DE3043973A1

DE3043973A1 - Verfahren zur herstellung einer isolierglaseinheit

Info

Publication number: DE3043973A1
Application number: DE19803043973
Authority: DE
Inventors: Renato A. 55343 Minnetonka Minn. Lizardo; Roger D. Golden Valley Minn. O'Shaughnessy
Original assignee: Cardinal Insulated Glass Co Minneapolis Minn; Cardinal Insulated Glass Co
Current assignee: Southwall Corp
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1981-09-10
Also published as: DK524180A; DE3043973C2; JPS6410453B2; GB2065756A; GB2065756B; JPS5692140A

Description

Cardinal Insulated Glass Co., 67oo Excelsior Boulevard, Minne apolis, Minn./USA

"Verfahren zur Herstellung einer Isolierglaseinheit"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von I,solierglaseinheiten aus mehreren Scheiben zur Verwendung in Fenstern, Türen oder dergleichen.

Derartige Isolierglaseinheiten umfassen zwei oder mehr parallele Glasscheiben, die an ihren Kanten durch Abstandshalter voneinander getrennt sind. Verschiedene Mehrscheibenanordnungen sind bekannt, wobei diese Anordnungen zwei, drei oder mehr Glasscheiben umfassen. Bestimmte Anordnungen verwenden Plastikfolien parallel und mit Abstand zu den Glasscheiben. Wenn eine Mehrscheibeneinheit mit einer Plastikfolie zusammengebaut wird, die mit Abstand zwischen zwei Glasscheiben gehalten wird, kann die Einheit hergestellt werden, indem ein am Rand befindlicher Abstandshalter längs der Kanten einer Glasscheibe angebracht wird, wobei sich der Abstandshalter von der Ebene der Glasscheibe weg erstreckt, ein wärmeschrumpfbarer Film an dem Abstandshalter befestigt unddann der Film wärmegeschrumpft wird, um ihn straff und glatt zu ziehen. Die zweite Scheibe, die ebenfalls mit einem umlaufenden Abstandshalter versehen wird, wird dann befestigt, wobei der Film zwischen den einander gegenüberliegenden, umlaufenden Abstandshaltern der beiden Scheiben angeordnet ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Film durch kleine Federn erfaßt werden, die von den Abstandshaltern, die die beiden Glasscheiben voneinander trennen,

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gehalten werden oder einen Teil hiervon bilden. Allgemein können nichtzerbrechbare Spiegel durch Befestigen eines umlaufenden Abstandshalters am Rand einer Sperrholzplatte oder dergleichen -gebildet werden, wobei ein wärmeschrumpfbarer, versilberter Plastikfilm an den Abstandshaltern befestigt und iiann der Film wärmegeschrumpft wird, so daß er straff und flach wird, um eine spiegelnde Fläche zu liefern^

In jedem dieser Falle, Tiro ein wärmeschrumpf barer Plastikfilm verwendet wird, wird der Film über Abstandshaltern gespannt, die an der Kante einer biegesteifen Scheibe oder Platte oder dergleichen gehalten -sind-, wonach der Plastikfilm direkt und üblicherweise mit Heißluft erhitzt wird. 3ei Mehrscheibenglaseinheiten, bei denen der Plastikfilm innenseitig mit Abstand zwischen parallelen Glasscheiben verwendet wird, sind diese Herstellungsmethoden jedoch schwierig und zeitraubend und erfordern ein stückweises Herstellen.

Gemäß der Erfindung wird dagegen eine Mehrscheiben-Isolierglasfenstereinheit hergestellt, indem eine flexible, wärmeschrumpfbare Plastikfolie zwischen parallelen, mit Abstand zueinander angeordneten Glasscheiben, die voneinander und von der Plastikfolie mit Hilfe von Abstandshaltern getrennt sind, die an den Kanten der Glasscheiben angeordnet sind, angeordnet. Die Glasscheiben sind im wesentlichen längs ihren Kanten durch die Abstandshalter und durch eine Dichtungsmasse gegeneinander abgedichtet, die an den Kanten der Plastikfolie haftet, um mit der wärmeschrumpfbaren Plastikfolie eine im wesentlichen abgedichtete, integrale Einheit zu bilden. Die Einheit selbst wird dann während einer genügenden Zeit auf eine ausreichende Temperatur erhitzt, so daß die Plastikfolie schrumpft

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s.traff und faltenfrei wird, -DJe resultierende integrale Einheit erfordert .nach dem Abkjuhlen keine neueren -Herstellungsschritte, sondern kann direkt, in einen-geeigneten
Rahmen zur Verwendung als Isolierglaseinheit eingesetzt
werden.

Die Erfindung wird nachstellend anhand der helgefög-* ten Abbildungen näher erläutert.

IFig» Λ zeigt perspektivisch jund teilweise

weggebrochen eine fenstereinheit_T die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist.,

Fig. 2 zeigt ausein ander-gezogen im Schnitt
die Elemente i3er Isoiierglaseiriheit,,
fertig zum Zusammenbau,

Fig. 3 zeigt abschnittsweise im Schnitt die die einzelnen Elemente zusammengebaut,

Fig. 4 -zeigt die Isolierglaseinheit von Fig. nach dem Erhitzen,

Fig. 5 zeigt vergrößert den gestrichelt eingekreisten Abschnitt von Fig. 2.

Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die vollständige Fenstereinheit, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt wird, wenigstens ein Paar von parallelen, mit
Abstand zueinander angeordneten Glasscheiben 12 und 12.1
sowie eine dazwischen angeordnete Plastikfolie 14, die
parallel zu den Glasscheiben 12, 12.1 und mit Abstand
hierzu zwischen diesen angeordnet ist. Die Glasscheiben 12, 12.1 sind im Bereich im umlaufenden Kanten mit aufeinander-

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zu gerichteten Abstandshaltern 16 versehen, wobei die Abstandshalter 16 die Scheiben 12, 12.1 mit Abstand und parallel zu der Folie 14 halten. Die Folie 14 kann gegebenenfalls beschichtet oder getönt sein, um eine gewünschte, an sich bekannte Wirkung zu erzielen. Gestrichelt und teilweise weggebrochen ist in Fig. 1 ein Rahmen 1o dargestellt, der zur Aufnahme der Isolierglaseinheit in bekannter Weise dient.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Glasscheiben 12, 12.1 auf gleiche Länge und Breite geschnitten und auf einer Seite jeder Scheibe 12, 12.1 ein Abstandshalter 16 befestigt, wobei sich der Abstandshalter 16 allgemein um den Rand, der Scheibe erstreckt und geringfügig einwärts von der Scheibenkante angeordnet ist, vgl. Fig. 5. Jeder Abstandshalter 16 besitzt eine langgestreckte, durch Walzen gebildete, allgemein rohrförmige Form 16.1 (Fig. 5) und besteht aus Aluminium oder Plastikmaterial oder einem anderen festen Material, wobei die Form wünschenswerterweise im Schnitt Wandungen aufweist, die so geformt sind, daß ein im wesentliches hohles Inneres und abgeflachte parallele Außenwandabschnitte 16.2 gebildet werden. Der hohle Abschnitt der rohrförmigen Form 16.1 kann ein Trocknungsmittel 16.3, wie Kieselgel, enthalten. Der Abstandshalter 16 umfaßt Klebstreifen 16.4 aus einem Abdichtungsmaterial, wie Polyisobutylen, wobei letzteres Temperaturen in der Größenordnung von 121°C ohne wesentliche Zerstörung standhalten muß. Der Klebstreifen 16.4 klebt an den Seitenwänden 16.2 der rohrförmigen Form 16.1, die zur Oberfläche der Glasplatte 12 bzw. 12.1 gerichtet ist. Der Abstandshalter 16 erstreckt sich um den gesamten Umfang von beiden Scheiben 12_T 12.1, wobei die hohlen Innenräume der Abstandshalter 16 an den Ecken der Scheiben nicht dargestellte Eckverschlußstücke aufnehmen.

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Eine wärmeschrumpfbare Plastikfolie 14 wird über die Abstandshalter 16 _r die von den Scheiben getragen werden, gezogen und dabei so straff wie eben möglieh gespannt, wobei die Folie 14 mit dem Klebstreifen 16.4 auf den Abstandshaltern 16 in Berührung gelangt Ivgl. Fig. 1). Die verbleibende Scheibe mit ihrem umlaufenden Abstandshalter 16 wird dann in bezug zur ersten Scheibe derart angeordnet, daß die Klebstreifen 16„4, die auf der abgewandten Seite der Glasscheiben angeordnet sind, direkt einandergegenüberliegen, so daß. die Plastikfolie 14 zwischen den einander gegenüberliegenden Haftstreifen 16.4 eingeschlossen sind. Die Plastikfolie 14, die etwas flexibel ist, besitzt normalerweise in diesem Zustand Wellen und Falten, wie schematisch und übertrieben in Fig. 3 dargestellt ist. Eine Dichtungsmasse 13 wird dann, zwischen den Kanten der Glasscheiben eingebracht, die sieh von den- Abstandshaltern 16 nach außen erstrecken, wobei diese Kanten mit den Abstandshaltern 16 eine geringfügige Ausnehmung oder Rinne an der Kante der zusammengesetzten Einheit bilden. Die Kanten der Plastikfolie 14 erstrecken sich in diese Rinne. Das Dichtungsmaterial 13, typischerweis_e ein Siliconharz, etwa ein zweikomponentiges, bei Raumtemperatur härtendes Harz, wie GE32o4 (hergestellt von der General Electric Company) wird dann an Ort und Stelle gehärtet, wobei das Harz die Glasscheiben, die nach außen gerichteten Teile der Abstandshalter und die Kanten der Plastikfolie fest miteinander verbindet, um eine einstückige Einheit zu bilden.

Vorzugsweise ist die Plastikfolie 14 mittig zwischen den einander zugewandten Glasoberfläche angeordnet. Die Plastikfolie 14 übt nach dem Schrumpfen einwärts gerichtete Kräfte auf die Abstandshalter aus, die ihrerseits Kompressionskräfte hervorrufen, die auf und in der Ebene

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der Glasscheiben ausgeübt werden. Durch Anordnen der Plastikfolie mittig zwischen den einander zugewandten Glasscheibenoberflächen wird die Kompressionsbelastung, der jede Scheibe ausgesetzt wird, obwohl sie gering ist, etwa gleich sein.

Die gesamte Einheit kann dann erhitzt werden, indem sie etwa in einem mit Gebläseluft betriebenen Ofen während eines ausreichenden Zeitraumes angeordnet wird, um das Wärmeschrumpfen der Plastikfolie zu bewirken, damit dies'e in einem solchen Ausmaß schrumpft, das notwendig ist, um im wesentlichen sämtliche Falten oder Wellen in der Folie zu entfernen, wobei die Folie an ihren Kanten durch die Abstandshalter 16 und die Dichtungsmasse 13 eingeklemmt und gehalten wird. Die Folie wird gegenüber der Einwirkung der Heißluft oder dergleichen durch die Scheiben geschützt, und ein plötzlicher oder übermäßiger Temperaturanstieg ("heiße Stellen") wird daher vermieden. Die Einheit wird dann abgekühlt, bis sich die Temperatur der Plastikfolie unterhalb ihrer Erreichungs- oder"Glaspunkt"-Temperatur befindet. Die geschrumpfte Folie in Position zwischen den Glasscheiben in der im wesentlichen abgedichteten Einheit wird daher langsam gekühlt, wobei die Glasscheiben und Abstandshalter die Kühlgeschwindigkeit der Folie herabsetzen und ein Durchsacken der Folie verhindern, das auftreten kann , wenn die Folie plötzlich abgekühlt wird.

Während des Erhitzens wird die Temperatur der Luft oder des anderen Gases, das in den Zwischenräumen 18 und 18.1 verwendet wird, auf oder nahezu auf Ofentemperatur angehoben, jedoch wird hierbei ohne weiteres aufgrund der Stärke der Abdichtung, gebildet durch die Abstandshalter 16 und die Abdichtungsmasse 13,der resultierende Druck in den Zwischenräumen 18 und 18.1 aufgenommen. In bestimmten Fällen kann es wünschenswert sein, einen

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kleinen Kanal, etwa ein Entlüftungsrohr (nicht dargestellt) durch einen der Abstandshalter zu installieren, während die Einheit im wesentlichen abgedichtet bleibt. Das Entlüftungsrohr dient zum Verbinden des Inneren der Zwischenräume 18, 18.1 mit der Atmosphäre und kann später gewünschtenfalls verstopft werden. Als Abdichtungsmasse 13 wird, wie oben beispielhaft aufgeführt wurde, eine solche ausgewählt, die einer Erweichung oder Zerstörung während des Wärmeschrumpf ens widersteht, d.h. die Dichtungsmasse hält die Kanten der Folie und erlaubt nur eine sehr geringe, wenn überhaupt eine, Bewegung der Folie in bezug auf die Scheiben.

Wichtig ist, daß Mittel vorgesehen werden müssen, damit ein Zwischenraum 18 zwischen den Scheiben und der . Plastikfolie mit dem anderen Zwischenraum 18.1 in Verbindung steht. Dies kann in der Weise geschehen, daß eine oder mehrere kleine Perforationen in der Plastikfolie benachbart ihren Kanten vorgesehen werden. Eine derartige Öffnung 14.1 ist in Fig. 2 dargestellt. Wünschenswerterweise wird nur ein Loch verwendet, das glatte Kanten aufweist (als Ergebnis eines Durchsteehens der Folie mit einer heißen Nadel zur Ausbildung der Perforation durch Schmelzen), um auf diese Weise die Gefahr zu verringern, daß die Perforation zu einem Ausgangspunkt für ein Reißen der Plastikfolie während des Erwärmens wird.

Es können auch mehr als zwei Glasscheiben und mehr als eine wärmeschrumpfbare Plastikfolie verwendet werden. Ebenso kann das Erwärmen in einer anderen Einrichtung als in einem mit Gebläseluft versorgten Ofen erfolgen.

Wärmeschrumpfbare Plastikfolien oder -filme sind an sich bekannt und kommerziell erhältlich. Diese Folien

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werden üblicherweise durch Strecken der Folie in Längsund Querrichtung bei Temperaturen unterhalb ihres Schmelzpunktes hergestellt, um, wie angenommen wird, eine Molekularorientierung in den Folien zu erhalten. Nachfolgendes Erhitzen der Folien während eines Sehr u mpfvorganges reduziert die Molekularorientierung, wodurch die Folien in bezug auf Länge und Breite schrumpfen. Das bevorzugte Plastikmaterial ist Polyäthylenterephthalat, ein Polyester,der kommerziell unter dem Namen "Melinex" Typ "OW" von Imperial Chemical Industries erhältlich ist. Wärmeschrumpftemperaturen im Bereich von 9o bis 121°C sind erfolgreich für Folien dieses Typs verwendet worden. Solche Folien können Beschichtungen verschiedener Materialien tragen oder umfassen und irgendeine gewünschte Dicke aufweisen; Dicken von o,o13 bis o,15 mm werden bevorzugt. Es ist häufig wünschenswert, in die Folien Absorber für UV-Luft einzuarbeiten, um ihreWiderstandsfähigkeit gegen Brüchigwerden infolge Einwirkung von Sonnenlicht zu vergrößern. Die Folien können mit einem Farbstoff getönt sein, um eine gewünschte oder angenehme Wirkung hervorzurufen. Die Folien können auf einer der beiden Seiten mit einer Beschichtung versehen sein, die hochgradig durchlässig für sichtbares Licht ist, jedoch langwellige Infrarotstrahlung stark reflektiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ohne weiteres zur Verwendung innerhalb existierender Herstellungstechniken für Isolierglaseinheiten.

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Claims

Cardinal Insulated Glass Co.
67oo Excelsior Boulevard

Minneapolis, Minn. /USA

Patentansprüche

Xl Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-

Isolierglaseinheit, die aus zwei mit Abstand zueinander ' angeordneten Glasscheiben und einer dazwischen befindlichen flexiblen, wärmeschrumpfbaren Plastikfolie gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastikfolie mit den Glasscheiben zu einer integralen Einheit zusammengefügt und dann die Gesamteinheit erhitzt wird, damit die Plastikfolie schrumpft und damit straff und faltenfrei zwischen den Glasscheiben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Erhitzen ein Dichtungsmaterial zwischen benachbarten Kanten der Scheiben angeordnet wird, um eine im wesentlichen abgedichtete, integrale Einheit zu bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Plastikfolie mittig zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Glasscheiben angeordnet wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-Isolierglaseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Paar von Glasscheiben bereitgestellt wird,

b) langgestreckte Abstandshalter auf einer Seite

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jeder Scheibe am Umfang hiervon befestigt werden, wobei jeder Abstandshalter eine allgemein abgeflachte kontinuierliche Oberfläche aufweist, die in einer Ebene parallel zu, jedoch mit Abstand von der Oberfläche der Scheibe, auf der er angebracht wird, und der Abstandshalter, der auf einer Scheibe befestigt wird, kongruent zu dem Abstandshalter auf der anderen Scheibe angeordnet ist,

c) zwischen den abgeflachten Oberflächen der Abstandshalter eine wärmeschrumpfbare Plastikfolie zur Herstellung einer integralen Einheit angeordnet wird, und

d) die Gesamteinheit erhitzt wird, damit die warmesehrumpfbare Plastikfolie schrumpft und straff und faltenfrei zwischen den Glasscheiben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter von den Kanten der Glasscheibe geringfügig einwärts mit Abstand angeordnet werden, wobeidie Abstandshalter mit den auswärts gerichteten Kanten der Glasscheiben eine Rinne bilden, in die sich die Kanten der Plastikfolie erstrecken, wobei in die Rinne ein härtbares Polymerdichtungsmaterial eingebracht wird, um die Kanten der Einheit abzudichten und die Kanten des Plastikmaterials zu verkleben, wobei das Dichtungsmaterial vor dem Erhitzen gehärtet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Perforierung in der Plastikfolie vor dem Erhitzen angebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Zwischenräume zwischen den Glasscheiben und der Plastikfolie mit dem Außenraum in Verbindung gebracht wird.

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8. Verfahren zur Herste llung einer Mehrscheiben-Isolierglaseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine flexible , warmesehrumpfbare Plastik-' folie zwischen parallele η , mit Abstand zueinander angeordneten Glasscheiben angeordnet wird, wobei die Glasscheiben einander zugewandte Abstandshalter an ihren Kanten etwas einwärts versetzt hierzu aufweisen und sich die Plastikfolie zwischen den einander gegenüberliegenden Abstandshaltern erstreckt, wobei die Kanten der Plastikfolie über die Abstandshalter nach außen hinausragen,

b) daß ein härtbares Dichtungsmaterial um die Kanten der Glasscheiben, der Plastikfolie und der Abstandhalter angebracht wird,

ei daß das Dichtungsmittel gehärtet wird, um eine integrale, im wesentlichen abgedichtete Einheit zu bilden, und

al die integrale Einheit erhitzt wird, damit die warmesehrumpfbare Plastikfolie schrumpft und zwischen den Glasscheiben straff und faltenfrei wird.
9. Verfahren zur Herstellung einer Mehrscheiben-Isolierglaseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine integrale Einheit gebildet wird, die aus einem Paar von mit Abstand zueinander angeordneten parallelen Glasscheiben und einer warmeschrumpfbaren Plastikfolie im wesentlichen parallel zu den Glasscheiben in äquidistantem Abstand hierzu zwischen diesen besteht, wobei die Plastikfolie an ihren Kanten in bezug auf die Kanten der Glasscheiben befestigt ist, um eine integrale Einheit zu liefern,

b) die Einheit erhitzt wird, damit die Plastikfolie schrumpft und straff und faltenfrei zwischen den Glasscheiben wird, wonach die Einheit abgekühlt wird, wobei die Glasscheiben die Plastikfolie während des Erhitzens und Kühlens gegen Temperaturextreme schützen.
10. Mehrscheiben-Isolierglaseinheit, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

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