DE2830504A1 - Glasbaustein mit einer transparenten zwischenwand und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft einen Glasbaustein mit wenigstens einer den Hohlraum in mehrere Teilräume unterteilenden transparenten Zwischenwand.
• Es ist bekannt, daß die Isolationswirkung und damit die Wärmedämmung von Glasbausteinen durch die Anordnung von Zwischenwänden erhcht werden kann. wenn diese Zwischenwände ebenfalls aus Glas bestehen, bleibt die Lichtdurchlässigkeit der Glasbausteine voll erhalten. Bei aus zwei Halbsteinen z.usammengeschweißten Glasbausteinen läßt sich die Trennwand in Form einer Glasscheibe in der Ebene der Schweißnaht anordnen und so mit dem Glasbaustein fest verbinden. Glasbausteine dieser Art sind z.B. in der DE-PS 765 039, und den US-PS'en 1 99t 469 und 2 1t8 643 beschrieben.
• t=L'4 t.
• Durch die Anordnung einer solchen Zwischenwand kann z.B.
• der k-Wert einer Wand aus Glasbausteinen von 3,08 (w/m² K), entsprechend 2,65 (kcal/m² h °C) auf 2,42 (W/m² K), entsprechend 2,08 (kcal/m² h °C) herabgesetzt werden Eine stärkere Herabsetzung des k-Wertes konnte man zwar durch die Anordnung einer weiteren Trennwand, d.h Schaffung dreier voneinander getrennter Hohlräume erreichen, doch ist die Anordnung einer solchen weiteren Trennwand eine sehr aufwendige und unwirtschaftliche Maßnahme Andererseits besteht aber ein starkes Bedürfnis, die Wärmeisolierungseigenschaften von Glasbausteinen noch weiter zu verbessern, und zwar insbesondere im Hinblick auf die bekannten Bestrebungen zur Einsparung won Heiz:energie Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den k-Wert von Gasbausteinen der eingangs genannten Art auf wirtschaftliche Weise und mit einfachen Mitteln weiter zu verringern.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die transparente Zwischenwand auf wenigstens einer Oberfläche mit einer Wärmestrahlen reflektierenden Schicht versehen ist.
• Grundsätzlich ist es bekannt, daß die Wärmeisolationswirkung von Glasscheiben durch IR-reflektierende Schichten erhöht wird. Man weiß auch, daß hierfür besonders wirkungsvoll Zinnoxidschichten sind (US-PS 2 564 708). Auch die Anwendung solcher Schichten bei Isolierglasscheiben ist bereits bekannt (DE-AS 15 09 721). In diesem letzteren Fall wird jedoch die IR-reflektierende Schicht auf die innere Oberfläche einerder beiden die Isolierglasscheibe bildenden Glasscheiben aufgebracht.
• Demgegenüber werden erfindungsgemäß die IR-reflektierenden Schichten nicht auf die innere Oberfläche der Halbsteine eines Glasbausteines aufgebracht, sondern auf eine oder auf beide Oberflächen einer innerhalb des Hohlraumes angeordneten Trennwand. Diese Anordnung führt zu einer Reihe. von wesentlichen Vörteilen: Während sich auf der Innenfläche eines etwa 600 OC heißen Halbsteines ein gleichmäßiger Auftrag wegen der Seiten wände und wegen der durch die unterschiedliche Glasstärken bedingten. ungleichmäßigen Temperaturverteilung schwer erreichen läßt, läßt sich die Schicht auf die Oberfläche einer planen Zwischenscheibe ohne Schwierigkeiten aufbringen.
• Beim. Verschweißen von Halb steinen, die eine IR-reflektierende Schicht aufweisen, wird diese Schicht durch die Schweißbrenner bzw. durch die Verbrennungsgase angegriffen und zumindest teilweise zerstört.
• Demgegenüber kommt die auf der Zwischenscheibe angeordnete Reflexionsschicht mit den Flammen und den Verbrennungsgasen nicht in Berührung, wenn die Glasscheibe erst nach dem Aufheizen der Halbsteine auf Schweißtemperatur in den Halbstein eingelegt wird.
• Grundsätzlich eignen sich als Wärmestrahlen reflektierende Schichten alle für diese Zwecke bekannten Metall-, Metalloxid- oder Halbleiterschichten.
• In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung besteht die IR-Strahlung reflektierende Schicht im wesentlichen aus Zinnoxid und weist eine solche Dicke auf, daß das Reflexionsvermögen im IR-Bereich wenigstens 45 % beträgt.
• Schichten aus Zinnoxid mit hoher IR-Reflexion und daher größerer Dicke sind im allgemeinen schwer mit absolut gleichmäßiger Dickeaufzubringen. Das hat zur Folge, daß solche Schichten in aller Regel "irisierenR1 Diese Irisationswirkung ist wesentlich schwächer und kaum zu bemerken, wenn die Schicht nicht auf der inneren Oberfläche der Glasbausteine, sondern in einem Abstand von einigen Zentimetern davon auf der Zwischenscheibe angeordnet ist. Das wirkt sich insbesondere bei Glasbausteinen aus, da Glasbausteine in aller Regel eine mehr oder weniger stark strukturierte Oberfläche aufweisen.
• Besonders wirkungsvoll sind die erfindungsgemäßen Glasbausteine, wenn die IR-Strahlung reflektierende Schicht aus Zinnoxid besteht und auf beiden Seiten der Zwischenwand angeordnet ist Während der k-Wert eines Glasbausteines mit einer unbeschichteten Zwischenwand 2,42(W/mZ » beträgt, läßt er sich durch die einseitige Beschichtung mit einer Zinnoxidschicht mit einem Reflexionsvermögen von 60 % auf-2,22 (wir2 » herabsetzen, während die beidseitige Beschichtung der Zwischenwand zu einer Erniedrigung des k-Wertes auf 2,11 (W/m2 k) führt. Mit zunehmendem Reflexionsvermögen der Zinnoxidschicht läßt sich selbstverständlich eine weitere Verbesserung erreichen.
• Eine weitere Verbesserung der Wärmedämmung läßt sich dadurch erreichen, daß der Hohlraum des Glasbausteines vor den Verschweißen mit einem die Wärmedämmung erhöhenden Gas gefüllt wird.
• Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Glasbausteines durch Verschweißen zweier Halbsteine, wobei in waagerechter Lage des unteren Halb steines die Seitenwände am Rand durch Gasbrenner auf Schweißtemperatur erhitzt, und die an den Nahtstellen erhitzten Halbsteine unter Einschluß der Trennwand zusammengepreßt werden, zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst die Trennwand auf eine die pyrolytische Zersetzung einer Zinnverbindung ermöglichende Temperatur erhitzt und bei dieser Temperatur mit der Zinnverbindung beschichtet wird, daß die Erhitzung des unteren Halbsteines auf Schweißtemperatur ohne Anwesenheit der Zwischenwand erfolgt, daß nach Entfernen des Halbsteines von den Gasflammen die Zwischenwand in den Halbstein eingelegt, und darauf der noch schweißfähige, über die Zwischenwand überstehende Ränder aufweisende Halb stein mit dem anderen, ebenfalls auf Schweißtemperatur erhitzten Halbstein zusazrengepreBt wird.
• Auf diese Weise.kommen die IR-reflektierenden Schichten nicht mit den Gasflammen bzw. den Verbrennungsgasen in Berührung, so daß sie hierdurch keine Beeinträchtigung erfahren können.
• Es hat sich gezeigt, daß es möglich ist, die Trennwand aus Glas ohne gezielte Vorwärmung, d.h. sogar mit Umgebungstemperatur, in den auf Schweiß temperatur erhitzten Halbstein einzulegen. Es war nicht zu erwarten, daß das Einlegen einer kalten Zwischenwand in den immerhin auf etwa 550 OC erhitzten Halbstein, wobei die kalte Zwischenwand in unmittelbarer Nähe zur Schweißnaht liegen muß, praktisch durchführbar ist.
• Zweckmäßigerweise werden die die spätere Schweißnaht bildenden Randbereiche des unteren Halbsteines auf eine um soviel höhere Temperatur als üblich erhitzt, daß die bis zum Zusammenpressen der Halb steine verbleibende Temperatur ohne nachträgliche Erwärmung nach dem Einlegen der Zwischenwand zum Verschweißen der Halbsteine ausreicht.
• Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn nach dem Erhitzen des unteren Halbsteines auf Schweißtemperatur und vor dem Einlegen der Zwischenwand der Hohlraum des unteren Halbsteines mit trockenem Gas, beispielsweise trockener Luft, gespült wir.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand- der Zeichnungen näherbeschrieben. Von den Zeichnungen zeigt Fig. l einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Glasbaustein mit einer doppelseitig beschichteten Zwischenwand, und Fig. 2 einen Schnitt durch einen unteren Halbstein nach dem Einlegen der Zwischenwand, als Teildarstellung.
• Der neue Glasbaustein besteht aus zwei Halbsteinen 1 und 2, deren Seitenwände 3, 4 durch eine Schweißnaht 5 miteinander verbunden sind. Ungefähr in der Ebene der Schweißnaht 5 ist die Zwischenwand 6 angeordnet. Sie ruht einerseits auf vier konsolenartigen Vorsprüngen 7, die sich aus der Seitenwand 3 erheben, und wird auf der anderen Seite durch die sich nach innen vorwölbende Wulst 5a der Schweißnaht gehalten.und gegen die.Auflageflächen der Vorsprünge 7 gedrückt. Die Zwischenwand 6 in Form einer etwa 4 mm dicken Glasscheibe ist auf beiden Seiten mit einer IR-reflektierenden Schicht 8 aus Zinnoxid versehen, die je ein Gesamtreflexionsvermögen im IR-Bereich von 50 % aufweist.
• Bei der Herstellung des Glasbausteines wird zunächst die als Zwischenwand 6 vorgesehene Glasscheibe auf die erforderliche GröBe zugeschnitten und mit den IR-reflektierenden Schichten 8 versehen. Zu diesem Zweck wird die Glasscheibe aur eine Temperatur von etwa 500 OC oder darüber erhitzt, und auf die erhitzte Glasscheibe eine Zinnsalzlösung aufge-.
• sprüht. Geeignete Verfahren hierfür sind beispielsweise aus der US-PS 2 564 708 bekannt. Die beim Aufsprühen der Zinnsalzlösung bereits stark abgekühlte Glasscheibe läßt- man weiter bis auf Raumtemperatur abkühlen. Durch die schroffe Abkühlung beim Aufsprühen der Zinnsalzl6sung.wird die Glasscheibe unter Druckvorspannungen gesetzt, was beim Einlegen der Glasscheibe in den erhitzten Halbst.ein später. von Vorteil sein kann,-Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Ab-, messungen der Halb steine, der Vorsprünge 7 und der Zwischenwand 6 so aufeinander abgestimmt, daß von der oberen Oberfläche der Zwischenwand 6 an gemessen der Rand der Seitenwände 3 einige Millimeter über die Zwischenwand übersteht Dadurch kann sich beim Zusammenpressen der Halbsteine beim Verschweißen der Wulst 5a in der SchweiB-naht ausbilden, der die Zwischenwand in ihrer Lage fixiert.

Claims (9)

1. Glasbaustein mit einer transparenten Zwischenwand und Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprüche tJ Glasbaustein mit wenigstens einer den Hohlraum in mehrere Teilräume unterteilenden vorzugsweise transparenten Zwischenwand, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß die transparente Zwischenwand (6) auf wenigstens einer Oberfläche mit einer Wärmestahlen reflektierenden Schicht (8) versehen ist.
2. 2. Glasbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrahlen reflektierende Schicht (8) ein Gesamtreflexionsvermögen im IR-Bereich von wenigstens 45 % aufweist.
3. 3. Glasbaustein nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrahlen reflektierende Schicht (8) im wesentlichen aus Zinnoxid besteht
4. 4. Glasbaustein nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Wärmestrahlen reflektierenden Schicht (8) versehene Zwischenwand (6) ungefähr in der Ebene der Schweißnaht (5) angeordnet ist.
5. 5. Glasbaustein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (6) auf der einen Seite von Vorsprüngen (7) auf den Seitenwänden (3), und auf der anderen Seite von dem nach innen vorspringenden Wulst (5a) der Schweißnaht gehalten ist.
6. 6. Glasbaustein nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (6) unter Druckvorspannungen steht.
7. 7. Glasbaustein nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum bzw. die durch die Zwischenwand (6) voneinander getrennten Teilräume mit einem die Wärmedämmung erhöhenden Gas gefüllt sind.
8. 8. Verfahren zur Herstellung eines Glasbausteines nach einem oder mehreren der Ansprüche t bis 7, durch Verschweißen zweier Halbsteine, wobei in waagerechter Lage des unteren Halbsteines die Seitenwände am Rand durch Gasbrenner auf Schweißtemperatur erhitzt, und die an den Rändern erhitzten Halbsteine unter Einschluß der Zwischenwand zusammengepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Zwischenwand auf eine die pyrolytische Zersetzung einer Zinnverbindung ermöglichende Temperatur erhitzt und bei dieser Temperatur mit einer Lösung der Zinnverbindung beschichtet wird, daß die Erhitzung des unteren Haibsteines auf Schweißtemperatur ohne Anwesenheit der Zwischenwand erfolgt, daß nach Entfernen des Halbstelnes.Von den Gasflammen die Zwischenwand in den Halbstein eingelegt, und darauf der noch schweißfähige, über die Zwischenwand überstehende Ränder aufweisende Halbstein mit dem anderen, ebenfalls auf Schweißtemperatur erhitzten Halbstein zusammengepreßt wird.
9. 9. Verfahren nach ANspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erhitzen des unteren Halb steines auf Schweißtemperatur und vor dem Einlegen der Zwischenwand der Hohlraum mit trockenem Gas gespült wird.