DE2037288A1

DE2037288A1 - Elektrisch beheiztes Mehrfach Glas fenster

Info

Publication number: DE2037288A1
Application number: DE19702037288
Authority: DE
Inventors: John Lawson Apollo Bowser George Henry New Kensington .Pa Stewart (V St A )
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1969-08-01
Filing date: 1970-07-28
Publication date: 1971-02-11
Also published as: NO130989B; US3609293A; SE380578B; NO130989C; GB1285114A; FR2054279A5; DE2037288B2; JPS4917706B1

Description

DIP1.-INO.

HELMUT GDRTZ

6 Frankfurt am Main 70

24. JUIi 1970 Gzx/goe

PPG Industries, Inc. Elektrisch beheiztes Mehrfach-Glasfenster·

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizt« Mehrfach-Glaseinheit und insbesondere eine Mehrfach-Glaseinheit mit einen Randkantenabstandselement, welches ein Paar von Glasscheiben voneinander trennt, und einem stromleitenden Heiser« wie beispielsweise einen stromleitenden PiIa, der an Saaraelschienen und an der inneren oder Luftspaltenoberfläche von wenigstens einer der Glasscheiben angebracht ist· Entsprechend der Erfindung ist der Randkntenabstandehalter ein elektrisch isolierendes Element, welches ein Entfeuohtungsmaterial enthält»

Nach der Erfindung sind darüber hinaus die Sammelschienen in dem gleichen Randglasscheibengebiet angeordnet, das von dem Abstandshalter eingenommen wirdj somit befinden sie sich in einer Lage, daß sie einfach mittels eines umfangsmäßig umlaufenden Rahmens und/oder einer Aufbauzarge abgedeckt werden können und nicht sichtbar sind· Darüber hinaus können entsprechend der Erfindung die Semmelschienen - si· müssen aber nicht notwendigerweise - fest in Bezug auf den stromleitenden

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Heizkreis festgelegt werden. Bei wenigstens einem Gesichtspunkt der Erfindung ist der Abstandshalter ein flexibles oder federndes Glied, das die Sammelschienen in Berührung nur mit dem stromleitenden Heizer unter leichtem Druck pressend hält· Dementsprechend kann das Abstandshaltebauteil der Mehrfach-Glaseinheit der Erfindung nicht nur zur Trennung der,Glasscheibenbauteile der Einheit und zum Trocknen des dazwischen befindliehen Luftspaltes dienen, sondern auch zur elektrischen Isolierung des stromleitenden Heizers in einem beliebigen Metallrahmen und/oder eine Aufbauzarge, die für die Einheit vagesehen sein kann, zum Verbergen oder vollständigen Abdecken der Sammelschienen, zum Halten und gleichförmigen Aufbringen des Druokes auf die Sammelschienen, die nur in Druckkontakt mit dem stromleitenden Heizer gehalten werden, dem Beseitigen der Notwendigkeit des Entfernens eines elektrisch leitenden Filmes von den Randkantenabschnitten der mit Film überzogenen Oberfläche einer Glasscheibenunterlage und/oder des Entfernens übersprühten Filmmaterials von der äußeren Oberfläche einer Glasunterlage, und zum Beseitigen der Handhabungen, die zur starren Befestigung von Sammelschiene^, in Bezug auf den elektrisch leitenden Heizer, wenn dies geschehen soll, erforderlich sind·

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Weitere Vorteil·« Merkeale und Anwendungsnöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sieh au· der Darstellung von Auaführungsbeispielen sawlm au· der nachfolgenden Beschreibung·

Es zeigtt

Die Figur der Zeichnung «ine perspektivisch· Darstellung, teilweise !■ Schnitt, einer Vielfachglaseinheit entsprechend der Erfindung. '

Die Vielfachglaseinhelt 10 enthält zwei Glasscheiben 12 und lk, die parallel und lsi Abstand zueinander angeordnet sind und einen isolierenden Luftraust zwischen sich bilden· Die Glasscheiben 12 und tk können geteapert, koloriert, beschichtet, getönt oder geschichtet sein oder sonstige spezielle Eigenschaften der Stärke, der optischen oder der Sonnenlicht-Steuerung haben·

Die Glasscheibe 12 1st alt eine« elektrisch leitenden Heiser ausgestattet, der einem transparenten elektrisch leitenden Überzug oder File fS auf der Innenfläche bzw· der L u ftrauafläche der Scheibe enthält. Der elektrisch leitende File i6 ist dazu bestisaet, die angrenzende Glasscheiben-Unterlage 12 aufzuheizen« Der Hauptgrund für einen derartigen Aufbau der Einheit ist der, daß diese Einheiten zur Fensterbildung

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in Bereichen verwendet werden, in denen sich Personen aufhalten, um ein isolierendes Fenster mit erwärmter innerer Glasscheibe zur Vermeidung von Unbehagen aufgrund von Luftzug zu schaffen, und/oder für eine Glastafel, die zur Vermeidung von Kondensationsbildung erwärmt ist·

In Verbindung mit der.Erfindung kann jedes beliebige Verfahren zur Schaffung eines elektrisch leitenden Heizers, wie beispielsweise der Film l6, verwendet werden_β Beispielsweise kann ein bevorzugtes Verfahren Anwendung finden, bei dem ein transparenter, elektrisch leitender Kupferfilm mit ausgezeichneten Eigenschaften der Sonnenlichtsteuerung auf einer Glasscheibenoberfläche verteilt wird. In einem anderen Verfahren kann ein transparenter, elektrisch leitender Zinnoxydfila auf einer Glasscheibenunterlage vorgesehen werden, wie in der US-Patentschrift Nr. 3»107,177 offenbart» Weitere Methoden, die Anwendung finden können, umfassen Zerstäuben und Vakuumablagerung von elektrisch leitenden Filmen, ebenso -Verfahren zum Schaffen eines elektrisch leitenden Kreises aus dünnen Drähten oder dergleichen, wie beispielsweise entsprechend den US-Patentschriften Nr. 2,813,960 und Nr. 2,932,7©· Nach der Erfindung kann demnach jeder beliebige elektrisch leitende Heizer oder FiIn und jedes beliebige Mittel oder Verfahren zur Erzeugung des gewünschten Heizkreises verwendet werden«

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Vie in der Zeichnung dargestellt, ist die Glasscheibe 12 und insbesondere der elektrisch leitende Film l6 mit einem Paar von Sammelschienen l8 und 20 versehen, die auf einandergegenüberliegenden Randkantenabschnitten der Glasscheibe und in elektrischem Kontakt mit dem transparenten elektrisch leitenden Film liegen· Aus Gründen, die später ersichtlich werden, können die Samuelschienen l8 und 20 - müssen aber nicht -fest an der Glasscheibe 12 und/oder dem elektrisch leitenden Film l6 befestigt sein· Ebenso können, wenn erforderlich, andere Anordnungen von Sammelsehienen, als die dargestellte, einschließlich der Benutzung weiterer Sammelschienen auf der Glasscheibe l4, die mit den Sammelschienen auf der Glasscheibe 12 verbunden sind, Anwendung finden* Die Sammelschienen l8 und 20 sind in üblicher Weise mit Drähten $6 und 38 verbunden, um Strom von einer äußeren Quelle (nicht gezeigt) zu dem Film l6 zu leiten und dadurch den Film und die angrenzende Glasscheibenunterlage zu erwärmen·

Entsprechend einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung sind die Glasscheiben 12 und lk an ihren Randkanten mittels einem elektrisch isolierenden Abstandshalter-Trocken-» element 22 getrennt« Das Abstandshalter-Trookenelement 22, welches in der Figur dargestellt ist, hat eine im wesentlichen rechtwinklige Querschnittsgestalt und erstreckt sLch voll-

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ständig um den Umfang jeder der Glasscheiben 12 und lA in Berührung mit den Randgrenzoberflächenabschnitten. Entlang solchen einander gegenüberliegenden Randkanten der Glasscheibe 12, die mit Sammelschienen ld und 20 versehen sind, liegt das Abstandshalter-Trockenelement 22 vorzugsweise an den Sammelschienen an und nimmt im wesentlichen den gleichen Glasscheibenbereich ein, der von den Sammelschienen eingenommen

Obgleich das Abstandshalter-Trockenelement 22 nicht als angeklebt an die angrenzenden Randoberflächenabschnitte der Glasscheiben 12 und lk und/oder angrenzende Oberflächenabschnitte der Sammelschienen l8 und 20 dargestellt ist, liegt es innerhalb dem Grundgedanken der Erfindung, daß es angeklebt sein kann, vorzugsweise mittels eines durchgehenden Filmes oder Randes aus einer anhaftenden, feuchtigkeitsbeständigen, nicht elektrisch leitenden Kittverbindung, die einen primären hermetischen Verschluß der Einheit bildet· Anstelle von oder zusätzlich zu einem primären hermetischen Verschluß ist ein flexibler, feuchtigkeitsbeständiger Streifen 2k mit einem Rand oder einer Schicht aus feuchtigkeitsbeständiger, nicht elektrisch leitender Kittverbindung 26, die daran und an den Um— fangskanten des Abstandshalter-Trockenelementes 22 und den

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Umfnng«kanten 28 der Glasscheiben haftet, dargestellt* Der Streifen 2k und die Kittverbindung26 erstrecken sich vollständig um die Peripherie der Einheit 10.

Ebenfalls als sich vollständig um die Peripherie der Einheit 10 erstreckend dargestellt, ist ein starres Rahmenglied 30 von im wesentlichen U-förmigen Querschnitt· Das Rahmenglied 30 ist im allgemeinen auf mehreren Abschnitten aus Metallka- % nälen, die an ihren Enden miteinander verbunden oder aneinandergefügt sind. Der Winkel, den die Flansche oder Seiten der Kanalglieder mit dem zentralen oder Auesteifungsabschnitt der Kanalglieder bilden, ist etwas geringer als 90 · Wenn die Kanalglieder an den Kanten der Glasscheiben !»festigt werden, werden diese Seiten derart auseinandergehalten, daß das Glas zwischen ihnen eingesetzt werden kann. Diese Seiten werden dann losgelassen, und sie springen zurück in Berührung mit den Seitenflächen der Glasscheiben. Das Kanalglied wird so darauf

unter Spannung gehalten, oder anders gesagt, übt eine leichte Druckkraft auf die Bauteile der Einheit aus, die dazwischen angeordnet sind. Während das Rahmenglied 30 dementsprechend die Randkanten der Glasscheiben schützt, dient es außerdem zum Zusammenhalten der Einheit unter Preßdruck, insbesondere, wo kein Kitt oder Klebstoff zum hermetischen Verschluß des Abstandshalter-Trockenelementes 22 mit den Zwischenflächen

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der Glasscheiben 12 und Ik und/oder angrenzenden Oberflächenabschnitte der Samtnelschienen l8 und 20 verwendet wird· Darüber hinaus reicht die zusammenpressende Haltekraft, die von dem Rahmenglied 30 ausgübt wird, aujs, um die Sammelschienen l8 und 20 in wirksamem elektrischen Kontakt mit dem Film l6 ohne die Notwendigkeit einer starren Befestigung der Satnmelechienen in Bezug auf den Film 16, wie beispielsweise Anlöten der Sammelschienen an dem Film l6 oder Aufschießen von metallkeramischen Sammelschienen auf die Glasscheibe 12,zu halten·

Das dargestellte Abstandshalter-Trockenelement 22 ist aus einem Trockenmaterial 32 zusammengesetzt, welches in einem elektrisch isolierenden, Wasserdampf durchlassenden Matrixmaterial 3k dispergiert ist. Das elektrisch isolierende, Wasserdampf durchlassende Matrixmaterial Jk dient als elektrisch isolierender Abstandshalter ebenso als die erforderliche Verbindung zwischen dem Luftraum der Einheit 10 und dem Trockenelement 32, so daß Feuchtigkeit aus der Luft innerhalb der Einheit ▼on dem ie wesentlichen gleichförmig dispergierten Trockenmittel adsorbiert wird· Neben den zuvor erwähnten Eigenschaften ist das Matrixmaterial 3k vorzugsweise ein Material, welches bei Zimmertemperatur flexibel oder einfach in eine beliebige Gestalt oder Oberfläche gebracht werden kann, die angetroffen

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werden kann, wie beispielsweise durch Druckverformung gegen oder um angrenzende Oberflächenabschnitte der Samuelschienen l8 und 20.

Das Abstandshalter-Trockenelement 22 ist vorzugsweise ein thermoplastisches, elastomeres Glied, das in der folgenden Weise mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt isti

Bestandteil Gewichtsteile Thermoelastic 226 100

(Shell Chemical Co.)

Linde Molekularsieb 13X 50

(Union Carbide Corp.)

Ruß (Statex G) 5

Pellets von Thermolastic 226 werden in eine Zwei-Rollen-Mühle gegeben, die auf eine Temperatur von etwa 120°C (25O⁰F) erhitzt ist. Die Pellets können für etwa 5 Minuten aufgeheizt werden, bevor die Mühle angestellt wird· Die Pellets werden dann sorgfältig zermahlen, bis sich ein gleichförmiger Lagergang des Materials gebildet hat. Pulverförmiges Linde-Molekularsieb 13X wird langsam dem Thermolastic 226-Lagergang zugefügt und nach Zugabe des gesamten Molekularsiebmaterials wird der sich ergebende Lagergang abgestreift und wenigstens fünfmal in die Mühle zurückgegeben· Dieser Vorgang der Zugabe von Material,

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des Abstreifen· und de· wieder in die Mühle Gebens wird mit der Zugabe von Ruß wiederholt· Ruß wird als Färbungsagens benutzt» es ist nicht unbedingt erforderlich· Die fertiggestellte Zusammensetzung wird aus der Mühle entfernt und in etwa 1,25 cm (l/2 inch) lange Streifen geschnitten, die in einem verschlossenen Behälter in Vorbereitung auf das nachfolgende Ausziehen in die gewünschte Gestalt aufbewahrt werden·

Eine Preßform entsprechend der gewünschten Form für das Abstandshalter-Trockenelement wird ausgewählt und in einen Killion 100-Extruder eingesetzt· Die Trommel des Extruders wird auf etwa 120°C (25O⁰F) und die Form auf etwa 115 bis 125°C (240 bis 26O°F) erhitzt. Die Extruder schraub en-Geschvrindigkeitseinstellung liegt bei etwa 2,5· Die zuvor vorbereiteten etwa 1,25 cm (l/2 inch) langen Streifen aus Material der gewünschten Zusammensetzung für das Abstandshalter-Trockenelement werden dann in den Aufgabetrichter gegeben und in die gewünschte Gestalt extrudiert.

Thermoelastic 226 ist ein spezielles Beispiel eines besonders geeigneten Gliedes einer Familie von elektrisch isolierenden, Wasserdampf durchlassenden, thermoplastischen Elastomeren, wie sie beispielsweise* in der US-Patentschrift Nr* 3,265,765

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offenbart sind. In Zusammenhang mit der Erfindung können jedoch auch andere elektrisch isolierende, thermoplastische, Wasserdampf durchlässige Materialien ebenso wie elektrisch isolierende, Wasserdampf durchlässige, in Hitze aushärtende Materialien und vulkanisierbare Materialien benutzt werden· Beispiele für Materialien außer Thermolastic 226, die verwendet werden können, sindt Polyacrylsäureäther-Elastomere, Acrylonitrilbutadien-Copolymere, Polybutadien-Elastomere, Silicon-Elastomere, Polyamidharze, Urethan-Elastomere, Epoxyharze, Polyesterharze, phenolische Harze, Harnstoffformaldehydharze, Celluloseacetatharze, Polycarbonatharze, Polystyrenharze, Polyvinylalkoholharze, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Äthylenvinylacetat-Copolyraere und dergleichen·

die

Di« bevorzugte Art oder Klasse von Trockerunaterialien, in Zusammenhang mit der praktischen Ausführung der Erfindung verwendet werden,sind die synthetisch hergestellten kristallinen Metallalurainiumsilikate oder kristallinen Zeolithe. Linde-Molekularsieb -l3X ist, in Pulverform, ein spezielles Beispiel eines synthetisch hergestellten kristallinen Zeolithen, das besonders geeignet ist, und welches in den US-Patentschriften Nr. 2,882,243 und Nr. 2,882,244 beschrieben wird. Andere Trockenmittel oder absorbierende Materialien können jedoch ebenfalls benutzt werden, wie beispielsweise wasserfreies

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Calciumsulfat, aktiviertes Aluminiumoxyd, Silieagel oder dergleichen·

Entsprechend der obigen Beschreibung einer besonderen Ausfuhr rungsform der Erfindung wird klar, daß die elektrisch beheiz» te Vielfachglaseinheit, die hier offenbart ist» eine ganz;» Zahl von einzigartigen Vorteilen gegenüber bisherigen Kon** struktionen hat. Unter diesen Vorteilen sind: Isolierung de» elektrisch leitenden Heizelementes und der Sammelschienen von irgendeinem metallischen Rahmen und/oder einer umgebenden Aufbauzarge, Verbergen oder vollständiges Abdecken der Sammelschienen für den Einblick in eine Richtung senkrecht zu den Glaescheibenoberflachen der Einheit, indem diese die gleichen Randkanten-Glasscheibenbereiche einnehmen können, die normalerweise vor dem Einblick abgedeckt und von dem Abetandselement eingenommen werden, Beseitigung der Notwendigkeit des Entfernen» elektrisch leitenden Films von den Randkanten«- abschnitten dßr Glasscheibenunterlage, welcher elektrischen Strom zu und/oder von einem Abutandβelement leiten könnte, da der erfindungsgemäße Abstandshalter aus elektrisch isolierende« Material besteht und dementsprechend den elektrischen Strom nicht leitet , und Beseitigen der Handhabungen, die zuvor für des feste Anbringen der Sammelachienen in Bezug mut 4&n elektrisch leitenden Heizer erforderlich waren,, indem ei»

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kompressibler Abstandshalter verwendet wird, der die Samme1-schienen in wirksamem elektrischen Kontakt mit dem elektrisch leitenden Heizer pressend und gleichförmig unter Druck alleine halten kann. Die erfindungsgemäße Einheit weist auch einen ausgezeichneten ästetischen Eindruck auf, nicht nur wegen der Abdeckung der Samme 1 schienen, sondern auch, weil die voll·· kommen glatte obere Fläche und die schwarze Farbe der Abstandshalter nicht die Aufmerksamkeit darauf lenken, daß ein Abstandselement sich zwischen einem Paar von Glasscheiben befindet ο

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Claims

Patentansprüche

1.j Mehrfachscheibeneinheit, g e k e η η ζ ö i eh ri β t durch ein Paar von starren Scheiben, die parallel zueinander angeordnet sind, durch eine elektrisch leitende Heizeinrichtung, die zur Beheizung der Innenoberfläche von wenigstens einer der Scheiben angeordnet ist, und durch ein elektrisch isolierendes Abstandshalter-Trockenelement, welches zwischen einander gegenüberliegenden Randkantenabschnitten der Scheiben angeordnet ist«

2. Einheit nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandshalter-Trockenelement •in elektrisch isolierendes Element mit einem Trockenmittel enthält.

3· Einheit nach Anspruch 1, dadurch geken nzeichnet, daß das Abstandshalter-Trockenelement ein Trockenmaterial enthält, welches in einer Matrix von elektrisch isolierendem, Feuchtigkeitsdampf durchlassenden Material dispergiert ist.

4. Einheit nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Material ein flexibles Material enthält.

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5. Einheit nach Anspruch k_% gekennzeichnet durch ein Paar von Sammelschienen, die zwischen den Scheiben in elektrischem Kontakt mit der elektrisch leiten· den Hei^einrichtung angeordnet sind*

t>« Einheit nach Anspruch 5, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Sammelschienen innerhalb der glei» clien Randkantenbereiche liegen, die von Abschnitten des Abstandshalt er-Trockene lein ent es eingenommen werden·

7. Einheit nach Anspruch 6, d a d u r c h g ? k e η n-/ e i c h η e t, «laß die Abschnitte des Abstandshalt er-Trockeneiementes die Sammelschienen unter Druck in elektrischen Kontakt mit der elektrisch leitenden Heizeinrichtung halten«

8c Einheit nach Anspruch 3i dadurch geken nzeichnet, daß das elektrisch isolierende Material ein Blockcopolymer von Styrenbutedien-Gutiiiai enthalt,

9. Einheit nach Anspruch 8, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Trockenraaterial einen Zeolithen enthält·

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10. Einheit nach Anspruch 9_tdadurch geken nzeichnet, daß der Zeolith ein kristallines Metallaluminiumsilikat enthält.

11. Einheit nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch «in feuchtigkeitsbeständiges anhaftendes Material« «reiches sich zwischen den starren Scheiben und über ihr· Uefangakanten erstreckt.

12. Einheit nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein feuchtigkeitsbeständiges anhaftendes Material, welches sich zwischen dem Abstandehalter-Trockeneleaent und den festen Scheiben erstreckt.

13· Einheit nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein metallisches Rahmenglied, welches sich in umfassender Weise um die Peripherie der Einheit erstreckt.

ik. Einheit nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Heizeinrichtung einen elektrisch leitenden File auf der inneren Oberfläche der einen Scheibe enthält·

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15. Einheit nach Anspruch l4, dadurch geken nr zeichnet, daß der elektrisch leitende Film einen Metallfilm enthält.

l6o Einheit nach Anspruch 151 dadurch gekennzeichnet, daß der Metallfilm einen transparenten Kupferfilm enthält·

17» Einheit nach Anspruch \k_% dadurch geken n— zeichnet, daß der elektrisch leitende Film einen Metalloxydfilm enthält.

l8. Einheit nach Anspruch 17, dadurch geken nzeichnet, daß der Metalloxydfilm einen transparenten Zinnoxydfilm enthält.

19» Einheit nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die starren Scheiben aus Glas bestehen·

2Oo Einheit nach Anspruch 19,dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Glasscheiben Sonnenlichtsteuereigenschaften aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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