10

Als Erfinder benannt:
Robert Paul Roetter,
Perrysburg, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. September 1961
(137 840)

nen, dichten, relativ dünnen Schicht der Lötmasse, vorzugsweise von etwa 0,0125 mm, auf den Metallüberzügen, und daß anschließend eine zweite Schicht der Lötmasse unmittelbar auf die erste Lötmassenschicht bei einer ebenfalls oberhalb der Glastemperatur, jedoch unterhalb der Sprühtemperatur der ersten Lötmasseschicht liegenden Temperatur aufgesprüht wird unter Bildung einer relativ dickeren Schicht der Lötmasse, vorzugsweise von etwa 0,0625 mm auf der ersten Lötmasseschicht.

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die erste Lötmasseschicht vor dem Aufsprühen der zweiten Lötmasseschicht erneut erhitzt wird.

Die Zeichnungen zeigen eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Verglasungseinheit, und es bedeutet

F i g. 1 eine räumliche Darstellung einer Mehrfachglasscheibe, wie sie gemäß der Erfindung hergestellt werden kann,

F i g. 2 eine Querschnitts-Teilansicht der Scheibe und

F i g. 3 bis 8 in einer bruchstückhaften räumlichen Darstellung einer Glasscheibe nacheinander die metallischen Überzüge, die auf dem Randbereich der Scheibe gemäß der Erfindung aufgebracht werden.

In den F i g. 1 und 2 ist eine Doppelglasscheibe 20 gezeigt, die aus zwei Glasscheiben 21 und 22 besteht,

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welche im Abstand voneinander angeordnet und durch einen metallischen Trennstreifen 23 rings um ihre Ränder miteinander verbunden sind, um einen hermetisch abgedichteten Luftraum 24 dazwischen zu schaffen. S

Bei der Herstellung der Doppelglasscheibe werden die Randbereiche auf der einen Fläche jeder der beiden Glasscheiben 21 und 22 mit einem metallischen Überzug 25, vorzugsweise aus einer Kupferlegierung, die aus etwa 0,5 bis 4,5 °/o Titan, Rest Kupfer besteht, versehen. Das Metall, das diesen Grundüberzug bildet, kann vorzugsweise auch in der Form von Sprühtröpfchen geschmolzenen Metalls aufgebracht werden. Ein Überzug von Lötmetall 26 der gewünschten Zusammensetzung wird dann auf den Kupfergrundüberzug 25 aufgebracht. Die Trennstreif en 23 aus Blei oder einer Bleilegierung, die mit einem Lötmittelüberzug versehen sind, werden hiernach mit dem Grundüberzug 25 durch Verwendung geeigneter Heizvorrichtungen, z. B. eines Löteisens, beheizt, um die Temperatur der Lötmittelüberzüge auf den Glasscheiben und den Trennstreifen zu erhöhen, damit sich die.Ausfüllungen 27 und 28 ergeben. Wenn sich die Lötmittelüberzüge mischen oder ineinanderlaufen, haftet die sich ergebende einzelne Masse des Lotmittels dauernd an den Trennstreifen und dem Kupfergrundüberzug auf den Glasscheiben "und hat die aus mechanischen Festigkeitsgründen erwünschte Form einer Ausfüllung. Auf diese Weise sind, wie in Fig. 2 gezeigt, die Randbereiche der Glasscheiben 21 und 22 fest und dicht mit den entsprechenden Kanten des Trennstreifens 23 durch die Ausfüllungen 27 und 28 verbunden, die sich aus den Lötmittelüberzügen ergeben und fest an dem Kupfergrundüberzug 25 haften. Obgleich die Zusammensetzung des Lotmittels variieren kann, wird ein niedrig schmelzendes Lötmittel mit einem weiten plastischen Bereich und einer minimalen Erweichungstemperatur bevorzugt.

Wie die F i g. 4 bis 9 zeigen, ist die Lötmittelschicht 49 nicht ganz so breit wie der Kupfergrundüberzug 45, so daß sich ein innenliegender schmaler Streifen frei liegenden Kupfers 50 ergibt, dessen Zweck später noch genauer beschrieben wird. Die erste Lötmittelschicht wird auf den Kupfergrundüberzug mit einer verhältnismäßig hohen Temperatur von etwa 650° C aufgetragen, während das Glas verhältnismäßig kühler ist und etwa 121 bis 149° C aufweist. Dies führt zur Bildung eines dünnen, dichten Überzuges mit einer Dicke von etwa 0,0125 mm. Die erste Lötmittelschicht 49 haftet leicht und sicher an dem Kupfergrundüberzug 45, so daß sich eine gute Aufnahmefläche für eine zweite, dickere Lötmittelschicht ergibt, die auf die erste Schicht 49 in dem zweiten Lötmittelsprühbereich aufgesprüht wird.

Anschließend wird gemäß F i g. 6 eine zweite und verhältnismäßig dicke Lötmittelschicht 53 auf die erste Lötmittelschicht aufgebracht. Die zweite Lötmittelschicht hat eine Temperatur von etwa 204° C, wobei die Randbereiche der Glasscheibe eine Temperatur zwischen 121 und 149° C aufweisen. Die zweite Lötmittelschicht 53 hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,0625 mm. Bevor auf die Glasscheibe die zweite Lötmittelschicht aufgesprüht wird, wird jedoch die erste Lötmittelschicht, beispielsweise durch einen Gasbrenner, erneut auf die gewünschte Temperatur erhitzt.

Anschließend gelangt der Randbereich 44 der Scheibe unter mehrere Gasbrenner, die die Wirkung haben, die zweite Lötmittelschicht 53 zum Fließen zu bringen und zu glätten und eine Haftung und Amalgierung der ersten Lötmittelschicht 49 bewirken. Dies wird unterstützt durch die Verwendung eines Gasbrenners, dessen Flammen nach oben gegen die Unterseite der Scheibe gerichtet sind, um einen gleichmäßigen Beheizungszustand in dem Randbereich aufrechtzuerhalten. Wie F i g. 6 zeigt, hat die zweite Lötmittelschicht 53 die gleiche Breite wie die erste Lötmittelschicht 49, so daß sie vollständig die erste Schicht überdeckt, nicht aber den innenliegenden schmalen Streifen 50 des Kupfergrundüberzuges. Auf diese Weise wird der Randbereich 64 nacheinander mit dem Kupfergrundüberzug 65 (Fig. 6), der ersten Lötmittelschicht 66 (F i g. 7) und der zweiten Lötmittelschicht 67 (F i g. 8) versehen.

Aus F i g. 6 ist ersichtlich, daß, wenn die Kupferlegierung auf den Randbereich 64 der Scheibe aufgesprüht wird, die Breite der sich ergebenden Schicht 65 die äußersten Bereiche des oben beschriebenen frei liegenden Kupferstreifens 50, der auf jeder der beiden Randbereiche 44 und 60 übriggeblieben ist, bedeckt. Dies führt zu einem Kupfergrundüberzug auf der Fläche des Glases in einem Uberlappungsbereich 68 (Fig. 6). Es ist wichtig, daß die Lötmittel· schichten, die längs der beiden ersten Randbereiche der Scheibe aufgebracht worden sind, schmaler sind als der Kupfergrundüberzug, da sonst ein vollständiges Aufbringen des Kupfergrundüberzuges auf die Glasscheibe nicht erreicht werden könnte. Die sich ergebende Überlappung des Kupfers längs des Bereiches 68 stellt sicher, daß die erste Lötmittelschicht 66 auf den Grundüberzug 65 aufgebracht wird und zwischen den inneren Kanten der zweiten Lötmittelschichten an den Randbereichen 44 und 60 an dem Grundüberzug 65 festhaftet.

Aus F i g. 7 ist zu erkennen, daß die erste Lötmittelschicht 66 etwa die gleiche Breite wie der Kupfergrundüberzug 65 aufweist, so daß dieser vollständig bedeckt wird. Auch die zweite Lötmittelschicht 67 in F i g. 9 deckt völlig die Lötmittelschicht 66 und führt, nachdem sie an den Heizvorrichtungen 55 vorbeigelaufen ist, zu einer Lötmittelschicht längs des Randbereichs 64, während die Verbindung der Lötmittelschicht 67 mit den Lötmittelschichten 53 auf den Randbereichen 44 und 60 an den entsprechenden Ecken der Scheibe erfolgt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Anfangslötmittelschicht direkt auf dem Kupfergrundüberzug der Glasscheibe aufgebracht werden kann, ohne daß es notwendig ist, zunächst ein Flußmittel auf den Kupfergrundüberzug aufzubringen. In gleicher Weise ist kein Flußmittel erforderlich, während die zweite Lötmittelschicht auf die erste Lötmittelschicht aufgebracht wird. Auf diese Weise werden die Nachteile, die mit der Verwendung eines Flußmittels zusammenhängen, vermieden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-Verglasungseinheit mit zwei Glasscheiben, auf deren Randkantenteilen Metallüberzüge aufgebracht sind, und die in einem vorbestimmten Abstandsverhältnis zueinander durch ein metallisches Trennelement gehalten werden, das zwischen den Glasscheiben angeordnet und mit den Metallüberzügen verlötet ist, dadurch

gekennzeichnet, daß die Randkantenteile zunächst erhitzt und sodann eine erste Schicht der Lötmasse unmittelbar auf die Metallüberzüge bei einer die Glastemperatur übersteigenden Temperatur aufgesprüht wird unter Bildung einer feinen, dichten, relativ dünnen Schicht der Lötmasse, vorzugsweise von etwa 0,0125 mm, auf den Metallüberzügen, und daß anschließend eine zweite Schicht der Lötmasse unmittelbar auf die erste Lötmassenschicht bei einer ebenfalls ober-

IO halb der Glastemperatur, jedoch unterhalb der Sprühtemperatur der ersten Lötmasseschicht liegenden Temperatur aufgesprüht wird unter Bildung einer relativ dickeren Schicht der Lötmasse, vorzugsweise von etwa 0,0625 mm auf der ersten Lötmasseschicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lötmasseschicht vor dem Aufsprühen der zweiten Lötmasseschicht erneut erhitzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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