DE4419052A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Zwischenraumes einer Isolierglaseinheit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Zwischenraumes einer IsolierglaseinheitInfo
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- E06B3/677—Evacuating or filling the gap between the panes ; Equilibration of inside and outside pressure; Preventing condensation in the gap between the panes; Cleaning the gap between the panes
- E06B3/6775—Evacuating or filling the gap during assembly
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen
eines Zwischenraumes zwischen zwei Gläsern einer scheiben
förmigen Isolierglaseinheit mit einem zwischen den Gläsern
angeordneten die Primärdichtungen aufweisenden Abstandhal
terrahmen, mit Füllgas in einer Presse zum dichtenden
Zusammenfügen der beiden Gläser, nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 7.
Es sind scheibenförmige Isolierglaseinheiten mit einem
geringen Wärmeleitkoeffizienten bekannt, die die Produktion
von Fenstern mit guter Wärmedämmung ermöglichen, um der
Forderung nach Einsparung von Wärmeenergie gerecht werden
zu können. Die verbreitesten Isolierglaseinheiten bestehen
im wesentlichen aus zwei gegenüberstehenden, durch einen
aus Leisten aufgebauten Abstandhalterrahmen beabstandeten
Gläsern, wobei der so erzeugte Zwischenraum mit einem Gas
gefüllt ist. Zum Befüllen dieses gasdichten Zwischenraumes
wird beispielsweise reines Argon, Krypton oder Schwefel
hexafluorid verwendet, um die Wärmeleitfähigkeit der Iso
lierglaseinheit zu reduzieren.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren
bekannt, die das Befüllen des gasdichten Zwischenraumes zum
Zweck haben.
Seit geraumer Zeit ist ein Verfahren zum Herstellen von
Isolierglaseinheiten bekannt, das beispielsweise in der
DE-OS 42 02 612 gezeigt ist. Bei diesem Verfahren werden
Abstandhalterrahmen beidseitig mit Primärdichtungen verse
hen. Wenigstens zwei Gläser werden mit dem Abstandhalter
rahmen zu einer Isolierglaseinheit zusammengestellt und
verpreßt. Nach dem Verpressen der Isolierglaseinheit wird
die im Zwischenraum enthaltene Luft wenigstens teilweise,
vorzugsweise zu etwa 90% durch ein Gas, z. B. ein Schwergas
wie Schwefelhexafluorid oder ein Edelgas wie Argon oder
Krypton ersetzt. Hierfür sind im Abstandhalterrahmen wenig
stens zwei kleine Öffnungen vorgesehen, durch die dem Zwi
schenraum beispielsweise mittels Düsen Gas zugeführt und
Luft abgesaugt werden kann.
Dieses Verfahren ist jedoch nur begrenzt anwendbar. Da
Isolierglas sehr spröde ist, besteht bereits ab einem Dif
ferenzdruck von 100 mbar zur Umgebung beim Befüllen des
Zwischenraumes durch die kleinen Öffnungen im Abstandhal
terrahmen hindurch die Gefahr, daß das Isolierglas zer
birst. Weiterhin sind mit diesem Verfahren beim Befüllen
Turbulenzen der Gasströmung nicht zu vermeiden, da infolge
der sehr geringen Austauschquerschnitte hohe Strömungsge
schwindigkeiten erforderlich sind, um in einigermaßen wirt
schaftlicher Zeit die Luft im Zwischenraum gegen das Gas
auszutauschen, so daß ein vollständiger Gasaustausch der
Luft gegen ein Schwergas nicht möglich ist. Insbesondere in
den Ecken, die den Öffnungen gegenüberliegen, bleibt in der
Regel Luft zurück, die wegen der Turbulenzen nicht ver
drängt werden konnte. Dies mindert die Qualität von mit
solchem Verfahren hergestellten scheibenförmigen Isolier
glaseinheiten erheblich.
Aus der DE-GM 87 15 749 ist eine Vorrichtung zum Füllen
einer Isolierglaseinheit mit Füllgas bekannt, die den Nach
teil der Berstgefahr der Gläser vermeiden soll. Hierfür
sind zwei Pressenwangen vorgesehen, die während des Füll
vorgangs mit vorwählbarem Druck gegen die Außenflächen der
Gläser anlegbar sind.
Die Gefahr des Berstens der Gläser während des Befül
lens infolge zu großer Druckdifferenzen zur Umgebung ist
durch die Druckkraftableitung über die Glasflächen an die
dahinterliegenden druckkraftaufnehmenden Pressenwangen
weitgehend gebannt. Eine befriedigende Befüllung des Zwi
schenraumes ist mit dieser Vorrichtung jedoch ebenfalls
nicht möglich, da sie ansonsten die gleichen Nachteile auf
weist wie der Stand der Technik nach der DE-OS 42 02 612.
Darüber hinaus weisen die bisher genannten Verfahren bzw.
Vorrichtungen den gemeinsamen Nachteil auf, daß sie nicht
in die Herstellungslinie zur Erzeugung von fertigen Iso
lierglasfenstern integrierbar sind, sondern außerhalb der
Herstellungslinie durchgeführt werden müssen.
Wie nun Isolierglaseinheiten ohne Gefahr des Glasber
stens durch zu hohe Fülldrücke beim Befüllen mit dem Gas
innerhalb der Herstellungslinie zügiger mit Gas befüllt
werden können, zeigt die DE-OS 40 22 185 in dem dort veran
schaulichten Verfahren zum Zusammenbauen von Isolierglas
einheiten, die mit einem von Luft verschiedenen Gas gefüllt
werden. Dabei sind die beiden Gläser jeweils an einer Pres
senwange gehalten, welche die Druckkräfte beim Befüllen mit
dem Gas aufnehmen können. Die beiden Pressenwangen sind
soweit voneinander beabstandet, daß das eine Glas den
Abstandhalterrahmen, welcher am anderen Glas bereits ange
bracht ist, gerade noch nicht kontaktiert. So entsteht
zunächst ein abgegrenzter undichter Zwischenraum. Eine der
beiden Pressenwangen weist einen verschwenkbaren Bereich
auf, so daß das daran gehaltene Glas zum Teil von dem
gegenüberliegenden Glas, welches den Abstandhalterrahmen
trägt, längs einer Kante der Pressenwange weggebogen werden
kann. Durch den so zwischen den oberen Glasrändern entste
henden schlitzförmigen Spalt, der von der Seite betrachtet
ein näherungsweise keilförmiges Profil aufweist, wird das
Füllgas, gleichsam dem Einfüllen einer Flüssigkeit in einen
Behälter, mittels einer Sonde von oben in den Zwischenraum
eingebracht. Die zu verdrängende Luft wird mittels einer
Sonde an der keilförmigen Seite des schlitzförmigen Spaltes
abgesaugt.
Dieses Verfahren ist zwar in die Herstellungslinie
integrierbar, weist jedoch erhebliche apparative Schwierig
keiten auf, da es einen hohen konstruktiven Aufwand für das
Verbiegen des Glases erfordert. Dabei macht sich nachteilig
bemerkbar, daß nur Isoliergläser mit einer Dicke unter ca.
10 mm bei einer ausreichenden Größe gebogen werden können,
ohne zu brechen. Ebensowenig sind alle Glasformen biegbar,
da ein bestimmtes Verhältnis der Höhe zur Breite eingehal
ten werden muß, damit die Biegespannungen nicht zu groß
werden. Insbesondere beispielsweise halbkreisförmige oder
dreieckförmige Gläser können mit diesem Verfahren nicht
verarbeitet werden. Dadurch, daß das Gas von oben zugeführt
wird und nach unten absinkend die Luft verdrängen muß, die
dabei zwangsweise am eindringenden Gas vorbei nach oben
strömen muß, damit sie am Rand durch den keilförmigen Spalt
entweichen kann, ist bei diesem Verfahren ebenfalls keine
zufriedenstellende Befüllung des Zwischenraumes möglich.
Insbesondere bleibt Luft in den beiden unteren Ecken der
Isolierglaseinheit zurück. Zudem ist der Gasverlust beim
Füllen infolge von Undichtigkeiten hoch und kann bis zu
200% betragen, so daß insbesondere bei teuren Gasen wie
beispielsweise Krypton hohe Verlustkosten entstehen.
Ein möglicher Lösungsansatz zur Vermeidung von Glas
bruch und zur Vergößerung des Gasaustauschquerschnittes ist
in der DE-GM 90 14 304 gezeigt. In einer davon ausgehenden
Weiterentwicklung zum Füllen des Zwischenraumes von Iso
lierglaseinheiten mit Gas sind die beiden Gläser jeweils an
einer Pressenwange angeordnet, welche die Druckkräfte beim
Befüllen mit Gas aufnehmen soll. Die Pressenwangen können
zum Verpressen der Isolierglaseinheit einander angenähert
werden. Anstelle der Verschwenkbarkeit eines Teiles einer
Pressenwange im oberen Bereich derselben ist nun eine der
Pressenwangen wenigstens teilweise oder auch insgesamt um
eine obere Kante schwenkbar gelagert, so daß die Pressen
wangen oder Teile davon keilförmig mit der Spitze nach oben
zueinander angeordnet werden können. Das eine Glas kann
dabei den Abstandhalterrahmen, der am anderen Glas bereits
angebracht ist, wenigstens am oberen Rand berühren. Am
unteren Rand der Gläser entsteht ein offener Spalt zwischen
dem einen Glas und dem am anderen Glas angebrachten
Abstandhalterrahmen. Die keilförmig offenen Seiten des so
ausgebildeten Zwischenraumes sind nicht abgedichtet. Im
Bereich der unteren Kante der Isolierglaseinheit sind zwei
Sonden angeordnet. Die eine Sonde dient zur Einleitung des
Gases durch den Spalt in den Zwischenraum und die andere
Sonde dient zum Absaugen von Luft bzw. Luft-Gas-Gemisch aus
dem Zwischenraum der Isolierglaseinheit.
Dies führt wiederum zu starken Verwirbelungen der Gas
strömung, so daß ein zufriedenstellender Gasaustausch in
einer akzeptablen Zeit nicht möglich ist. Zudem besteht die
Gefahr, daß das eine Glas im Bereich des oberen Randes den
Abstandhalterrahmen berührt, welcher beidseitig die Primär
dichtungen trägt, so daß beim abschließenden Verpressen in
diesem Bereich keine optimale Dichtung erzielt werden kann.
Dies führt zu einer Qualitätsminderung der Isolierglasein
heit. Während des Befüllens weist die Isolierglaseinheit an
den Seiten einen ungedichteten keilförmigen Spalt über die
gesamte Höhe der Isolierglaseinheit auf. Dies führt zu
unvermeidbar hohen Gasverlusten, die beispielsweise bis zu
500% betragen können. Dadurch werden außerordentlich hohe
Herstellungskosten beim Befüllen mit Gas verursacht.
Die Erfindung geht von der DE-OS 40 22 185 aus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah
ren zur Verfügung zu stellen, mit dem die Geschwindigkeit
beim Befüllen des Zwischenraumes weiter erhöht werden kann,
ohne hierzu erhöhte Gasverluste in Kauf nehmen zu müssen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich
nenden Merkmale des Anspruchs 1.
Durch das Einfüllen des Gases, welches schwerer ist als
Luft, von unten in den durch die scheibenförmigen Isolier
gläser, den Abstandhalterrahmen und die pressenseitigen
Dichtmittel gebildeten Zwischenraum, kann das Gas vorteil
haft gleichsam wie Wasser, eine Trennschicht gegen die vor
handene Luft ausbildend, diese Trennschicht vor sich her
schiebend nach oben verlustfrei durch den Zwischenraum
strömen, bis die gesamte Luft verdrängt und durch das Gas
ersetzt ist.
Der durch die Breite des Spaltes zwischen dem Abstand
halterrahmen und dem gegenüberliegenden Glas und durch die
gesamte Länge der Isolierglaseinheit bestimmte maximale
Eintrittsquerschnitt für das Gas ist so groß, daß selbst
bei hohen Volumenströmen für schnelle Befüllungen des Zwi
schenraumes mit dem Gas geringe Strömungsgeschwindigkeiten
angewendet werden können, so daß störende Verwirbelungen
unterbunden sind und die Gasströmung im wesentlichen
laminar bleibt.
Dabei ist es weiter von Vorteil, daß stromab vom Ein
trittsquerschnitt diesem gegenüberliegend ein ebenso großer
Austrittsquerschnitt für die verdrängte Luft vorgesehen
ist, so daß die verdrängte Luft mit einer gleich großen
Strömungsgeschwindigkeit abströmen kann, wie das Gas dem
Zwischenraum zuströmt, so daß keine nachteiligen Drosselef
fekte, welche ebenfalls zu Verwirbelungen führen würden
beim Abströmen der verdrängten Luft auftreten können.
Positiv wirkt sich in diesem Zusammenhang ebenfalls
aus, daß die Strömungsgeschwindigkeit und -richtung kon
stant sind. Gasverluste sind durch die pressenseitigen
Dichtmittel auf ein Minimum reduzierbar, da diese das Gas
am seitlichen Austritt aus dem Zwischenraum hindern.
Durch den spaltbildenden Abstand zwischen dem einen
Glas und dem Abstandhalterrahmen ist vorteilhaft gewährlei
stet, daß die noch freie Primärdichtung am Abstandhalter
rahmen, der über die andere Primärdichtung bereits an ein
Glas gepreßt ist, nicht vorzeitig mit dem gegenüberliegen
den Glas in Kontakt gelangt und dadurch die Dichtwirkung
beim abschließenden Verpressen reduziert ist. Weiterhin ist
der zu erwartende Gasverlust beim Befüllen unter Annahme
einer optimalen Abdichtung durch die pressenseitigen Dicht
mittel auf das Volumen zwischen der Glasfläche und dem
Spalt zwischen dem Glas und dem gegenüberliegenden Abstand
halterrahmen begrenzbar, so daß der gesamte Verlust unter
100% liegen kann.
Weiterhin können vorteilhaft alle handelsüblichen Iso
liergläser unabhängig von der Glasgeometrie und Glassorte
verwendet werden, da kein Biegen der Gläser erfolgt. Durch
die pressenseitigen Dichtmittel ist auch beim Befüllen von
solchen Modellgläsern eine gute seitliche Abdichtung des zu
befüllenden Zwischenraumes gewährleistet, so daß dabei
ebenfalls keine größeren Gasverluste entstehen können.
Wird der Zwischenraum gemäß Anspruch 2 nur teilweise
mit Füllgas befüllt, bevor die Zufahrbewegung erfolgt, kann
der gesamte Gasverlust weiter beispielsweise unter 10%
gesenkt werden. Dazu wird der Zwischenraum und das Volumen,
welches durch die Glasfläche und dem durch die pressensei
tigen Dichtmittel abgedichteten Spalt zwischen dem Glas und
dem gegenüberliegenden Abstandhalterrahmen definiert ist,
soweit mit Gas gefüllt, daß die im Volumen enthaltene Gas
menge gerade ausreicht, um den noch nicht gefüllten Teil
des Zwischenraums bei der Zufahrbewegung der Pressenwangen
durch Verdrängung des Gases aus dem Volumen in den Zwi
schenraum vollständig aufzufüllen. Der Gasverlust kann
somit im günstigsten Fall annähernd gegen 0% gedrückt
werden.
Gemäß Anspruch 3 erstreckt sich die Gaseinleitungsflä
che wenigstens annähernd über die gesamte untere Kanten
länge der Isolierglaseinheit. Damit ergibt sich vorteilhaft
ein größtmöglicher Eintrittsquerschnitt für das Gas, so daß
die Strömungsgeschwindigkeit zur Vermeidung von Verwirbe
lungen reduziert werden kann. Weiter ist durch diese größt
mögliche Gaseinleitungsfläche die Ausbildung einer homoge
nen Gasfront der Gasströmung begünstigt.
Wird gemäß Anspruch 4 eine über die gesamte Gaseinlei
tungsfläche weitgehend homogene Strömungsgeschwindigkeit
erzeugt, ist es möglich, die im Zwischenraum befindliche
Luft auf der einströmenden Gasfront aufliegend nach oben
wegzudrücken, ohne daß Luft zurückbleiben kann. Dadurch
wird eine vollständige Befüllung des Zwischenraumes mit Gas
erreicht.
Durch die Anwendung einer zeit- oder mengengesteuerten
Befüllung gemäß Anspruch 5 läßt sich der Füllvorgang ein
fach durchführen und schnell regeln. Dabei wird die erfor
derliche Gasmenge aus bekannten Größen wie beispielsweise
der Dichte des Gases, der Temperatur und dem Druck des
Gases beim Einfüllen und das Volumen des Zwischenraumes
bestimmt. Das Volumen des Zwischenraumes kann über die
Glasfläche und die Dicke des Abstandhalterrahmens ermittelt
werden. Das Volumen zwischen der Glasfläche und dem
Abstandhalterrahmen ist beispielsweise aus der Stellung der
Pressenwangen und den vorgenannten Größen bestimmbar. So
kann die zur Füllung des Zwischenraumes notwendige Gasmenge
dem Zwischenraum zugeführt werden, ohne daß aufwendige Sen
soreinrichtungen zur Kontrolle des Füllstandes notwendig
wären.
Gemäß Anspruch 6 kann mit einer Sensoreinrichtung der
Füllgrad des Zwischenraumes festgestellt werden. Durch
einen Vergleich der eingeströmten Gasmenge und dem Füllgrad
lassen sich mögliche Undichtigkeiten, durch die Gas uner
wünscht verloren geht rasch feststellen.
Auch vorrichtungstechnisch geht die Erfindung von der
DE-OS 40 22 185 aus und löst die gestellte Aufgabe durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7.
Die Pressenwangen mit den daran angeordneten Gläsern,
von denen ein Glas bereits den Abstandhalterrahmen auf
weist, sind soweit voneinander beabstandet, daß ein schma
ler Spalt zwischen dem einen Glas und dem Abstandhalter
vorhanden ist. Durch eine Gaszuführeinrichtung, die im
Bereich des unteren Randes der Pressenwangen angeordnet ist
und in den Spalt zwischen den Pressenwangen mündet, kann
das Gas, welches schwerer ist als Luft, von unten durch den
Spalt in den Zwischenraum strömen. Die pressenseitigen
Dichtmittel verhindern dabei vorteilhaft, daß das Gas seit
wärts entweichen kann.
Gemäß Anspruch 8 ist wenigstens eine der pressenseiti
gen Dichteinrichtungen verschieblich an einer Pressenwange
angeordnet, so daß jedes beliebige Glasformat verarbeitet
werden kann. Dabei bildet die unverschiebliche Dichtein
richtung einen Anschlag für die eine Seitenkante der Gläser
einer beliebig großen Isolierglaseinheit. Die verschiebli
che Dichteinrichtung kann dann anschließend gegen die
gegenüberliegende Seitenkante der Isolierglaseinheit bewegt
werden, so daß der Zwischenraum seitlich abgedichtet ist
und kein Gas beim Befüllen entweichen kann. Zudem fluchtet
die fest an der einen Pressenwange angeordnete Dichtein
richtung mit der zweiten Pressenwange, so daß eine Relativ
bewegung der Pressenwangen aufeinander zu beim Verpressen
der Gläser nicht behindert ist.
Gemäß Anspruch 9 ist die Dicke der verschieblichen
Dichteinrichtung so gewählt, daß alle Kombinationen von
Gläsern und Abstandhalterrahmen für die gängigen unter
schiedlichen Isolierglaseinheiten in der Vorrichtung verar
beitet werden können, ohne daß beim Verpressen der Gläser
durch eine Relativbewegung der Pressenwangen aufeinander zu
ein Sperren der Bewegung auftreten kann. Ein sauberes
Abdichten des seitlichen Spaltes gegen Gasaustritt ist
immer gewährleistet, da die Dichteinrichtung mit dem
Abstandhalterrahmen fluchtend überlappt. Für eine bei
spielsweise einteilig ausgeführte verschiebliche Dichtein
richtung bedeutet dies, daß die Dicke etwas mehr als eine
Glasstärke plus Spaltdicke zwischen Glas und Abstandhalter
rahmen beträgt.
Eine mehrteilig beispielsweise labyrinthförmig ausge
bildete verschiebliche Dichtung gemäß Anspruch 10 weist
dann wenigstens zwei parallel zueinander in geringem Abstand
angeordnete Dichteinrichtungselemente mit einer Dicke auf,
die geringer ist als die gesamte Dicke der verpressten Iso
lierglaseinheit, so daß ebenfalls infolge deren Überlappung
eine gute Abdichtung des mit Gas zu füllenden Zwischenraums
gewährleistet ist.
Die Dichteinrichtungen erstrecken sich gemäß Anspruch
11 über die gesamte Höhe der Pressenwangen. Dadurch ist mit
einfachen konstruktiven Mittel gewährleistet, daß eine
seitliche Abdichtung des Zwischenraumes für alle auf der
Presse verarbeitbaren Glasgrößen sichergestellt ist. Ein
aufwendiges Anpassen an die Höhe der Isolierglaseinheit
kann entfallen, was sonst zeitliche Verluste verursachen
würde.
Gemäß Anspruch 12 verfügt die Gaszuführeinrichtung über
eine Abdeckblende, die vorzugsweise bandförmig und ver
schieblich ist wie zum Beispiel ein Faltenbalg oder eine
Jalousie, welche den offenen Bereich der Gasaustrittsöff
nung auf die jeweilige Länge der unteren Kante der Gläser
begrenzt, so daß immer genau der maximal mögliche Austritts
querschnitt für das Gas zur Verfügung steht, unabhängig von
der jeweiligen Größe der Isolierglaseinheit. Somit sind
alle gängigen Isolierglaseinheiten auf der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung verarbeitbar. Die größte notwendige Länge
der Gasaustrittsöffnung wird durch die größte zu verarbei
tende Isolierglaslänge bestimmt.
Verfügt die Gaszuführeinrichtung gemäß Anspruch 13 über
eine Abdeckung, beispielsweise aus porösem Sintermaterial,
so ist diese vor herabfallenden Glassplittern bei einem
nicht völlig auszuschließenden Glasbruch geschützt. Ebenso
ist ein Verschmutzen der Gasaustrittsöffnung durch mögli
cherweise herabfallende Schmutzteilchen weitgehend verhin
dert. Zudem ermöglicht eine solche Abdeckung ein Homogeni
sierung des Strömungsprofils im Bereich des Gasaustritts,
d. h. eine Vergleichmäßigung der Strömungsrichtung und der
Strömungsgeschwindigkeit über dem Gasaustrittsquerschnitt,
so daß Verwirbelungen von Anfang an vermeidbar sind.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfin
dung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 im Schnitt schematisch den Aufbau einer bei
spielhaften Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung; und
Fig. 2 schematisch eine dreidimensionale Ansicht eines
Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach
Fig. 1.
Die Proportionen der in den Fig. 1 und Fig. 2 darge
stellten beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung entsprechen nicht den realen Abmessungen,
insbesondere ist die Dicke der Gläser bzw. des Abstandhal
terrahmens zum besseren Verständnis vergrößert dargestellt.
Um das Verständnis zu erleichtern, werden gleiche
Bezugszeichen für identische oder entsprechende Gegenstände
verwendet.
Fig. 1 veranschaulicht die Anordnung der Gläser in
einer Presse zum Verpressen der Gläser mit dem Abstandhal
terrahmen, nachdem der Zwischenraum mit Gas gefüllt worden
ist zur Herstellung von Isolierglaseinheiten.
Das Glas 1 mit dem daran befindlichen Abstandhalterrah
men 2 ist durch nicht näher dargestellte Haltevorrichtungen
an der ruhenden Pressenwange 8 angeordnet. Die ruhende bzw.
stationäre Pressenwange 8 ist beispielsweise aus der Verti
kalen heraus schwach geneigt, um ein Wegkippen des Glases 1
zu vermeiden. Das Glas 1 mit dem daran befindlichen
Abstandhalterrahmen 2 wird in der Regel näherungsweise auf
recht stehend über eine nicht näher dargestellte geeignete
Zuführung, beispielsweise eine Rollenbahn oder ein Förder
band, der stationären Pressenwange 8 zugeführt und dort an
seiner unteren Glaskante beispielsweise von Rollenhaltern
gestützt gegen die Pressenwange 8 geneigt. Nicht näher dar
gestellte Saugnäpfe, die beispielweise in die Pressenwange
8 integriert sein können, können eine unverschiebliche
Positionierung des Glases 1 an der Pressenwange 8 gewähr
leisten.
Das Glas 3 wird auf ähnliche Weise der Presse zugeführt
und ist an der beweglichen Pressenwange 9 angeordnet. Die
Pressenwange 9 verfügt ebenso über geeignete Haltevorrich
tungen beispielsweise Rollenhalter und/oder Saugnäpfe,
damit das Glas 3 näherungsweise parallel zum Glas 1 diesem
gegenüber angeordnet werden kann. Das Glas 1 mit dem
Abstandhalterrahmen 2 ist dann durch einen Spalt 11, der
zwischen dem Abstandhalterrahmen 2 und dem Glas 3 definiert
ist, vom Glas 3 beispielsweise parallel beabstandet.
Eine Gaszuführeinrichtung 6, die über eine Gasaus
trittsöffnung 14 und eine Abdeckung 15, beispielsweise aus
Sintermaterial verfügt, ist im Bereich der unteren Kante
der Gläser angeordnet. Vorzugsweise berührt die Gaszu
führeinrichtung 6 mit ihrem oberen umlaufenden Rand der
Gasaustrittsöffnung 14 die untere Kante des Glases 3 und
die untere Kante des Abstandhalterrahmens 2, so daß der
Spalt 11 durch die Gasaustrittsöffnung 14 von unten her
möglichst vollständig abgedeckt ist. Damit ist sicherge
stellt, daß kein Gas im unteren Bereich der Gläser entwei
chen kann.
Ein durch die Gaszuführeinrichtung 6 einströmender Gas
strom 10 verdrängt die im Zwischenraum zwischen dem Glas 1,
dem Abstandhalterrahmen 2, dem Spalt 11 und dem Glas 3
befindliche Luft 12, die dann durch den Spalt 11 nach oben
entweichen kann.
Der Pfeil 13 beschreibt die Bewegungsrichtung der Pres
senwangen aufeinander zu beim Verpressen der Gläser mit dem
Abstandhalterrahmen 2 zur Erzeugung einer fertigen Isolier
glaseinheit nachdem der Zwischenraum vorzugsweise vollstän
dig mit Gas gefüllt worden ist und voneinander weg, um
erneut Gläser für einen nächsten Befüllvorgang aufnehmen zu
können.
In Fig. 2 sind zwei seitliche Dichteinrichtungen
gezeigt, die einander gegenüber näherungsweise parallel
vertikal angeordnet sind. Eine feststehende seitliche
Dichteinrichtung 4 ist an einer der Pressenwangen, bei
spielsweise an der stationären Pressenwange 8 fest angeord
net und bildet vorzugsweise gleichzeitig einen Anschlag für
die zugeführten Gläser in ihrer Zufuhrbewegungsrichtung.
Die andere seitliche Dichteinrichtung 5 ist verschieblich
an einer der Pressenwangen angeordnet, beispielsweise an
der beweglichen Pressenwange 9 und wird nachdem die Gläser
der Presse zugeführt und an den Pressenwangen angeordnet
worden sind, gegen die der feststehenden Dichteinrichtung 4
abgewandten Seitenkante der Gläser bewegt, bis sie diese
dichtend berührt. Somit wird ein abgedichteter Raum
geschaffen, der aus dem Glas 1, dem Abstandhalterrahmen 2,
dem Glas 3 der feststehenden seitlichen Dichteinrichtung 4,
der beweglichen seitlichen Dichteinrichtung 5 und der Gas
zuführeinrichtung 6 gebildet ist. Die darin befindliche
Luft 12 wird durch das einströmende Gas 10 vollständig ver
drängt und kann dazu durch die einzige verbliebene Öffnung,
die durch den Spalt 11 im oberen Bereich der Gläser defi
niert ist, entweichen.
Die feststehende seitliche Dichteinrichtung 4 ist so
breit ausgebildet, daß sie für alle auf der Presse zu ver
arbeitenden Kombinationen aus Gläsern und Abstandhalterrah
men ausreichend dick ist, so daß der größtmögliche Abstand
aus Dicke des Glases 1 plus Dicke des Abstandhalterrahmens
2 plus Dicke des Spaltes 11 plus Dicke des Glases 3 abdich
tend überdeckt werden kann. Hierzu ist die feststehende
seitliche Dichteinrichtung 4 beisielsweise seitlich an der
feststehenden Pressenwange 8 angeordnet, so daß sie eine
Zufahrbewegung der Pressenwangen aufeinander zu beim Ver
pressen der Isolierglaseinheit nicht behindert. Sie kann
beispielsweise auch an der beweglichen Pressenwange 9 ange
ordnet sein. Die Anforderung an ihre Breite folgt dann
ebenfalls den vorgenannten Überlegungen.
Die bewegliche seitliche Dichteinrichtung 5 ist wenig
stens so breit ausgebildet, daß sie im Beispielsfalle der
einteiligen Anordnung an der beweglichen Pressenwange 9 den
größtmöglichen Abstand aus Dicke des Glases 3 plus Dicke
des Spaltes 11 plus ein ausreichender Teil der Dicke des
Abstandhalterrahmens 2 abdichtend überdeckt und eine
Zufahrbewegung der Pressenwangen beim Verpressen der Gläser
mit dem Abstandhalterrahmen 2 nicht behindert. Die Dicht
einrichtung 5 kann beispielsweise auch einteilig an der
feststehenden Pressenwange 8 angeordnet sein. Dann wird der
Spalt 11 vorzugsweise kleiner gehalten als die Dicke des
Glases 3 abzügliche der dichtenden Überlappung der seitli
chen Dichteinrichtung 5, damit die Zufahrbewegung der Pres
senwangen nicht behindert wird. Für eine beispielsweise
mehrteilige z. B. labyrinthförmige seitliche bewegliche oder
feststehende Abdichtung, die sowohl an der beweglichen als
auch an der stationären Pressenwange angeordnet sein kann,
gelten dann für deren Breite im wesentlichen ebenfalls die
oben ausgeführten Überlegungen.
Die Gaszuführeinrichtung 6 erstreckt sich wenigstens
über einen Teil der Pressenwangen 8 und 9, vorzugsweise
über die volle Länge der Pressenwangen, damit auch die
größten Gläser über ihrer gesamten Länge der unteren Glas
kante mit Gas 10 befüllt werden können, und um die Gasaus
trittsöffnung 14 so groß als möglich halten zu können.
Durch eine größtmögliche Gasaustrittsöffnung 14 kann eine
möglichst kurze Befüllzeit realisiert werden. Die Gaszu
führeinrichtung 6 bzw. die Gasaustrittsöffnung 14 können
gegebenenfalls kürzer bzw. kleiner als die Länge der unte
ren Glaskante gehalten werden, was jedoch unter Umständen
die Befüllzeit verlängert bzw. die Homogenität der Gasströ
mung im Zwischenraum der Isolierglaseinheit vermindert.
Die Gaszuführeinrichtung 6 verfügt weiterhin über eine
verschiebliche Abdeckblende 7, beispielsweise eine Jalousie
oder ein Faltenbalg, damit die Länge der Gasaustrittsöff
nung 14 bei konstanter Größe der Gaszuführeinrichtung 6 an
die untere Kantenlänge der Gläser angepaßt werden kann.
Somit ist gewährleistet, daß sich die Gasaustrittsöffnung
14 immer nur über den Bereich der unteren Glaskante trotz
wechselnder Glasgrößen erstreckt.
Die verschiebliche Abdeckblende 7 kann beispielsweise
mit der verschieblichen seitlichen Dichteinrichtung 5
gekoppelt sein, damit sich beide vorzugsweise gleichzeitig
und miteinander an die jeweilige Position der abzudichten
den seitlichen Glaskante bewegen können. Die Abdeckung 15
der Gaszuführeinrichtung 6 verhindert einerseits, daß
Schmutz oder möglicherweise durch nie vollständig auszu
schließenden Glasbruch entstandene Glassplitter in die Gas
zuführeinrichtung 6 eindringen können und gewährleistet
durch ihre Struktur andererseits, daß das einströmende Gas
über den Querschnitt der Gasaustrittsöffnung 14 ein mög
lichst gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil mit konstanter
Strömungsgeschwindigkeit und einer näherungsweisen paralle
len Strömung aufweist, damit keine Verwirbelungen entstehen
können und ein weitgehend verlustfreies Befüllen des Zwi
schenraumes der Isolierglaseinheit mit Gas weiter verbes
sert wird.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Vor
richtung zum Befüllen eines Zwischenraumes zwischen zwei
Gläsern 1 und 3 einer scheibenförmigen Isolierglaseinheit
mit einem zwischen den Gläsern angeordneten Primärdichtun
gen aufweisenden Abstandhalterrahmen 2, mit Füllgas in
einer Presse zum dichtenden Zusammenfügen der beiden Gläser
1 und 3, bei dem die Gläser parallel zueinander an Pressen
wangen 8 und 9 angeordnet werden, wobei eines der Gläser
den Abstandhalterrahmen 2 aufweist, und bei dem die Gläser
durch eine Zufahrbewegung der Pressenwangen 8 und 9 unter
Zwischenschaltung des Abstandhalterrahmens 2 zusammengefügt
werden, wobei das Füllgas 10 vor dem vollständigen Zusam
menfahren der Pressenwangen entlang des unteren Randes der
Gläser durch einen Spalt 11 zwischen dem Abstandhalterrah
men 2 und dem gegenüberliegenden Glas 3 eingebracht wird,
und wobei der Spalt 11 zwischen dem Abstandhalterrahmen 2
und dem gegenüberliegenden Glas 3 entlang der beiden auf
rechten Seiten der Gläser durch pressenseitige Dichtmittel
4 und 5 gegen einen Austritt von Füllgas 10 abgedichtet
wird.
Claims (13)
1. Verfahren zum Befüllen eines Zwischenraumes zwischen
zwei Gläsern einer scheibenförmigen Isolierglaseinheit
mit einem zwischen den Gläsern angeordneten Primärdich
tungen aufweisenden Abstandhalterrahmen (2), mit Füll
gas (10) in einer Presse zum dichtenden Zusammenfügen
der beiden Gläser, bei dem die Gläser parallel zueinan
der an Pressenwangen angeordnet werden, wobei eines der
Gläser den Abstandhalterrahmen (2) aufweist, und bei
dem die Gläser durch eine Zufahrbewegung der Pressen
wangen unter Zwischenschaltung des Abstandhalterrahmens
(2) zusammengefügt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllgas (10) vor dem vollständigen Zusammenfah
ren der Pressenwangen entlang des unteren Randes der
Gläser durch einen Spalt (11) zwischen dem Abstandhal
terrahmen (2) und dem gegenüberliegenden Glas (3) ein
gebracht wird, und daß der Spalt (11) zwischen dem Ab
standhalterrahmen (2) und dem gegenüberliegenden Glas
(3) entlang der beiden aufrechten Seiten der Gläser
durch pressenseitige Dichtmittel gegen einen Austritt
von Füllgas (11) abgedichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zwischenraum zwischen den beiden Gläsern nur teil
weise mit Füllgas (11) befüllt wird, bevor die Zufahr
bewegung der Pressenwangen erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Gaseinleitungsfläche (14)
wenigstens annähernd über die gesamte untere Kantenlän
ge des Glases erstreckt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Einleitung des Füllgases (10)
eine Strömung mit über der gesamten Gaseinleitungsflä
che (14) weitgehend homogenen Strömungsgeschwindigkeit
erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Volumen des Zwischenraumes
anhand der Stellung der Pressenwangen, der Dimension
des Abstandhalterrahmens (2) und der Fläche der Gläser
ermittelt wird, und daß die Zufuhr von Füllgas (10)
nach einer auf dieses Volumen abgestimmten Füllmenge
beendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllzustand des Zwischenraumes
mit Hilfe wenigstens einer Sensoreinrichtung festge
stellt wird.
7. Vorrichtung zum Befüllen des Zwischenraumes zwischen
zwei Gläsern einer scheibenförmigen Isolierglaseinheit
mit einem zwischen den Gläsern angeordneten die Primär
dichtungen aufweisenden Abstandhalterrahmen (2), mit
Füllgas (10) in einer Presse mit zwei Pressenwangen,
die parallel zueinander angeordnet und unter Verände
rung ihres gegenseitigen Abstands verfahrbar sind, mit
wenigstens einer unteren Abstützung für die Gläser, mit
pressenseitigen Haltemitteln für die Gläser, und mit
Mitteln zur Festlegung der Gläser an den Pressenwangen,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des unteren Randes der Pressenwangen
eine Gaszuführeinrichtung (6) angeordnet ist, deren
Gasaustrittsöffnung (14) in den Spalt (11) zwischen den
Pressenwangen mündet, und daß im Abstand voneinander
gegenüberliegend aufrecht angeordnete Dichteinrichtun
gen für die seitlichen Ränder der zusammenzufügenden
Gläser vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der Dichteinrichtungen verschieb
lich an den Pressenwangen angeordnet ist, und daß eine
der Dichteinrichtungen fest an einer der Pressenwangen
angeordnet ist, vorzugsweise außen am Rand einer Pres
senwange, so daß die Dichteinrichtung bei einer Rela
tivbewegung der Pressenwangen zueinander mit der ande
ren Pressenwange fluchtet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die verschiebliche Dichteinrichtung (5)
eine geringere Dicke aufweist als die Breite des
Abstandes der Pressenwangen im geschlossenen Zustand
mit einer darin zusammengepreßten Isolierglaseinheit,
und daß die verschiebliche Dichteinrichtung (5) eine
größere Dicke aufweist als die Differenz der Breite des
Abstandes der Pressenwangen im geöffneten Zustand
abzüglich der Dicke des Abstandhalterrahmens und der
Dicke eines Glases.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die verschiebliche Dichteinrichtung (5)
aus wenigstens zwei parallel zueinander in geringem
Abstand angeordneten Dichteinrichtungungselementen
gebildet ist, die jeweils an einer Pressenwange ange
ordnet sind, wobei deren maximale Breite dem Abstand
der Pressenwangen im geschlossenen Zustand mit einer
darin zusammengepreßten Isolierglaseinheit entspricht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gegekennzeichnet, daß sich die Dichteinrichtungen über
die gesamte Höhe der Wangen erstrecken.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gaszuführeinrichtung (6) über
eine vorzugsweise bandförmige verschiebliche Abdeck
blende (7) für die Gasaustrittsöffnung (14) verfügt,
wobei die Abdeckblende (7) den offenen Bereich der
Gasaustrittsöffnung (14) auf die jeweilige Länge der
unteren Kante der Gläser begrenzt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gaszuführeinrichtung (6) über
eine Abdeckung (15), beispielsweise aus porösem Sinter
material, verfügt, die zum Schutz gegen herabfallenden
Glassplitter und/oder zur Ausbildung einer homogenen
weitgehend verwirbelungsfreien Gasströmung dient.
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