DE202019005936U1 - Vakuum-Isolierglaseinheit mit lasergraviertem Code - Google Patents

Abstract

Vakuum-Isolierglaseinheit, umfassend:
• eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe einander gegenüberliegen;
• Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind;
• ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen inneren Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet,
wobei die erste vorgespannte Glasscheibe eine Dicke T aufweist, die durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe definiert ist, und die zweite vorgespannte Glasscheibe eine Dicke T aufweist, die durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der zweiten vorgespannten Glasscheibe definiert ist,
wobei die erste vorgespannte Glasscheibe mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem mittels Lasergravur in die erste vorgespannte Glasscheibe eingravierten Code aufweist, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Höhe H aufweist, die sich parallel zu der Richtung erstreckt, die die Dicke T der ersten vorgespannten Glasscheibe definiert.

Description

• Vakuum-Isolierglaseinheit mit lasergraviertem Code
• Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf eine Vakuum-Isolierglaseinheit (VIG-Einheit) und eine gehärtete Glasscheibe dafür. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf ein Fenster, das eine in einem Rahmen eingeschlossene VIG-Einheit umfasst.
• Hintergrund
• Vakuum-Isolierglaseinheiten (VIG-Einheiten) bestehen in der Regel aus zwei oder mehr Glasscheiben, die durch eine Reihe von Säulen voneinander getrennt sind und am Rand abgedichtet sind, sodass sich zwischen den Glasscheiben ein evakuierter Raum (d.h. ein Vakuum) befindet. Der evakuierte Raum wird bei einem reduzierten Druck von z. B. 0,001 Millibar oder weniger versiegelt, um eine isolierende Wirkung der VIG-Einheit zu gewährleisten. Die Gesamtkonstruktion sorgt im Vergleich zu herkömmlichen Glasfenstern für bessere Wärme- und Schalldämmeigenschaften. Um ein Durchhängen und einen Kontakt zwischen benachbarten Glasscheiben zu verhindern, können die Säulen als diskrete Abstandhalter zwischen benachbarten Glasscheiben dienen.
• Bei der Produktion von VIG-Einheiten muss der Hersteller die einzelnen Scheiben für die VIG-Einheit und/oder die endgültige VIG-Einheit kennzeichnen, um die VIG-Einheit nach der Montage in einem Gebäude identifizieren zu können. Die Kennzeichnung auf der VIG-Einheit und/oder der Glasscheibe enthält in der Regel einen Code, der es dem Hersteller ermöglicht, z. B. das Produktionsdatum, die Produktionsstätte, das Produktionsverfahren, die Seriennummer und ähnliches zu identifizieren. Der Code kann nach Produktionsende auf der VIG-Einheit angebracht werden. Dies birgt jedoch in der Regel die Gefahr, dass der Code der VIG-Einheit herunterfällt.
• Bisher wurde die Lasergravur zur Erstellung eines Codes in Verbundglasscheiben für eine Vakuum-Isolierglaseinheit (VIG) verwendet. Ein Beispiel findet sich in JP2004130789 , das ein Verfahren zur Lasergravur eines Codes in eine Glasscheibe in einer VIG-Einheit mit Verbundglasscheiben offenbart. Die Anwendung der Methode von JP2004130789 zur Gravur eines Codes in eine gehärtete Glasscheibe mittels Lasergravur ist jedoch nicht möglich, da die gehärteten Glasscheiben dabei zerbrechen würden.
• US20170001906 offenbart, dass gehärtete Glasscheiben entgegen der landläufigen Meinung mit einem Code lasergraviert werden können, wenn die Lasergravur vor dem Härten der Glasscheiben ausgeführt wird. Eine weitere Anforderung gemäß US20170001906 ist, dass die Lasergravur in den Zugspannungsbereich der Glasscheibe eingebracht werden muss, d.h. in den Bereich, der sich von der Mitte der Glasscheibe nach außen erstreckt und etwas vor dem äußersten, an den Oberflächenbereich angrenzenden Teil der Glasscheibe endet. In diesem Bereich ist die Zugspannung innerhalb der Glasscheibe größer als die Druckspannung.
• Die Anforderungen an die in einer VIG-Einheit verwendeten Glasscheiben unterscheiden sich jedoch erheblich von den Anforderungen an normale gehärtete Glasscheiben. Bei der Verwendung einer gehärteten Glasscheibe zur Herstellung einer VIG-Einheit werden die Glasscheiben normalerweise einem hohen Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt, möglicherweise in Verbindung mit einem schnellen Anstieg/Abfall der Temperatur. Dies birgt die Gefahr, dass die gehärteten, lasergravierten Glasscheiben brechen, insbesondere an den Stellen, an denen durch die Lasergravur Mikrorisse entstanden sind.
• Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zum Hinzufügen eines Codes in gehärtete Glasscheiben, die in VIG-Einheiten verwendet werden, sodass die VIG-Einheit mit einem Identifikationscode ausgestattet ist.
• Beschreibung der Erfindung
• Ein erster Gesichtspunkt ist eine Vakuum-Isolierglaseinheit, die Folgendes umfasst:
• • eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe einander gegenüberliegen;
• • Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind;
• • ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen inneren Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet,
wobei die erste gehärtete Glasscheibe eine Dicke T aufweist, die durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der ersten gehärteten Glasscheibe definiert ist, und die zweite gehärtete Glasscheibe eine Dicke T aufweist, die durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der zweiten gehärteten Glasscheibe definiert ist.
• Die erste gehärtete Glasscheibe umfasst mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem Code, der mittels Lasergravur in die erste gehärtete Glasscheibe eingraviert ist, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Höhe H aufweist, die sich parallel zu der Richtung erstreckt, die die Dicke T der ersten gehärteten Glasscheibe definiert.
• Auf diese Weise erhält man eine VIG-Einheit mit einem leicht lesbaren Identifizierungscode, der wider Erwarten in eine gehärtete Glasscheibe lasergraviert ist. Die erhaltene VIP-Einheit ist robust und bleibt über eine große Anzahl von Jahren intakt, wie es der Industriestandard für VIG-Einheiten verlangt.
• Ein zweiter Gesichtspunkt ist eine Vakuum-Isolierglaseinheit, die Folgendes umfasst:
• • eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe einander gegenüberliegen;
• • Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind;
• • ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen inneren Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet,
• Beim zweiten Aspekt umfasst die erste gehärtete Glasscheibe:
• - einen ersten Druckspannungsbereich, der an die Außenfläche angrenzt;
• - einen zweiten Bereich mit Druckspannung, der an die innere Oberfläche angrenzt;
• - einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen dem ersten Druckspannungsbereich und dem zweiten Druckspannungsbereich liegt;
wobei mindestens ein lasergravierter Bereich im ersten Druckspannungsbereich oder im zweiten Druckspannungsbereich der ersten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist.
• Im Gegensatz zu US20170001906 ermöglicht die Einführung des Codes in einem Druckspannungsbereich der Glasscheibe die Herstellung einer langlebigen VIG-Einheit.
• Ein dritter Gesichtspunkt ist eine Vakuum-Isolierglaseinheit, die Folgendes umfasst:
• • eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe einander gegenüberliegen;
• • Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind;
• • ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen inneren Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet,
• Im dritten Gesichtspunkt umfasst die erste gehärtete Glasscheibe:
• - einen ersten Druckspannungsbereich, der an die Außenfläche angrenzt;
• - einen zweiten Bereich mit Druckspannung, der an die innere Oberfläche angrenzt;
• - einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen dem ersten Druckspannungsbereich und dem zweiten Druckspannungsbereich liegt;
wobei mindestens ein lasergravierter Bereich im Bereich der inneren Zugspannung der ersten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist.
• Unter „Lasergravur“ versteht man die Verwendung eines Lasers zum Einbringen von Mikrorissen in das Glas. Die Mikrorisse befinden sich normalerweise unter der Oberfläche der Glasscheibe. Die Mikrorisse bilden einen Code in der Glasscheibe. Unter „Code“ versteht man daher jede Art von Symbol, schriftlicher Information, grafischem Logo, einem Strichcode, wie z.B. einem Matrixstrichcode zur Identifizierung, oder ähnlichem, der durch die Summe der in die Glasscheibe eingebrachten Mikrorisse mittels Lasergravur gebildet wird. Der Bereich in der Glasscheibe, in dem die Mikrorisse durch Lasergravur gebildet werden, wird als lasergravierter Bereich bezeichnet.
• Unter Abstandshaltern ist jede Art von Material zu verstehen, das verwendet werden kann, um ein Durchhängen und einen Kontakt zwischen benachbarten Glasscheiben zu verhindern. Beispiele für Abstandshalter sind Stützen, die als diskrete Abstandshalter zwischen benachbarten Glasscheiben dienen können.
• Unter Seitendichtungsmaterial versteht man ein Material, das um den Umfang der Glasscheiben herum angebracht wird und so einen abgedichteten Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet. Es können verschiedene Arten von Seitendichtungsmaterialien verwendet werden.
• Ein vierter Gesichtspunkt ist die Verwendung der Vakuum-Isolierglaseinheit für ein Fenster.
• In einem fünften Gesichtspunkt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vakuum-Isolierglaseinheit offenbart, das den Schritt der Bereitstellung einer Glasscheibeneinheit umfasst:
• ◯ eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen einander gegenüberliegen, wobei die erste gehärtete Glasscheibe mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem mittels Lasergravur in die Glasscheibe eingravierten Code aufweist;
• ◯ Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind, und
• ◯ ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen abgedichteten Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet.
• Das Verfahren umfasst ferner die folgenden Schritte:
• - Einlegen der Glasscheibe in einen Ofen;
• - Erwärmung der Glasscheibeneinheit durch den Ofen auf mindestens eine Temperatur (Th);
• - Absenken der Temperatur auf eine Aushärtungstemperatur (Teure), und
• - Reduzierung des Drucks im inneren Hohlraum zwischen den beiden gehärteten Glasscheiben auf einen Druck von höchstens 0,001 mbar.
• Ein sechster Gesichtspunkt ist eine Glasscheibe mit einer vorgespannten Oberfläche, wobei die Glasscheibe zwei gegenüberliegend angeordnete Oberflächen mit einem Abstand T zwischen ihnen aufweist, der die Dicke der Glasscheibe definiert, wobei die Glasscheibe umfasst:
• • zwei Druckspannungsbereiche, einschließlich eines ersten und eines zweiten Druckspannungsbereichs, wobei die beiden Druckspannungsbereiche jeweils an eine der gegenüberliegenden Oberflächen angrenzen, und
• • einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen den Druckspannungsbereichen liegt,

wobei die Glasscheibe ferner mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem mittels Lasergravur in die Glasscheibe eingravierten Code aufweist,
wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Höhe H aufweist, die sich parallel zu der Richtung erstreckt, die die Dicke T der Scheibe definiert, und wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich in einem der Druckspannungsbereiche angeordnet ist.
• Im Gegensatz zu US20170001906 ermöglicht die Einführung des Codes in einem Druckspannungsbereich der Glasscheibe die Herstellung einer stabilen und langlebigen VIG-Einheit.
• Ein siebenter Gesichtspunkt ist ein Verfahren zur Herstellung einer gehärteten Glasscheibe mit einer lasergravierten Codierung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
• - Bereitstellung einer nicht vorgespannten Glasscheibe mit zwei gegenüberliegenden Flächen, deren Abstand T die Dicke der Glasscheibe definiert,
• - Lasergravieren eines ersten Codes in einen ersten Lasergravurbereich unter Verwendung eines gepulsten Lasers, der auf den ersten Lasergravurbereich fokussiert ist, wodurch eine lasergravierte Glasscheibe erhalten wird, und
• - Härten der lasergravierten Glasscheibe, um eine vorgespannte Glasscheibe mit einer lasergravierten Codierung zu erhalten,

wobei die vorgespannte Glasscheibe umfasst:
• • zwei Druckspannungsbereiche, einschließlich eines ersten und eines zweiten Druckspannungsbereichs, wobei die beiden Druckspannungsbereiche jeweils an eine der gegenüberliegenden Oberflächen angrenzen, und
• • einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen den beiden Druckspannungsbereichen liegt, und

wobei der erste Lasergravurbereich in den ersten Druckspannungsbereich eingraviert wird.
• Durch das Vorspannen der Glasscheibe nach dem Einbringen des Codes in die Glasscheibe werden große Risse in der Glasscheibe vermieden.
• Als achter Gesichtspunkt wird hier die Verwendung von mindestens einer lasergravierten Glasscheibe bei der Herstellung einer Vakuum-Isolierglaseinheit beschrieben.
• Als neunter Gesichtspunkt wird hier die Verwendung von mindestens einer lasergravierten Glasscheibe in einer Vakuum-Isolierglaseinheit offengelegt.
• Die oben beschriebenen und weitere Merkmale werden durch die folgenden Abbildungen und die detaillierte Beschreibung veranschaulicht.
• Figurenliste
• Verschiedene Beispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben. Gleiche Bezugszahlen beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente. Gleichartige Elemente werden daher bei der Beschreibung der einzelnen Abbildungen nicht im Detail beschrieben. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Abbildungen nur dazu dienen, die Beschreibung der Beispiele zu erleichtern. Sie sind nicht als umfassende Beschreibung der beanspruchten Erfindung oder als Einschränkung des Umfangs der beanspruchten Erfindung gedacht. Außerdem muss ein abgebildetes Beispiel nicht alle Aspekte oder Vorteile aufweisen, die gezeigt werden. Ein Aspekt oder ein Vorteil, der in Verbindung mit einem bestimmten Beispiel beschrieben wird, ist nicht notwendigerweise auf dieses Beispiel beschränkt und kann auch in anderen Beispielen verwirklicht werden, selbst wenn diese nicht abgebildet oder nicht ausdrücklich beschrieben sind.
• Die und zeigen ein Beispiel für eine Vakuum-Isolierglaseinheit in einer Ansicht von oben, leicht seitlich (1a), und in einer Ansicht von der Seite (1b).
• zeigt einen Teil einer gehärteten Glasscheibe in einer Seitenansicht, und zeigt eine Nahaufnahme der Glasscheibe mit einem lasergravierten Code in einem Druckspannungsbereich.
• zeigt eine gehärtete Glasscheibe, in die ein Profil der Spannungsverteilung eingefügt wurde.
• zeigt einen Teil einer gehärteten Glasscheibe in einer Seitenansicht, und zeigt eine Nahaufnahme der Glasscheibe mit einem lasergravierten Code in einem Zugspannungsbereich.
• zeigt einen Teil einer gehärteten Glasscheibe mit einem lasergravierten Code.
• Ausführliche Beschreibung
• Die Beispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. In dieser Hinsicht können die vorliegenden Beispiele verschiedene Formen haben und sollten nicht als auf die hierin enthaltenen Beschreibungen beschränkt verstanden werden. Dementsprechend werden die Beispiele im Folgenden lediglich unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, um Gesichtspunkte zu erläutern. Der hier verwendete Begriff „und/oder“ umfasst alle Kombinationen von einem oder mehreren der aufgeführten Punkte. Ausdrücke, wie „mindestens eines von“, die einer Liste von Elementen vorangestellt werden, verändern die gesamte Liste von Elementen und nicht die einzelnen Elemente der Liste.
• In den Zeichnungen sind die Dicken einer Vielzahl von Schichten und Flächen vergrößert dargestellt, um sie übersichtlicher und leichter beschreibbar zu machen. Wenn eine Schicht, ein Bereich, ein Element oder eine Platte als „auf‟ einer anderen Schicht, einem anderen Bereich, einem anderen Element oder einer anderen Platte liegend bezeichnet wird, kann sie direkt auf der anderen Schicht, dem anderen Bereich, dem anderen Element oder der anderen Platte liegen, oder es können dazwischenliegende Schichten, Bereiche, Elemente oder Platten vorhanden sein. Wird dagegen eine Schicht, ein Bereich, ein Element oder eine Platte als „direkt auf“ einer anderen Schicht, einem anderen Bereich, einem anderen Element oder einer anderen Platte liegend bezeichnet, so gibt es keine dazwischen liegenden Schichten, Bereiche, Elemente oder Platten. Wenn ferner eine Schicht, ein Bereich, ein Element oder eine Platte als „unter“ einer anderen Schicht, einem anderen Bereich, einem anderen Element oder einer anderen Platte liegend bezeichnet wird, kann sie direkt unter der anderen Schicht, dem anderen Bereich, dem anderen Element oder der anderen Platte liegen, oder es können dazwischenliegende Schichten, Bereiche, Elemente oder Platten vorhanden sein. Wird dagegen eine Schicht, ein Bereich, ein Element oder eine Platte als „direkt unter“ einer anderen Schicht, einem anderen Bereich, einem anderen Element oder einer anderen Platte bezeichnet, so befinden sich keine dazwischen liegenden Schichten, Bereiche, Elemente oder Platten.
• Die räumlich relativen Begriffe „unten“ oder „bottom“ und „oben“ oder „top“, „unter“, „unter“, „weniger“, „oberhalb“ und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung zwischen einem Element oder Bauteil und einem anderen Element oder Bauteil, wie in den Zeichnungen dargestellt, zu beschreiben. Es versteht sich, dass die räumlich relativen Begriffe neben der in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtung auch andere Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb umfassen sollen. Wird beispielsweise eine in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung umgedreht, so würden Elemente, die als „unter“ anderen Elementen oder „unter“ oder „unter“ einem anderen Element liegend beschrieben werden, auf „oberen“ Seiten der anderen Elemente oder „über“ einem anderen Element liegen. Dementsprechend kann der illustrative Begriff „unten“ oder „unter“ sowohl die „untere“ als auch die „obere“ Ausrichtungsposition umfassen, je nach der jeweiligen Ausrichtung der Abbildung. Wenn in ähnlicher Weise die Vorrichtung in einer der Abbildungen umgedreht wird, würden die Elemente, die als „unter“ oder „unter“ anderen Elementen beschrieben werden, „über“ den anderen Elementen liegen. Die beispielhaften Begriffe „unten“ oder „unter“ können daher sowohl eine Orientierung nach oben als auch nach unten umfassen, sodass die raumbezogenen Begriffe je nach den beschriebenen Orientierungen unterschiedlich interpretiert werden können.
• Wenn in der gesamten Beschreibung davon die Rede ist, dass ein Element mit einem anderen Element „verbunden“ ist, ist das Element „direkt verbunden“ mit dem anderen Element oder „elektrisch verbunden“ mit dem anderen Element, wobei ein oder mehrere Elemente dazwischen liegen.
• Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Beispiele und ist nicht als einschränkend zu verstehen. Die hier verwendeten Singularformen „ein“, „ein“ und „der/die/das“ schließen die Pluralformen ein, einschließlich „mindestens ein“, sofern aus dem Inhalt nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. „Mindestens eines“ ist nicht als Einschränkung von „ein“ oder „eine“ zu verstehen. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „beinhaltet“ und/oder „einschließlich“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten bestimmen, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
• Es versteht sich von selbst, dass die Begriffe „erstes“, „zweites“, „drittes“ und dergleichen hier zwar zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente aber nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. So könnte „ein erstes Element“, von dem im Folgenden die Rede ist, als „ein zweites Element“ oder „ein drittes Element“ bezeichnet werden, und „ein zweites Element“ und „ein drittes Element“ können in gleicher Weise bezeichnet werden, ohne von den hier dargelegten Lehren abzuweichen.
• „Ungefähr“ oder „annähernd", wie hier verwendet, schließt den angegebenen Wert ein und bedeutet innerhalb eines akzeptablen Abweichungsbereichs für den bestimmten Wert, wie er von einem Fachmann unter Berücksichtigung der betreffenden Messung und des Fehlers, der mit der Messung der bestimmten Größe verbunden ist (d.h. der Grenzen des Messsystems), bestimmt wird. Beispielsweise kann „ungefähr“ innerhalb einer oder mehrerer Standardabweichungen oder innerhalb von ± 30 %, 20 %, 10 %, 5 % des angegebenen Wertes bedeuten.
• Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung, wie sie von den Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, allgemein verstanden wird. Es versteht sich ferner, dass Begriffe, wie sie in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des einschlägigen Standes der Technik übereinstimmt, und dass sie nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne ausgelegt werden, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Beschreibung ausdrücklich so definiert.
• Exemplarische Beispiele werden hier unter Bezugnahme auf Querschnittsabbildungen beschrieben, die schematische Abbildungen von idealisierten Beispielen sind, wobei sich gleiche Referenznummern auf gleiche Elemente in der gesamten Spezifikation beziehen. Daher sind Abweichungen von den in den Abbildungen gezeigten Formen zu erwarten, die z. B. auf Fertigungstechniken und/oder Toleranzen zurückzuführen sind. Die hier beschriebenen Beispiele sind daher nicht als Beschränkung auf die hier dargestellten besonderen Formen von Bereichen zu verstehen, sondern sollen auch Abweichungen in den Formen einschließen, die sich z. B. aus der Herstellung ergeben. Ein Bereich, der als flach dargestellt oder beschrieben wird, kann zum Beispiel raue und/oder nichtlineare Merkmale aufweisen. Außerdem können die abgebildeten scharfen Winkel abgerundet werden. Die in den Abbildungen dargestellten Bereiche sind daher schematisch, und ihre Formen sind nicht dazu bestimmt, die genaue Form eines Bereichs zu veranschaulichen, und sollen den Umfang der vorliegenden Ansprüche nicht einschränken. Einige der Teile, die nicht mit der Beschreibung verbunden sind, können nicht angegeben werden, um exemplarische Beispiele der vorliegenden Offenbarung besonders zu beschreiben.
• Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf eine Vakuum-Isolierverglasungs-(VIG)-Einheit und eine gehärtete Glasscheibe dafür. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf ein Fenster, das eine in einem Rahmen eingeschlossene VIG-Einheit umfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer gehärteten Glasscheibe für eine VIG-Einheit, ein Verfahren zur Herstellung einer VIG-Einheit und die Verwendung einer hierin beschriebenen gehärteten Glasscheibe in einer VIG-Einheit und deren Herstellung.
• In den und ist ein Beispiel für eine Vakuum-Isolierglaseinheit (VIG) 1 in einer Ansicht von oben leicht seitlich und einer Ansicht von der Seite dargestellt. Die VIG-Einheit besteht aus einer ersten gehärteten Glasscheibe 10 und einer zweiten gehärteten Glasscheibe 20, die parallel angeordnet sind. Die erste gehärtete Glasscheibe 10 hat eine Außenfläche 11 und eine Innenfläche 12. Analog dazu hat die zweite gehärtete Glasscheibe 20 eine Außenfläche 21 und eine Innenfläche 22. Die beiden Innenflächen 12, 22 liegen einander gegenüber. Die Benennung der Oberflächen Innen- und Außenfläche ist somit lediglich eine Bezeichnung für die Anordnung der Hartglasscheiben in der VIG-Einheit. Die Oberflächen können in Bezug auf die Oberflächenstruktur und das Material ähnlich sein. In den und sind zwei Seitenansichten einer gehärteten Glasscheibe in Nahaufnahme abgebildet. Die in den und verwendeten Bezugsziffern entsprechen den Bezugsziffern der ersten gehärteten Glasscheibe 10. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Beschreibung der gehärteten Glasscheibe in den und in ähnlicher Weise auch für die zweite gehärtete Glasscheibe 20 der und gilt. Darüber hinaus kann die Kennzeichnung der Innen- und Außenflächen in den und lediglich als Kennzeichnung einer ersten und einer zweiten Fläche in den und angesehen werden.
• Die Glasscheiben 10, 20 sind aus gehärtetem Glas, um die Festigkeit zu erhöhen. Unter dem hier verwendeten Begriff „gehärtete Glasscheibe" sind Glasscheiben zu verstehen, bei denen Druckspannungen in die Oberfläche(n) der Glasscheibe eingebracht wurden. Damit Glas als gehärtet angesehen werden kann, muss die Druckspannung auf der/den Oberfläche(n) des Glases mindestens 69 MPa (10.000 psi) betragen und kann über 100 MPa liegen. Das VIG wird während der Produktion erhitzt, um die Randabdichtung usw. zu bilden, und ein Teil der Glasfestigkeit kann während der Herstellung geglüht werden oder verloren gehen.
• In einem oder mehreren Beispielen wurden die gehärteten Glasscheiben durch thermisches Härten, chemisches Härten, Plasmahärten oder eine Kombination aus mindestens einem der vorgenannten Verfahren gehärtet.
• Gehärtetes Glas, auch vorgespanntes Glas genannt, kann aus geglühtem Glas durch ein Vorspannverfahren hergestellt werden, z. B. durch thermisches Vorspannen, chemisches Vorspannen oder Plasmavorbehandlung, um Druckspannungen in die Oberfläche(n) der Glasscheibe einzubringen. Nach dem Vorspannen kann die vom Glas entwickelte Spannung hoch sein, und die mechanische Festigkeit von vorgespanntem Glas kann vier- bis fünfmal höher sein als die von geglühtem Glas.
• Die gehärteten Glasscheiben können durch thermisches Vorspannen gehärtet worden sein. Thermisch gehärtetes Glas kann mit Hilfe eines Ofens hergestellt werden, in dem eine geglühte Glasscheibe auf eine Temperatur von ca. 600-700 °C erhitzt wird, wonach die Glasscheibe schnell abgekühlt wird. Durch die Abkühlung werden die Druckspannungen in die Glasscheibenoberfläche(n) eingebracht.
• Beim chemischen Härten wird zumindest ein Teil der Natriumionen in der Glasoberfläche durch Kaliumionen ausgetauscht, indem die Glasscheibe in ein Bad mit flüssigem Kaliumsalz, z. B. Kaliumnitrat, getaucht wird. Die Kaliumionen sind etwa 30 % größer als die ersetzten Natrium-Ionen, was dazu führt, dass sich das Material an den Glasscheibenoberflächen in einem komprimierten Zustand befindet. Bei diesem Verfahren, bei dem die Glasscheibe in der Regel für eine vorgegebene Zeit in ein geschmolzenes Salzbad getaucht wird, werden Ionen an oder nahe der Oberfläche der Glasscheibe gegen größere Metallionen aus dem Salzbad ausgetauscht. Die Temperatur des Salzschmelzbades beträgt in der Regel etwa 400-500 °C, und die vorgegebene Zeitspanne kann zwischen zwei und zehn Stunden betragen. Die Einlagerung der größeren Ionen in das Glas stärkt die Scheibe, indem sie eine Druckspannung in einem oberflächennahen Bereich erzeugt. In einem zentralen Bereich des Glases wird eine entsprechende Zugspannung induziert, um die Druckspannung auszugleichen.
• Das Plasmahärten von Glasscheiben ähnelt dem chemischen Vorspannprozess insofern, als Natriumionen in den Oberflächenschichten der Glasscheibe durch andere Alkalimetallionen ersetzt werden, sodass Oberflächendruckspannungen in der Glasscheibe induziert werden, der Austausch jedoch mittels eines Plasmas erfolgt, das die Ersatzionen enthält. Ein solches Verfahren kann unter Verwendung einer Plasmaquelle und einer ersten und einer zweiten Elektrode durchgeführt werden, die auf gegenüberliegenden Hauptflächen einer Glasscheibe angeordnet sind, wobei das Plasma Ersatzionen, wie Kalium-, Lithium- oder Magnesiumionen, enthält, wodurch die Ersatzionen in die gegenüberliegenden Flächen der Glasscheibe getrieben werden, sodass die Festigkeit der Scheibe erhöht wird.
• Die erste gehärtete Glasscheibe 10 und die zweite gehärtete Glasscheibe 20 haben jeweils eine Dicke T, die durch den Abstand zwischen der Innenfläche 12, 22 und der Außenfläche 11, 21 der gehärteten Glasscheiben definiert ist. Die Dicke der beiden gehärteten Glasscheiben kann gleich sein, sodass für die Herstellung der gehärteten Glasscheiben dieselben Produktionslinien verwendet werden können. Die Dicke der beiden gehärteten Glasscheiben kann alternativ unterschiedlich sein, wenn z. B. eine der Scheiben beschichtet ist oder ähnliches. Für eine der Glasscheiben kann auch eine dünnere Glasscheibe verwendet werden, was die Produktionskosten senken kann. Die Dicke der gehärteten Glasscheiben kann zwischen 1 und 6 mm liegen oder 1-6 mm oder 2-5 mm oder 2,5-4,5 mm betragen. Die Glasscheiben sind in der Regel im Wesentlichen transparent für sichtbares Licht (d. H. zu mindestens etwa 50 % transparent, vorzugsweise zu mindestens etwa 70 % transparent, noch bevorzugter zu mindestens etwa 80 % transparent und am meisten bevorzugt zu mindestens etwa 90 % transparent), obwohl sie in einigen Beispielen getönt sein können.
• Für die gehärteten Glasscheiben 10, 20 kann jedes geeignete Glas verwendet werden, aus dem gehärtete Glasscheiben hergestellt werden können. Beispiele hierfür sind Kalknatronglas und Alkalialuminosilikatglas.
• Zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen 12, 22 der beiden gehärteten Glasscheiben 10, 20 sind Abstandshalter 4 angeordnet. Unter Abstandshaltern ist jede Art von Material zu verstehen, das verwendet werden kann, um das Durchhängen und den Kontakt zwischen benachbarten Glasscheiben 10, 20 zu verhindern. Die Abstandshalter 4 bilden den Zwischenraum 8 zwischen den Innenflächen 12, 22 der Glasscheiben 10, 20 und bestimmen somit dessen Abstand. Die Abstandshalter 4 können in die Innenflächen der Glasscheiben integriert oder auf diese aufgeklebt sein. Die Abstandshalter 4 können auch einzeln sein und durch atmosphärischen Druck auf die Außenflächen 11, 21 der Glasscheiben 10, 20 in Position gehalten werden. Ein Beispiel für Abstandshalter sind die in den und dargestellten Stützen. Die Abstandshalter können jedoch jede geeignete Form haben, z. B. kugelförmig, zylindrisch, quadratisch, rechteckig, stabförmig, wulstförmig, oval, trapezförmig o. ä.
• Die Abstandshalter 4 können in einer Reihe angeordnet werden, mit einem Abstand S zwischen benachbarten Abstandshaltern. Der Abstand S bezieht sich auf den Abstand zwischen den Abstandshaltern, den Abstand von Abstandshalter zu Abstandshalter zwischen jedem benachbarten Abstandshalter und/oder den Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Abstandshaltern. Der Abstand S zwischen zwei Abstandshaltern kann zwischen 20 und 120 mm betragen, wie z. B. 25 bis 80 mm, oder 30 bis 60 mm, oder 20-60 mm, oder 25-55 mm, oder 30-50 mm, oder 35-45 mm, wie z. B. 40 mm. Der Abstand zwischen den Abstandshaltern kann von einer Außenkante benachbarter Abstandshalter aus gemessen werden. Alternativ kann der Abstand zwischen den Abstandshaltern auch von der Mitte der benachbarten Abstandshalter aus gemessen werden. Der Abstand zwischen den einzelnen Abstandshaltern kann gleich oder unterschiedlich sein. Die Verwendung des gleichen Abstands von Abstandhalter zu Abstandhalter kann die Positionierung der Abstandhalter auf einer der Glasscheiben vereinfachen, da die gleichen Einstellungen im Werkzeug verwendet werden können, das die Abstandhalter platziert. Die Verwendung eines anderen Abstands zwischen den Abstandshaltern kann zu einer VIG-Einheit führen, bei der der Benutzer die Abstandshalter beim Blick aus dem Fenster, in das die VIG-Einheit eingesetzt wurde, weniger leicht wahrnimmt, da das Auge eine ungleichmäßige und zufällige Anordnung der Abstandshalter im Vergleich zu einer gleichmäßig strukturierten Anordnung oft weniger beachtet. Größere Abstände zwischen den Abstandshaltern können die Druckbelastung jedes einzelnen Abstandshalters erhöhen und dazu führen, dass eine VIG-Einheit aufgrund von Spannungen und Rissen an Vakuum verliert. Eine dichtere Positionierung der Abstandshalter kann daher in bestimmten Bereichen verwendet werden, um die Robustheit der VIG-Einheit zu erhöhen.
• Die Abstandshalter können eine Höhe von 0,05 bis 0,7 mm, z. B. zwischen 0,1 und 0,4 mm oder zwischen 0,15 und 0,3 mm haben. In einem oder mehreren Beispielen haben die Abstandshalter die gleiche Höhe. Dadurch werden die Produktionskosten niedrig gehalten, da nur eine Art von Abstandshalter benötigt wird. Das Werkzeug, mit dem die Abstandshalter auf der Glasscheibe positioniert werden, muss außerdem keine individuellen Einstellungen für die Platzierung von Abstandshaltern mit Höhenunterschied haben.
• Die Abstandshalter können alternativ unterschiedliche Höhen haben, einschließlich mindestens zwei unterschiedlicher Höhen. Da der Abstand zwischen den beiden gehärteten Glasscheiben in der VIG-Einheit von Bereich zu Bereich variieren kann, ermöglicht eine unterschiedliche Höhe der Abstandhalter den Ausgleich dieser Abstandsschwankungen. In einem oder mehreren Beispielen hat jeder Abstandshalter unabhängig voneinander eine Höhe von 0,05 bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm, besonders bevorzugt 0,15 bis 0,3 mm.
• Die Abstandshalter können eine Breite zwischen 0,1 und 1 mm oder zwischen 0,2 und 0,8 mm, z. B. zwischen 0,3 und 0,7 mm, haben. Auch hier kann die Breite der einzelnen Abstandshalter gleich oder unterschiedlich sein.
• Der Abstandshalter kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z. B. aus Lötglas, einem Polymer (z. B. Teflon), Kunststoff, Keramik, Glas, Metall oder dergleichen. In einem oder mehreren Beispielen besteht der Abstandshalter aus Stahl oder einem Lötglas.
• Der Abstandshalter kann eine Oberflächenbeschichtung aufweisen, die sich auf der Außenfläche des Abstandshalters befindet, um Risse in den Glasscheiben zu verringern und Kratzer zu reduzieren, wenn sich die Glasscheiben biegen und bewegen. Es kann jede geeignete Oberflächenbeschichtung verwendet werden, z. B. eine Oberflächenbeschichtung, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist (z. B. einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als das Abstandshaltermaterial). Die Oberflächenbeschichtung kann Wolframdisulfid (WS₂), Molybdändisulfid (MoS₂), Wolframdiselenid (WSe₂), Molybdändiselenid (MoSe₂) oder eine Kombination davon enthalten. In einigen Beispielen befindet sich die Oberflächenbeschichtung auf der Ober- und/oder Unterseite des Abstandshalters. Mit „Oberseite“ und „Unterseite“ des Abstandshalters sind die Abschnitte des Abstandshalters gemeint, die so gestaltet sind, dass sie die Glasscheibe berühren, z. B. die Kontaktbereiche des Abstandshalters auf der Glasscheibe. In einem oder mehreren Beispielen ist die Oberflächenbeschichtung in Kontakt mit der Innenfläche mindestens einer der Glasscheiben.
• Ein seitliches Dichtungsmaterial 6 ist am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe 10 und der zweiten gehärteten Glasscheibe 20 angeordnet, wodurch ein innerer Hohlraum/Spalt 8 zwischen den Glasscheiben entsteht. So wird das seitliche Dichtungsmaterial um den Umfang der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angebracht und bildet einen abgedichteten Hohlraum zwischen den Glasscheiben.
• Jedes geeignete Material für die Seitendichtung kann verwendet werden, einschließlich Lötglas, Indium, 99 % Indium (In)-Draht, erhältlich von Arconium (Providence, R.I.), Flüssigglas (d.H., Flüssigglas (d.H. eine Glaszusammensetzung, die beim Auftragen Wasser enthält, wobei das Wasser verdampft, wenn es erhitzt wird, um den inneren Dichtungsabschnitt 45 zu bilden), Indalloy No. 53, erhältlich von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 67 % Bi und 33 % In (Gew.-%), Indalloy No. 1 von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 50 % Sn, Indalloy No. 290, erhältlich von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 97 % In und 3 % Ag, Indalloy No. 9 von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 70 % Sn, 18 % Pb und 12 % In, Indalloy No. 281, erhältlich von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 58 % Bi und 42 % Sn, Indalloy No. 206, erhältlich von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 60 % Pb und 40 % In, Indalloy No. 227, erhältlich von Indium Corp. in Pastenform mit einer Zusammensetzung von 77. 2 % Sn, 20 % In und 2,8 % Ag, die von der Indium Corp. in Pastenform erhältliche Indalloy No. 2 mit einer Zusammensetzung von 80 % In, 15 % Pb und 5 % Ag, die von der Indium Corp. in Pastenform erhältliche Indalloy No. 3 mit einer Zusammensetzung von 90 % In und 10 % Ag, oder jedes andere geeignete Material.
• Das Material für die Seitendichtung kann ein Lötmaterial sein, z. B. ein Glaslotfrittenmaterial. Das Glaslotfrittenmaterial kann eine niedrige Schmelztemperatur haben, wobei eine thermische Behandlung verwendet werden kann, um die Peripherie der VIG-Einheit hermetisch abzudichten. Alternativ kann das Seitendichtungsmaterial aus einer Glaslotfrittenpaste mit niedriger Schmelztemperatur bestehen, wobei die Paste außerdem etwa 70 Gew.-% eines organischen Bindemittels, anorganische Füllstoffe und Lösungsmittel, z. B. Wasser oder Alkohol, enthält.
• In einem Beispiel umfasst das Frittenmaterial Vanadiumoxid, Bariumoxid, Zinkoxid, Wismutoxid, Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid, Kobaltoxid, Natriumoxid, Manganoxid, Tantaloxid, Molybdänoxid, Nioboxid, Telluroxid oder eine Kombination davon. Das Lötmaterial kann als eine Kombination aus zwei verschiedenen Materialien, bestehend aus Glaslotfritte mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die auf die Wärmeausdehnungskoeffizienten der zu verbindenden Teile abgestimmt sind, bereitgestellt werden. Außerdem können verschiedene Lötmaterialien das Vorsintern eines ersten Lotes auf der Glasoberfläche und die anschließende Verwendung eines zweiten Lotes zur Verbindung mit dem ersten Lot ermöglichen.
• Die VIG-Einheit kann eine Evakuierungsöffnung aufweisen, die sich entweder in der ersten oder in der zweiten Hartglasscheibe befindet. Die Evakuierungsöffnung ermöglicht die Entleerung des inneren Hohlraums. In ist eine Evakuierungsöffnung 2 in der ersten gehärteten Glasscheibe 10 der VIG-Einheit 1 dargestellt. Der innere Hohlraum 8 kann alternativ auch durch andere Mittel entleert werden, und die in gezeigte Evakuierungsöffnung sollte daher nicht als ein begrenzendes Merkmal der VIG-Einheit 1 angesehen werden.
• Wie in dargestellt, umfasst die erste gehärtete Glasscheibe 10 einen lasergravierten Bereich 14 mit einem Code 15, der mittels Lasergravur in die erste gehärtete Glasscheibe eingraviert wird. Verfügt die VIG-Einheit über eine Evakuierungsöffnung 2, kann diese in derselben Glasscheibe wie der lasergravierte Code 15, aber auch auf der anderen Glasscheibe ohne eingravierten Code angebracht sein. In beide Glasscheiben 10, 20 kann auch jeweils mindestens ein Code eingraviert sein.
• Unter „Lasergravur“ versteht man die Verwendung eines Lasers zum Einbringen von Mikrorissen in das Glas. Die Mikrorisse befinden sich normalerweise unter der Oberfläche der Glasscheibe. Die Mikrorisse bilden einen Code in der Glasscheibe. Unter „Code“ versteht man daher jede Art von Symbolen, schriftlichen Informationen, grafischen Logos oder Ähnlichem, die durch die Summe der in die Glasscheibe eingebrachten Mikrorisse mittels Lasergravur gebildet werden. Der Bereich in der Glasscheibe, in dem die Mikrorisse durch Lasergravur gebildet werden, wird als lasergravierter Bereich bezeichnet.
• Der Code kann in die Glasscheibe eingraviert werden, bevor diese gehärtet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die gehärtete Glasscheibe später nicht leicht bricht, da die Gefahr groß ist, einen Code in eine bereits gehärtete Glasscheibe mittels Lasergravur zu gravieren. In einem oder mehreren Beispielen wird die Härtung der lasergravierten Glasscheibe durch thermisches Härten der lasergravierten Glasscheibe erreicht.
• Der für die Lasergravur der Scheibe verwendete Laser muss eine hohe Intensität aufweisen, um Mikrorisse in die Glasscheibe einzubringen. Um eine ausreichend hohe Intensität zu erreichen, wird normalerweise ein gepulster Laser verwendet. Ein Beispiel dafür ist ein Nanosekundenlaser. Es können auch Pikosekunden- oder Femtosekundenlaser verwendet werden.
• In einem oder mehreren Beispielen wird für die Lasergravur der Glasscheibe ein gepulster Nd:YAG-Laser (Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) verwendet, der Licht mit einer zentralen Wellenlänge von 1064 nm aussendet. Alternativ kann auch ein frequenzverdoppelter Nd:YAG-Laser verwendet werden, der Licht mit einer zentralen Wellenlänge von 532 nm aussendet. Entscheidend ist nicht die Wellenlänge, sondern die Fähigkeit, den gepulsten Laser auf einen engen Punkt zu fokussieren. Daher wird eine Fokussieroptik verwendet, um einen fokussierten Laserstrahl zu erhalten. Im Brennpunkt, in dem der Laser fokussiert ist, d. H. an dem Punkt entlang des Laserstrahls, an dem der Strahl seinen engsten Strahldurchmesser hat, ist die Intensität des Laserstrahls am höchsten. So kann der Benutzer den Laser in vorgegebenen Tiefen in die Glasscheibe fokussieren und nur um den Brennpunkt des Laserstrahls herum Mikrorisse einbringen, d. H. einen Code in die Glasscheibe lasergravieren. In anderen Glasschichttiefen ist die Intensität des Laserstrahls nicht hoch genug, um Mikrorisse zu erzeugen. Auf diese Weise kann ein Code mit dem Laser an einer Stelle unterhalb der Oberfläche der Glasscheibe, d. H. im Inneren der Glasscheibe, in die Scheibe eingraviert werden.
• Die gehärtete Glasscheibe mit dem in den lasergravierten Bereich 14 eingravierten Code 15 ist in den und in einer Seitenansicht dargestellt. Wie in dargestellt, hat der lasergravierte Bereich 14, 14' eine Breite W und eine Länge L, die sich parallel zu/in der gleichen Ebene wie die Innenfläche 12 erstrecken. Die Breite W und die Länge L stehen senkrecht zueinander. In den und sind die Höhe H und die Länge L dargestellt, wobei zu erkennen ist, dass die Länge L senkrecht zur Höhe H liegt.
• Der lasergravierte Bereich 14, 14' kann in einem Teil der ersten Glasscheibe positioniert werden, der nicht mit den Abstandshaltern 4 in Kontakt ist. So kann die Innenfläche der ersten gehärteten Glasscheibe 12 einen ersten Bereich 13 aufweisen, der sich parallel zu dem lasergravierten Bereich erstreckt, wobei der erste Bereich 13 die gleiche Länge und Breite wie der lasergravierte Bereich 14 hat. Dies wird in veranschaulicht, die einen kleinen Teil einer VIG-Einheit in einer halbperspektivischen Ansicht zeigt.
• Der erste Bereich der Innenfläche 13 der ersten gehärteten Glasscheibe 10 kommt normalerweise nicht mit den Abstandshaltern 4 in Berührung. Dies schützt das gehärtete Glas insbesondere im Bereich der Lasergravur und minimiert das Risiko von Rissen, die durch Abstandshalter verursacht werden, die zusätzliche Spannungen im lasergravierten Bereich der gehärteten Glasscheibe verursachen. Der Abstand S zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abstandshaltern kann daher größer sein als die Länge L. In einem oder mehreren Beispielen ist der Abstand S mindestens 10 % größer als die Länge L, wie z.B. mindestens 20 % größer als die Länge L, wie z.B. mindestens 30 % größer als die Länge L, wie z.B. mindestens 40 % größer als die Länge L, wie z.B. mindestens 50 % größer als die Länge L, wie z.B. mindestens 60 % größer als die Länge L.
• Die Abstandshalter können annähernd gleichmäßig um den lasergravierten Bereich 14, 14' und damit den ersten Bereich 13 in der ersten gehärteten Glasscheibe 10 angeordnet werden. So umfasst die VIG-Einheit in einem oder mehreren Beispielen:
• • ein erster Abstandshalter ist auf einer ersten Seite des ersten Bereichs mit einem ersten Abstand des Abstandshalterbereichs zum ersten Bereich angeordnet, und
• • ein zweiter Abstandshalter ist auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Bereichs mit einem zweiten Abstand zwischen Abstandshalter und Bereich angeordnet,
wobei der Abstand zwischen dem ersten Abstandshalterbereich und dem zweiten Abstandshalterbereich um weniger als 50 %, beispielsweise weniger als 40 %, beispielsweise weniger als 30 %, beispielsweise weniger als 20 %, beispielsweise weniger als 10 % oder beispielsweise weniger als 5 % abweicht.
• Wie in dargestellt, befindet sich der lasergravierte Bereich 14 häufig in der Nähe des Randes der Glasscheibe. In einem oder mehreren Beispielen befindet sich der lasergravierte Bereich in einem Abstand von weniger als 30 cm, z. B. weniger als 25 cm, z. B. weniger als 20 cm, z. B. weniger als 15 cm, z. B. weniger als 10 cm, z. B. weniger als 5 cm vom Rand der ersten gehärteten Glasscheibe.
• Aufgrund der Härtung der Glasscheibe weist die gehärtete Glasscheibe 10 einen ersten Druckspannungsbereich 16a und einen zweiten Druckspannungsbereich 16b auf, die jeweils an die Oberflächen 11 und 12 angrenzen. Zwischen dem ersten Druckspannungsbereich 16a und dem zweiten Druckspannungsbereich 16b befindet sich ein innerer Zugspannungsbereich 19. Die verschiedenen Spannungsbereiche sind in dargestellt.
• Der lasergravierte Bereich 14 kann, wie in den und gezeigt, im ersten Druckspannungsbereich 16a oder alternativ im zweiten Druckspannungsbereich 16b angeordnet sein. Alternativ dazu kann der lasergravierte Bereich 14' auch im Bereich der inneren Zugspannung 19 liegen, wie in den und dargestellt.
• In einem oder mehreren Beispielen werden zwei oder mehr lasergravierte Bereiche in einem oder beiden, dem ersten Druckspannungsbereich und dem zweiten Druckspannungsbereich der ersten gehärteten Glasscheibe, angeordnet. In einem oder mehreren Beispielen werden zwei oder mehr lasergravierte Bereiche im Bereich der inneren Zugspannung der ersten gehärteten Glasscheibe angeordnet. Bei der in den und dargestellten VIG-Einheit kann ein lasergravierter Bereich in der ersten und/oder zweiten gehärteten Glasscheibe im ersten Druckspannungsbereich 16a, im zweiten Druckspannungsbereich 16b oder im inneren Zugspannungsbereich 19 angeordnet sein.
• Die Druckspannungsbereiche 16a, 16b haben eine Dicke von T1 bzw. T2 für den ersten und den zweiten Druckspannungsbereich 16a, 16b. Die Dicke des Zugspannungsbereichs 19 wird analog mit T3 bezeichnet. Die Dicke der Bereiche kann je nach der angewandten Härtungsmethode variieren. Normalerweise hat der Zugspannungsbereich die größte Dicke, da in einem größeren Bereich der gehärteten Glasscheiben die Zugspannung gegenüber der Druckspannung dominiert.
• Die Verteilung auf die verschiedenen Regionen hängt von der Dicke der Glasscheibe T ab. Die Dicke der beiden Druckbereiche T1, T2, wie in den dargestellt, braucht nicht gleich zu sein. In einem oder mehreren Beispielen liegt die Dicke der beiden Druckbereiche T1, T2 zwischen 0,6-1,0 mm, beispielsweise zwischen 0,7-0,9 mm oder etwa 0,8 mm.
• Die gehärtete Glasscheibe kann ferner einen ersten Übergangsbereich 18a umfassen, der den inneren Zugspannungsbereich 19 und den ersten Druckspannungsbereich 16a überbrückt, sowie einen zweiten Übergangsbereich 18b, der den inneren Zugspannungsbereich 19 und den zweiten Druckspannungsbereich 16b überbrückt, wie in den und dargestellt.
• Die Dicke T4, T5 des ersten und zweiten Übergangsbereichs 18a, 18b definiert den Abstand zwischen dem Zugspannungsbereich 19 und dem ersten bzw. zweiten Druckspannungsbereich 16a, 16b. Die Dicke T4, T5 kann zwischen 0,01-0,10 mm betragen. Alternativ kann die Dicke T4, T5 der ersten und zweiten Übergangsbereiche 18a, 18b auch verschwindend gering sein, wobei die Übergangsbereiche 18a, 18b den Punkt markieren, an dem die Zugspannung und die Druckspannung gleich sind.
• Die Spannungsverteilung der gehärteten Glasscheibe ist in dargestellt, wo das Profil der Spannungsverteilung 30 in einer gehärteten Glasscheibe mit zwei Außenflächen 11, 12 und einer Dicke T eingezeichnet ist. Das Profil der Spannungsverteilung 30 zeigt, dass die Spannung im Zugspannungsbereich 19 positiv und in den Druckspannungen 16a, 16b negativ ist. Die Übergangsbereiche 18a, 18b sind die Bereiche, in denen die Spannung 0 MPa oder sehr nahe daran liegt.
• Der in den und gezeigte lasergravierte Bereich 14, 14' hat eine Höhe H, die parallel zur Richtung verläuft, die die Dicke T der gehärteten Glasscheibe definiert, und eine Länge L, die sich in Längsrichtung erstreckt. Die Höhe H des mindestens einen lasergravierten Bereichs kann zwischen 0,05 und 0,4 mm, zwischen 0,1 und 0,3 mm oder zwischen 0,15 und 0,25 mm liegen. Eine geringe Höhe H kann ein Zerbrechen der gehärteten Glasscheibe 10 verhindern, wenn diese bei der Herstellung einer VIG-Einheit verwendet wird, bei der die Scheiben hohen Temperaturen/Temperaturunterschieden und hohen Drücken ausgesetzt sind. Ebenso kann bei der Verwendung der VIG-Einheit in einem Fenster die Lebensdauer des Fensters durch einen dünnen lasergravierten Bereich mit einer geringen Höhe H verlängert werden.
• Wie in dargestellt, befindet sich der lasergravierte Bereich 14 in einem Abstand d1 von der Oberfläche 11 der Glasscheibe. Wie ebenfalls in gezeigt, befindet sich der lasergravierte Bereich 14 in einem Abstand d2 vom Zugspannungsbereich 19 oder dem Übergangsbereich 18a, je nach dessen Dicke.
• In einem oder mehreren Beispielen beträgt d1 mindestens 0,1 mm. Dadurch entsteht ein Bereich in der Glasscheibe, der den lasergravierten Bereich von der Oberfläche der Glasscheibe entfernt, wodurch die Glasscheibe robuster wird. In einem oder mehreren Beispielen liegt d1 im Bereich von 0,25T-0,45T, z. B. 0,25T-0,40T, oder z. B. 0,30T-0,35T. Dadurch befindet sich der lasergravierte Bereich 14' normalerweise im Zugspannungsbereich 19, wie in den und dargestellt.
• In einem oder mehreren Beispielen, in denen der lasergravierte Bereich 14 im ersten Druckspannungsbereich 16a liegt, beträgt d2 mindestens 0,1 mm. Dadurch wird ein Bereich in der Glasscheibe geschaffen, der den lasergravierten Bereich vom Zugspannungsbereich in der Glasscheibe entfernt, wodurch die Glasscheibe robuster wird. Im Bereich der Zugspannung hat die Spannung einen höheren Wert, wie in dargestellt. Wird der Code mit dem Laser in diesen Bereich eingraviert, kann dies zu einer zu hohen Spannung in der Glasscheibe führen, sodass die Glasscheibe bei einem späteren Erhitzungsprozess zur Herstellung einer VIG-Einheit leichter bricht. Ob dies der Fall ist oder nicht, hängt unter anderem vom Herstellungsverfahren der VIG-Einheiten und der Vorbehandlung der Glasscheiben vor der Zusammenstellung der VIG-Einheit ab.
• Die gehärteten Glasscheiben können auch eine Oberflächenbeschichtung mit niedriger Emission oder niedrigem Emissionsvermögen (Low-E) aufweisen. In einem oder mehreren Beispielen umfasst die Innenfläche von mindestens der ersten gehärteten Glasscheibe außerdem eine Beschichtung mit geringer Lichtdurchlässigkeit. Alternativ sind die Innenflächen beider Glasscheiben mit einer Beschichtung versehen, die eine geringe Lichtdurchlässigkeit aufweist. Es kann jede geeignete Low-E-Beschichtung verwendet werden. Beispielsweise können die Innenflächen der ersten und der zweiten gehärteten Glasscheibe jeweils die gleichen oder unterschiedlichen Beschichtungen mit niedriger Emission aufweisen. Die Low-E-Beschichtung kann aus mehreren Schichten bestehen, darunter auch eine oder mehrere Silberschichten. Low-E-Beschichtungen können eine Schicht aus einer infrarotreflektierenden Folie und eine oder mehrere optionale Schichten aus einer transparenten dielektrischen Folie enthalten. Die infrarotreflektierende Schicht, die ein leitfähiges Metall wie Silber, Gold oder Kupfer enthalten kann, verringert die Wärmeübertragung durch die beschichtete Scheibe. Eine dielektrische Schicht kann verwendet werden, um die infrarotreflektierende Schicht zu entspiegeln und andere Eigenschaften und Merkmale der Beschichtung, wie Farbe und Haltbarkeit, zu steuern. Zu den häufig verwendeten dielektrischen Materialien gehören u. a. Oxide von Zink, Zinn, Indium, Wismut und Titan.
• Beispiele für Low-E-Beschichtungen sind eine oder zwei Silberschichten, die jeweils zwischen zwei Schichten eines transparenten dielektrischen Films eingebettet sind. Eine Erhöhung der Anzahl der Silberschichten kann die Gesamtinfrarotreflexion erhöhen, allerdings können zusätzliche Silberschichten auch die sichtbare Durchlässigkeit des Fensters verringern und/oder die Farbe oder Haltbarkeit der Beschichtung negativ beeinflussen. In einem oder mehreren Beispielen umfasst die Low-E-Beschichtung mehrere Schichten, darunter eine Schicht aus Si3N4. Die Low-E-Beschichtung in Kontakt mit dem Abstandshalter kann die Art und Weise beeinflussen, wie der Abstandshalter mit der Innenfläche der Glasscheibe zusammenwirkt, und das Risiko von Rissen im Glas verringern.
• In einem oder mehreren Beispielen hat die Low-E-Beschichtung eine Dicke von 1 bis 500 nm, beispielsweise 10 bis 400 nm, 20 bis 300 nm oder 50 bis 250 nm.
• Optische Beschichtungen können mit einem geeigneten Filmbildungsverfahren, wie der physikalischen oder chemischen Gasphasenabscheidung oder, bei großflächigen Glasscheiben, durch Laminierung aufgebracht werden. Während des Laminiervorgangs wird ein dünner Film des Beschichtungsmaterials in der Regel auf eine Temperatur erhitzt, die das Beschichtungsmaterial erweicht, was eine gleichmäßige Anpassung des Beschichtungsmaterials an die Oberfläche einer Glasscheibe fördert. Bewegliche Polymerketten innerhalb des Beschichtungsmaterials bilden Bindungen mit den Glasoberflächen, die die Haftung fördern. Erhöhte Temperaturen beschleunigen auch die Diffusion von Restluft und/oder Feuchtigkeit aus der Grenzfläche zwischen Glas und Beschichtung.
• Die gehärtete Glasscheibe mit einer lasergravierten Codierung kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte umfasst:
• - Bereitstellung einer nicht vorgespannten Glasscheibe mit zwei gegenüberliegenden Flächen, deren Abstand T die Dicke der Glasscheibe definiert,
• - Lasergravieren eines ersten Codes in einen ersten Lasergravurbereich unter Verwendung eines gepulsten Lasers, der auf den ersten Lasergravurbereich fokussiert ist, wodurch eine lasergravierte Glasscheibe erhalten wird, und
• - Härten der lasergravierten Glasscheibe, um eine gehärtete Glasscheibe mit einer lasergravierten Codierung zu erhalten.
• Die gehärtete Glasscheibe umfasst:
• • zwei Druckspannungsbereiche, einschließlich eines ersten und eines zweiten Druckspannungsbereichs, wobei die beiden Druckspannungsbereiche jeweils an eine der gegenüberliegenden Oberflächen angrenzen, und
• • einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen den beiden Druckspannungsbereichen liegt.
• In einem oder mehreren Beispielen wird der erste lasergravierte Bereich in den ersten Druckspannungsbereich eingraviert.
• Vor dem Härten der lasergravierten Glasscheibe können an anderen Stellen der Bereiche, die den ersten und/oder zweiten Druckspannungsbereich bilden, zusätzliche Lasergravuren angebracht werden.
• In einem oder mehreren Beispielen wird der erste lasergravierte Bereich in den Bereich der inneren Zugspannung eingraviert. Vor dem Vorspannen der lasergravierten Glasscheibe können weitere Lasergravuren an anderen Stellen der Bereiche, die den inneren Zugspannungsbereich bilden, angebracht werden.
• Der/die Code(s) wird/werden normalerweise vor dem Vorspannen der Glasscheiben per Laser in die Glasscheibe eingraviert. Durch das Vorspannen der Glasscheibe nach dem Einbringen des Codes in die Glasscheibe werden große Risse in der Glasscheibe vermieden.
• Die lasergravierten, gehärteten Glasscheiben, wie oben beschrieben, können in einer Vakuum-Isolierglaseinheit für ein Fenster verwendet werden.
• Eine Vakuum-Isolierglaseinheit kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das den Schritt der Bereitstellung einer Glasscheibeneinheit umfasst:
• ◯ eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen einander gegenüberliegen, wobei die erste gehärtete Glasscheibe mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem mittels Lasergravur in die Glasscheibe eingravierten Code aufweist;
• ◯ Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind, und
• ◯ ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen abgedichteten Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet.
• Das Verfahren umfasst ferner die folgenden Schritte:
• - Einlegen der Glasscheibe in einen Ofen;
• - Erwärmung der Glasscheibeneinheit durch den Ofen auf mindestens eine Temperatur (Th);
• - Absenken der Temperatur auf eine Aushärtungstemperatur (Teure), und
• - Reduzierung des Drucks im inneren Hohlraum zwischen den beiden gehärteten Glasscheiben auf einen Druck von höchstens 0,001 mbar.
• Die Temperatur Th liegt in einem oder mehreren Beispielen zwischen 380-460 Grad Celsius, z.B. zwischen 400-440 Grad Celsius oder z.B. zwischen 410-430 Grad Celsius.
• Die Wärmebehandlungstemperatur (Th) wird in einem oder mehreren Beispielen für mindestens 10 Minuten, wie z. B. für mindestens 25 Minuten, wie z. B. für mindestens 35 Minuten, gehalten.
• Die Wärmebehandlungstemperatur (Th) wird in einem oder mehreren Beispielen für einen Zeitraum zwischen 3 und 60 Minuten, wie z. B. zwischen 25 und 50 Minuten, wie z. B. zwischen 35 und 45 Minuten, wie z. B. zwischen 10 und 30 Minuten oder wie z. B. zwischen 10 und 20 Minuten gehalten.
• Die Aushärtungstemperatur (Teure) liegt in einem oder mehreren Beispielen zwischen 275-380 Grad Celsius, z. B. zwischen 290-360 Grad Celsius, oder z. B. zwischen 290-370 Grad Celsius, oder z. B. zwischen 300-360 Grad Celsius.
• Der Druck im inneren Hohlraum zwischen den beiden Scheiben wird in einem oder mehreren Beispielen auf einen Druck von höchstens 0,0005 mbar oder höchstens 0,0001 mbar reduziert.
• Die Glasscheibeneinheit kann in einem oder mehreren Beispielen des Verfahrens ferner eine in der ersten gehärteten Glasscheibe oder der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnete Evakuierungsöffnung zur Evakuierung des inneren Hohlraums und ein um die Evakuierungsöffnung herum angeordnetes oberes Frittenmaterial umfassen. Die Verringerung des Drucks im inneren Hohlraum zwischen den beiden gehärteten Glasscheiben kann in diesen Beispielen dadurch erreicht werden, dass der innere Hohlraum durch die Evakuierungsöffnung entlüftet wird. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Verschließens der Evakuierungsöffnung, sodass ein Gasübergang zwischen dem inneren Hohlraum und der Außenseite der Glasscheiben verhindert wird, wodurch die Vakuum-Isolierglaseinheit entsteht.
• Die mindestens eine lasergravierte Glasscheibe kann zur Herstellung einer Vakuum-Isolierglaseinheit verwendet werden.
• Die mindestens eine lasergravierte Glasscheibe kann in einer Vakuum-Isolierglaseinheit verwendet werden.
• Die Objekte können so hergerichtet werden, dass sie die hier beschriebene Vakuum-Isolierglaseinheit enthalten. In einem oder mehreren Beispielen enthält ein Fenster die Vakuum-Isolierglaseinheit. Das Fenster kann außerdem einen Rahmen aufweisen. Das Fenster kann für private oder gewerbliche Zwecke genutzt werden.
• Auch die Verwendung der hierin enthaltenen Produkte ist vorgesehen. In einem oder mehreren Beispielen wird die vakuumisolierte Verglasungseinheit für ein Fenster verwendet. In einem oder mehreren Beispielen wird die Glasscheibe und/oder die gehärtete Glasscheibe für eine Vakuum-Isolierglaseinheit verwendet. Ein oder mehrere Beispiele sehen die Verwendung des Fensters als feststehendes Fenster oder als Lüftungsfenster eines Geschäfts- und/oder Wohngebäudes vor. Ein oder mehrere Beispiele sehen die Verwendung des Fensters als Dachfenster oder Oberlichtfenster vor, z. B. als feststehendes oder lüftbares Fenster für ein Dach oder ein Oberlicht. Ein oder mehrere Beispiele sehen die Verwendung des Fensters für eine vertikale Fensteranwendung vor, z. B. für die Verwendung an der Seite eines Geschäfts- und/oder Wohngebäudes. Die hier beschriebene vakuumisolierte Verglasungseinheit, Glasscheibe, gehärtete Glasscheibe und das Fenster können auch für andere Anwendungen verwendet werden, bei denen ein Fenster oder transparente Bildschirme zum Einsatz kommen, z. B. Sichtfenster, Konsolenbildschirme, Zeitmesser, Fahrzeuge und andere.
• Offenbart werden hier auch eine Glasscheibe und das Verfahren zur Herstellung der Glasscheibe, wie in den folgenden Wolken beschrieben:
1. 1. Glasscheibe mit einer gehärteten Oberfläche, wobei die Glasscheibe zwei gegenüberliegende positionierte Oberflächen mit einem Abstand T zwischen ihnen aufweist, der die Dicke der Glasscheibe definiert, wobei die Glasscheibe Folgendes umfasst:
   • • zwei Druckspannungsbereiche, einschließlich eines ersten und eines zweiten Druckspannungsbereichs, wobei die beiden Druckspannungsbereiche jeweils an eine der gegenüberliegenden Oberflächen angrenzen, und
   • • einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen den Druckspannungsbereichen liegt,
   wobei die Glasscheibe ferner mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem mittels Lasergravur in die Glasscheibe eingravierten Code aufweist, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Höhe H aufweist, die sich parallel zu der Richtung erstreckt, die die Dicke T der Scheibe definiert, und wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich in einem der Druckspannungsbereiche angeordnet ist.
2. 2. Eine Glasscheibe gemäß Wolke 1, die ferner zwei Übergangsbereiche umfasst, von denen jeder den inneren Zugspannungsbereich und einen Druckspannungsbereich überbrückt.
3. 3. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei die Glasscheibe eine Dicke zwischen 1-6 mm, oder zwischen 2-5 mm, oder zwischen 2,5-4,5 mm hat.
4. 4. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei die Höhe H des mindestens einen lasergravierten Bereichs zwischen 0,05-0,4 mm, oder zwischen 0,1-0,3 mm, oder zwischen 0,15-0,25 mm liegt.
5. 5. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich in einem Abstand d1 von mindestens 0,1 mm von der Oberfläche der Glasscheibe angeordnet ist.
6. 6. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich in einem Abstand d2 von mindestens 0,1 mm von dem Zugspannungsbereich der Glasscheibe angeordnet ist.
7. 7. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei die Dicke der Übergangsbereiche, die den Abstand zwischen dem Zugspannungsbereich und den Druckspannungsbereich definieren, zwischen 0,01-0,10 mm beträgt.
8. 8. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei die Dicke der Übergangsbereiche, die den Abstand zwischen dem Zugspannungsbereich und den Druckspannungsbereichen definieren, vernachlässigbar klein ist, wodurch der Übergangsbereich den Punkt markiert, an dem die Zugspannung und die Druckspannung gleich sind.
9. 9. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei die Glasscheibe durch thermisches Vorspannen, chemisches Vorspannen, Plasmavorspannen oder eine Kombination aus mindestens einem der vorgenannten Verfahren vorgespannt worden ist.
10. 10. Die Glasscheibe gemäß Wolke 9, wobei die Glasscheibe durch thermisches Vorspannen gehärtet wurde.
11. 11. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei der Code vor dem Vorspannen der Glasscheibe per Laser in die Glasscheibe eingraviert wurde.
12. 12. Die Glasscheibe gemäß einer der vorhergehenden Wolken, wobei mindestens eine der Oberflächen der Glasscheibe außerdem eine Beschichtung mit geringer Lichtdurchlässigkeit aufweist.
13. 13. Verfahren zur Herstellung einer vorgespannten Glasscheibe mit einer lasergravierten Codierung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • - Bereitstellung einer nicht vorgespannten Glasscheibe mit zwei gegenüberliegenden Flächen, deren Abstand T die Dicke der Glasscheibe definiert,
    • - Lasergravieren eines ersten Codes in einen ersten Lasergravurbereich unter Verwendung eines gepulsten Lasers, der auf den ersten Lasergravurbereich fokussiert ist, wodurch eine lasergravierte Glasscheibe erhalten wird, und
    • - Härten der lasergravierten Glasscheibe, um eine gehärtete Glasscheibe mit einer lasergravierten Codierung zu erhalten,
    wobei die gehärtete Glasscheibe umfasst:
    • • zwei Druckspannungsbereiche, einschließlich eines ersten und eines zweiten Druckspannungsbereichs, wobei die beiden Druckspannungsbereiche jeweils an eine der gegenüberliegenden Oberflächen angrenzen, und
    • • einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen den beiden Druckspannungsbereichen liegt, und
    wobei der erste lasergravierte Bereich in den ersten Druckspannungsbereich eingraviert wird.
14. 14. Verfahren gemäß Wolke 13, das ferner den Schritt des Lasergravierens von einem oder mehreren zusätzlichen Codes in den erstgenannten und/oder einen oder mehrere zusätzliche Lasergravurbereiche im ersten und/oder zweiten Druckspannungsbereich vor dem Vorspannen der lasergravierten Glasscheibe umfasst.
15. 15. Verfahren nach einer der Wolken 13-14, wobei der gepulste Laser ein Nanosekundenlaser ist.
16. 16. Verfahren nach einer der folgenden Wolken 13-15, wobei der gepulste Laser ein Nd:YAG-Laser ist, der Licht mit einer Mittelwellenlänge von 1064 nm emittiert.
17. 17. Verfahren nach einer der folgenden Wolken 13-16, wobei der gepulste Laser ein frequenzverdoppelter Nd:YAG-Laser ist, der Licht mit einer Mittenwellenlänge von 532 nm aussendet.
18. 18. Verfahren nach einer der Wolken 13-17, wobei die Vorspannung der lasergravierten Glasscheibe durch thermisches Vorspannen der lasergravierten Glasscheibe erreicht wird.
19. 19. Verwendung von mindestens einer lasergravierten Glasscheibe gemäß einer der Wolken 1-12 bei der Herstellung einer Vakuum-Isolierglaseinheit.
20. 20. Verwendung von mindestens einer lasergravierten Glasscheibe gemäß einer der Wolken 1-12 in einer Vakuum-Isolierglaseinheit.
• Bezugszeichenliste

1

Vakuum-Isolierglas-Einheit (VIG)

2

Evakuierungsöffnung

4

Abstandshalter

6

Seitendichtmaterial

8

Spalt, der einen Hohlraum bildet

10

erste vorgespannte Glasscheibe

11

Außenfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe

12

Innenfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe

13

erster Bereich der Innenfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe

14

lasergravierter Codebereich in der ersten Scheibe

14'

lasergravierter Codebereich in der ersten Scheibe

15

Code in der ersten Scheibe

16a

erster Druckspannungsbereich der ersten Scheibe

16b

zweiter Druckspannungsbereich der ersten Scheibe

18a

erster Übergangsbereich der ersten Scheibe

18b

zweiter Übergangsbereich der ersten Scheibe

19

Zugspannungsbereich der ersten Scheibe

20

zweite vorgespannte Glasscheibe

21

Außenfläche der zweiten vorgespannten Glasscheibe

22

Innenfläche der zweiten vorgespannten Glasscheibe

24

lasergravierter Codebereich in der ersten Scheibe

25

Code in der zweiten Scheibe

26a

erster Druckspannungsbereich der zweiten Scheibe

26b

zweiter Druckspannungsbereich der zweiten Scheibe

28a

erster Übergangsbereich der zweiten Scheibe

28b

zweiter Übergangsbereich der zweiten Scheibe

29

Zugspannungsbereich der zweiten Scheibe

30

Spannungsverteilungsprofil

S

Abstand zwischen zwei Abstandshaltern

T, T'

Dicke der vorgespannten Glasscheiben / Abstand zwischen der Innenfläche und der Außenfläche

T1

Dicke des ersten Druckspannungsbereichs

T2

Dicke des zweiten Druckspannungsbereichs

T3

Dicke des Zugspannungsbereichs

T4

Dicke des ersten Übergangsbereichs

T5

Dicke des zweiten Übergangsbereichs

L

Länge des lasergravierten Codes

H

Höhe/ Dicke des lasergravierten Codes

W

Breite des lasergravierten Codes

d1

Abstand zwischen der Außenfläche und der Mitte des lasergravierten Codebereichs

d2

Abstand zwischen der Mitte des lasergravierten Codebereichs und dem ersten Übergangsbereich

• 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
• JP 2004130789 [0004]
• US 20170001906 [0005, 0013, 0023]

Claims (10)

1. Vakuum-Isolierglaseinheit, umfassend: • eine erste gehärtete Glasscheibe und eine zweite gehärtete Glasscheibe, die parallel angeordnet sind, wobei die erste gehärtete Glasscheibe und die zweite gehärtete Glasscheibe jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, wobei die inneren Oberflächen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe einander gegenüberliegen; • Abstandshalter, die zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen angeordnet sind; • ein seitliches Dichtungsmaterial, das am Umfang zwischen der ersten gehärteten Glasscheibe und der zweiten gehärteten Glasscheibe angeordnet ist und einen inneren Hohlraum zwischen den Glasscheiben bildet, wobei die erste vorgespannte Glasscheibe eine Dicke T aufweist, die durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe definiert ist, und die zweite vorgespannte Glasscheibe eine Dicke T aufweist, die durch den Abstand zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche der zweiten vorgespannten Glasscheibe definiert ist, wobei die erste vorgespannte Glasscheibe mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem mittels Lasergravur in die erste vorgespannte Glasscheibe eingravierten Code aufweist, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Höhe H aufweist, die sich parallel zu der Richtung erstreckt, die die Dicke T der ersten vorgespannten Glasscheibe definiert.
2. Vakuum-Isolierglaseinheit nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Länge L aufweist, die sich senkrecht zur Höhe H erstreckt, und wobei zwei aufeinanderfolgende Abstandshalter durch einen Abstand S getrennt sind, der größer als die Länge L ist.
3. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Breite W aufinieist, die sich parallel zur Innenfläche erstreckt, wobei die Innenfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe einen ersten Bereich aufweist, der sich parallel zum lasergravierten Bereich erstreckt, wobei der erste Bereich die gleiche Länge und Breite wie der lasergravierte Bereich aufweist, und wobei der erste Bereich der Innenfläche der ersten vorgespannten Glasscheibe nicht in Kontakt mit den Abstandshaltern ist.
4. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste vorgespannte Glasscheibe und die zweite vorgespannte Glasscheibe jeweils umfassen: - einen ersten Druckspannungsbereich, der an die Außenfläche angrenzt; - einen zweiten Bereich mit Druckspannung, der an die innere Oberfläche angrenzt; - einen inneren Zugspannungsbereich, der zwischen dem ersten und dem zweiten Druckspannungsbereich liegt; wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich in dem ersten Druckspannungsbereich oder dem zweiten Druckspannungsbereich der ersten vorgespannten Glasscheibe angeordnet ist.
5. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zwei oder mehr lasergravierte Bereiche umfasst, die in einem oder beiden, dem ersten Druckspannungsbereich und dem zweiten Druckspannungsbereich der ersten vorgespannten Glasscheibe, angeordnet sind.
6. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite vorgespannte Glasscheibe mindestens einen lasergravierten Bereich mit einem Code aufweist, der mittels Lasergravur in die zweite vorgespannte Glasscheibe eingraviert ist, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich eine Höhe H aufweist, die sich parallel zu der Richtung erstreckt, die die Dicke T der zweiten vorgespannten Glasscheibe definiert.
7. Vakuum-Isolierglaseinheit nach Anspruch 6, wobei der mindestens eine lasergravierte Bereich in der zweiten vorgespannten Glasscheibe im ersten Druckspannungsbereich oder im zweiten Druckspannungsbereich der zweiten vorgespannten Glasscheibe angeordnet ist.
8. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: • die erste vorgespannte Glasscheibe eine Dicke zwischen 1-6 mm, oder zwischen 2-5 mm, oder zwischen 2,5-4,5 mm hat, und/oder • die zweite vorgespannte Glasscheibe eine Dicke zwischen 1-6 mm, oder zwischen 2-5 mm, oder zwischen 2,5-4,5 mm hat, und/oder • die Höhe H des/der lasergravierten Bereiche(s) in der ersten und/oder zweiten vorgespannten Glasscheibe zwischen 0,05-0,4 mm, oder zwischen 0,1-0,3 mm, oder zwischen 0,15-0,25 mm liegt.
9. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: • der/die lasergravierte(n) Bereich(e) in einem Abstand d1 von mindestens 0,1 mm von der Außenfläche der ersten und/oder der zweiten vorgespannten Glasscheibe angeordnet ist/sind, und/oder • der lasergravierte Bereich bzw. die lasergravierten Bereiche in einem Abstand d2 von mindestens 0,1 mm vom Zugspannungsbereich der ersten und/oder zweiten vorgespannten Glasscheibe angeordnet ist bzw. sind.
10. Vakuum-Isolierglaseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgespannten Glasscheiben durch thermisches Vorspannen vorgespannt worden sind, und wobei der Code vor dem Vorspannen der Glasscheibe(n) in die erste vorgespannte Glasscheibe und/oder die zweite vorgespannte Glasscheibe lasergraviert wurde.

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