DE68926955T2

DE68926955T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gasenthaltender Isolierverglasungen

Info

Publication number: DE68926955T2
Application number: DE68926955T
Authority: DE
Inventors: Eric W Rueckheim
Original assignee: Cardinal IG Co
Current assignee: Cardinal IG Co
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1997-01-02
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: ATE141383T1; EP0389706A3; JPH02267141A; DK244689A; EP0389706B1; DE68926955D1; DK244689D0; CA1327442C; DK173809B1; EP0389706A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft schnelle und kommerziell wirtschaftliche Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Mehrscheiben-Isolierglasanordnungen, deren Scheibenzwischenräume mit einem Gas gefüllt sind, das einen niedrigeren Wärmeleitkoeffizienten hat als Luft.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Zum Füllen des Raumes zwischen Scheiben von Isolierglasanordnungen mit trockenen oder generell inerten Gasen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, mit dem Zweck, interne Korrosion, Kondensation und dgl. zu vermeiden, die oft mit feuchter Luft einhergehen. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent 4,369,084 das Füllen des Scheibenzwischenraumes einer Isolierglasanordnung mit Schwefel-Hexafluorid, wohingegen das US-Patent 3,683,972 für den gleichen Zweck ein Fluorkohlenstoffgas einsetzt. In dem US-Patent 2,756,467 ist Stickstoff das Gas der Wahl für diesen Zweck, und das US-Patent 4,393,105 offenbart die Verwendung eines Gases mit geringer Wärmeübertragungsfähigkeit wie Argon.
Die bekannten Verfahren zum Ersetzen von Luft in einer Isolierglasanordnung durch ein anderes Gas sind aufwendig und zeitraubend. In dem zuvor erwähnten US-Patent 2,756,467 werden umfängliche Abstandselemente aus Gummi zwischen Paaren von Glasscheiben eingesetzt und hypodermische Nadeln werden durch die Abstandselemente gedrückt, um Luft aus den Scheibenzwischenräumen abzusaugen und Stickstoff in die Räume abzugeben. In dem US-Patent 4,369,084 läßt man SF&sub6;, ein schweres Gas, in den Scheibenzwischenraum am Boden einer Glasanordnung eintreten und die Anordnung von ihrem Boden aus allmählich füllen, wodurch die Luft ersetzt wird. In dem US-Patent 3,683,974 werden abgedichtete Mehrscheiben-Glasanordnungen mit Löchern in den Glasscheiben versehen, durch welche ein Fluorkohlenstoffgas eingeführt wird, wobei wiederum Luft aus dem Inneren der Anordnungen verdrängt wird. In dem US-Patent 4,393,105 kann entweder an einzelnen Mehrscheiben-Glasanordnungen ein Vakuum erzeugt werden, oder die Einheiten können in einer Vakuumumgebung oder in einer Umgebung mit einem Gas mit geringen Wärmeverlusten zusammengebaut werden. In dem US-Patent 4,780,164 wird ein Vakuum an einem Stapel von Mehrscheiben-Glasanordnungen erzeugt, die Löcher in den Abstandselementen haben, um Luft entweichen und darauffolgend das gewünschte Gas eintreten zu lassen. Die Löcher werden dann verstopft.
Moderne Isolierglasanordnungen können extrudierte Metallabstandselemente verwenden, die generell einen rechteckförmigen Querschnitt haben können und im Inneren hohl sind. Die Abstandselemente werden mittels Klebestreifen aus einem Polymermaterial wie Polyisobutylen auf gegenüberliegende Glasscheibenflächen geklebt und die Abstandselemente haben häufig eine Vielzahl von kleinen Schlitzen oder Löchern in ihren Wänden, die zu den Scheibenzwischenräumen zeigen. Trocknungsmittel wie Calciumsulfat können im Inneren der hohlen Abstandselemente zum Zwecke des Absorbierens von Feuchtigkeit aus dem Gas im Scheibenzwischenraum angeordnet werden, wobei die Schlitze in der Abstandselementwand ein gewisses Maß an Diffusion von Gas durch die Wand zulassen.
Wenn hohle Abstandselemente des oben beschriebenen Typs eingesetzt werden, liefert die Verwendung der verschiedenen Verfahren des Standes der Technik, um Luft im Scheibenzwischenraum durch Argon oder ein anderes Gas zu ersetzen, generell keine guten Ergebnisse, da die Luft, die im Inneren der hohlen Abstandselemente vorliegt, gewöhnlich nicht vollständig ausgetauscht wird.
Darüber hinaus verursacht die Verwendung von Vakuumsystemen zum Abziehen von Luft aus einem Scheibenzwischenraum und das Einführen eines unterschiedlichen Gases in den Scheibenzwischenraum, daß Druckkräfte auf die Scheiben und Abstandselemente ausgeübt werden, die zu Scheibenbeschädigungen oder Abstandselementausfällen führen können. Selbst kleine Druckunterschiede innerhalb einer Scheibe, die auf eine große Scheibenfläche wirken, können dazu Anlaß geben, daß erhebliche pneumatische Kräfte auftreten, die zu einer erheblichen Durchbiegung der Scheiben führen. Derartige Verfahren müssen daher mit einer gesteuerten Arbeitsgeschwindigkeit durchgeführt werden, die durch die Geschwindigkeit begrenzt ist, mit der Gase in den Scheibenzwischenraum eintreten und aus diesem austreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum schnellen und wirtschaftlichen Herstellen einer Vielzahl von gasenthaltenden Isolierglaseinheiten bereit, ohne die Scheiben oder die Abstandselemente zu beschädigen. Generell betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei welchem eine Vielzahl von Glaseinheiten in einer selbsttragenden Anordnung gebildet werden, wobei jede Einheit zumindest ein Paar von ausgerichteten, parallelen, beabstandeten Glasscheiben mit einem umfänglichen Abstandselement aufweist, wobei sich gegenüberliegende Flächen mit dem Abstandselement einen Scheibenzwischenraum definieren. Die Einheiten werden montiert mit einer Trenneinrichtung, um zumindest einen Abschnitt von einer der Scheiben von jeder Einheit von der anderen Scheibe und von dem umfänglichen Abstandselement zu beabstanden, um eine Öffnung zwischen diesen bereitzustellen, wobei die Glaseinheiten sich generell flächig gegeneinander abstützen. Die generell vertikalen Anordnungen werden entweder in einer Kammer montiert oder als eine Einheit in eine Kammer bewegt, die dann evakuiert wird, um im wesentlichen die gesamte Luft aus den Scheibenzwischenräumen abzuziehen. Ein Gas mit einem geringeren Wärmeleitkoeffizienten ("Kc") als Luft wird dann in die Kammer eingeführt, wobei das Gas die Scheibenzwischenräume wieder füllt und somit ausfüllt. Die Trenneinrichtung wird dann außer Kraft gesetzt, so daß sich die Scheiben gegenüber den Abstandselementen entspannen können, wodurch die Öffnung geschlossen wird und hierdurch die Scheibenzwischenräume der Glaseinheiten vollständig gegenüber der Vakuumkammerumgebung abgedichtet werden. Wenn dies gewünscht ist, kann die Anordnung aus Einheiten leicht komprimiert werden, um eine feste Abdichtung der Scheiben gegenüber den Abstandselementen zu gewährleisten. Eine derartige Kompression kann mechanisch, etwa durch einen Pneumatikzylinder, oder durch Anheben des Druckes in der Kammer erreicht werden, nachdem die Trenneinrichtung außer Kraft gesetzt worden ist. Die Einheiten werden dann zur weiteren Verarbeitung aus der Kammer entfernt.
In einer Ausführungsform wird eine Fördereinrichtung vorgesehen zum Fördern eines Glaseinheitenstapels in die und aus der Vakuumkammer, wobei die Förderrichtung einen generell horizontalen Abschnitt zum Lagern von Kanten der Glaseinheiten und einen generell vertikalen, zu dem generell horizontalen Abschnitt senkrechten Abschnitt zum Lagern eines generell vertikalen Abschnittes des Stapels aufweist. Die Fördereinrichtung erstreckt sich entlang eines Weges durch die vordere und die hintere Tür der Kammer, die miteinander ausgerichtet sind, und umfaßt eine erste Sektion außerhalb der vorderen Kammertür, auf welcher ein Glaseinheitenstapel bereitgestellt werden kann, eine zweite Sektion innerhalb der Kammer und eine dritte Sektion hinter der hinteren Tür der Kammer, um eine Arbeitsstation zum Abdichten der Öffnungen der Einheiten bereitzustellen.
Wenn der Evakuierungsschritt abgeschlossen ist, wird der Glaseinheitenstapel vorzugsweise für eine Zeitspanne von etwa 15 Sekunden oder weniger auf einem Druck von etwa 10 Torr (1333 Pa) oder weniger gehalten, um zu gewährleisten, daß im wesentlichen die gesamte Luft innerhalb der Glaseinheiten entfernt worden ist.

FIGURENBESCHREIBUNG

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Ansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Ansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 1;
Fig. 4 ist eine teilweise ausgebrochene Schnittansicht von Fig. 3 entlang der Linie 4-4;
Fig. 5 ist eine teilweise ausgebrochene Draufsicht von Fig. 3;
Fig. 6 ist eine teilweise ausgebrochene Schnittansicht von Fig. 4 entlang der Linie 6-6;
Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 6;
Fig. 8 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 6;
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung von Mitteln zum Betreiben der Erfindung; und
Fig. 10 ist eine ausgebrochene Schnittansicht der Kante einer vervollständigten Glaseinheit gemäß der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vakuumkammer generell mit 10 bezeichnet, wobei die Vakuumkammer generell kastenförmig mit einer oberen und einer unteren Wand 12, 14 und Seitenwänden ist, von denen eine mit 16 bezeichnet ist. Die Kammer 10 ist mit einer vorderen und einer hinteren Schiebetür 18, 20 versehen, wobei die Türen in den Fig. 1 und 2 in ihren geöffneten Positionen gezeigt und in Richtung des Pfeils "A" (Fig. 2) bewegbar sind. Die Vakuumkammer wird auf dem Boden (mit 21 bezeichnet) durch einen Tragrahmen montiert, der generell mit 22 bezeichnet ist, wobei der Rahmen einen geneigten oberen Abschnitt 24 aufweist, der die Kammer in einer geneigten Position trägt, wie es am besten in Fig. 2 gezeigt ist. Die Türen 18, 20 werden durch Montageblöcke 26 gelagert, die entlang von parallelen Schienen 28 an jedem Ende der Vakuumkammer 10 verfahrbar sind, wobei die Schienen dazu dienen, die Türen 18, 20 zwischen ihren in den Fig. 1 und 2 gezeigten offenen Positionen und ihren geschlossenen Positionen zu führen, in denen die Türen die offenen Enden der Vakuumkammer abdichten. Die Schienen 28 sind an einem Ende jeweils durch die Seitenwand 16 der Vakuumkammer und am anderen Ende durch einen bodenmontierten Seitenrahmen gelagert, der in den Fig. 1 und 2 mit 30 bezeichnet ist. Die Türen und die die Vakuumkammer umgebenden Wände sind mit Verstärkungsrippen versehen, die generell mit 32 bezeichnet sind. Leitungen 34 und 36 verbinden die Kammer mit einer Vakuumquelle (die in Fig. 9 schematisch bei 38 gezeigt ist) und mit einer Quelle 40 für Gas mit einem niedrigen Kc wie Argon. Die Vakuumquelle 38 kann eine einfache, sich hin- und herbewegende Vakuumpumpe sein und die Quelle für das Gas mit niedrigem Kc ein Gasbehälter, wie er kommerziell verfügbar ist.
In der Vakuumkammer ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Nocken 113 von den Scheiben abzurücken, wie es nachstehend in größerer Genauigkeit beschrieben ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine derartige Einrichtung einen Pneumatikzylinder 120 aufweisen, der zum Teil außerhalb der Kammer montiert ist (Fig. 2). Der Pneumatikzylinder ist wiederum mit einem Betätigungsstab 121 verbunden, der innerhalb der Kammer orientiert ist, um an dem hinteren Abschnitt 115 der Nocken 113 zum Entfernen der Trennarme 114 der Nocken 113 aus ihren Trennpositionen zwischen den Glasplatten anzugreifen. Alternativerweise kann eine andere mechanische oder elektromechanische Vorrichtung verwendet werden, um die Funktion einer derartigen Manipulation der Nocken zu erzielen. Ein zweiter Pneumatikzylinder 125 oder eine äquivalente Einrichtung können auf ähnliche Weise an der Vakuumkammer angeordnet werden, die dazu dienen, den Glaseinheitenstapel zusammenzudrücken, nachdem die Trennarme 114 der Nocken 113 aus ihren Trennpositionen entfernt worden sind, wie es nachstehend in größerer Genauigkeit beschrieben ist.
In den Fig. 1-3 ist eine Fördereinrichtung generell mit 50 bezeichnet. Der Typ von Fördereinrichtung der Zeichnung umfaßt eine Reihe von sich generell horizontal erstreckenden Rollen 52, deren Enden in Winkelbandlagern 54, 56 gelagert sind, wobei die Winkelbandlager einen ersten Abschnitt, der sich nach oben zur Türöffnung der Vakuumkammer erstreckt, einen zweiten Abschnitt innerhalb der Vakuumkammer und einen dritten Abschnitt haben, der in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, der sich generell auf der anderen Seite der Tür 20 nach außen aus der Vakuumkammer erstreckt. Die drei Abschnitte sind geradlinig ausgerichtet. Die Zwischenräume 58 (Fig. 1) in den Winkelbandlagern zwischen benachbarten Abschnitten bieten Raum, damit die Türen 18, 20 zwischen benachbarten Rollen 52 in ihre geschlossenen Positionen verfahren können.
Die Fördereinrichtung umfaßt auch eine generell vertikale Reihe von Rollen, die mit 60 bezeichnet sind und die zwischen dem zuvor angegebenen Winkelbandrahmen 56 und einem oberen Rahmen 62 gelagert sind. Die Rollen 60 erstrecken sich generell in rechten Winkeln zu den Rollen 52. Wie es am besten in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind die Rollen 52, 60 nicht wirklich horizontal oder vertikal angeordnet, sondern um einen Winkel, vorzugsweise etwa 15º geneigt, um die Fördereinrichtung generell als nach oben offenes "V" zu konfigurieren, wobei jeder Rollensatz 52, 60 einen Arm des "V" bildet. Die Rollen 60, die sich entlang des dritten Abschnittes der Fördereinrichtung (hinter der Tür 20 der Vakuumkammer) erstrecken, sind durch einen bodenmontierten Rahmen 64 abgestützt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Ein ähnlicher Rahmen (nicht gezeigt) ist für den ersten Abschnitt der Fördereinrichtung vorgesehen, der sich von der Tür 18 der Vakuumkammer nach außen erstreckt. Die Winkelbandrahmen, die die Rollen innerhalb der Kammer 10 lagern, werden durch den Boden und die Wände der Kammer abgestützt. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, sind die inneren Seitenwände 16 der Kammer möglichst geneigt, um parallel zu den Rollen 60 zu verlaufen.
In Fig. 3 sind einzelne Mehrscheiben-Glaseinheiten generell mit 70 bezeichnet. Jede Einheit umfaßt ein Paar von generell parallelen Glasscheiben 72 und ein Umfangsabstandselement 74, welches zumindest teilweise durch Dichtstreifen aus einem Polymer wie Polyisobutylen mit den Scheiben verbunden ist. Die Streifen sind in Fig. 6 mit 76 bezeichnet. Die gegenüberliegenden Scheiben von benachbarten Einheiten 70 können flächig gegeneinander liegen. Vorzugsweise werden einzelne Einheiten jedoch durch flexible Schutzlagen 78 aus Papier oder dgl. getrennt. Wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, werden die einzelnen Mehrscheiben-Glaseinheiten 70 so gegeneinander gestapelt, daß ihre einzelnen Scheiben 72 generell parallel verlaufen und sich generell in vertikalen Ebenen erstrecken. Das heißt, die Scheiben 72 erstrecken sich in Ebenen parallel zu den Rollen 60. Die unteren Enden der Scheiben 72 können direkt auf den Rollen 52 liegen. Vorzugsweise werden sie stattdessen auf einer starren Lage wie einem Brett 80 gelagert, wobei das Brett auf den Rollen 52 rollt und sich mit den Scheiben bewegt, wenn diese von Sektion I nach Sektion III der Fördereinrichtung wandern.
Das Abstandselement 74, welches insbesondere in Fig. 6 und 10 gezeigt ist, wird vorzugsweise aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall oder Kunststoff durch Extrusion oder durch Biegen oder andere Herstellungstechniken hergestellt. Das Abstandselement kann jeden geeigneten Querschnitt haben, wobei ein derartiger Querschnitt generell C-förmig ist, wobei sich die Arme des C parallel zu den Scheiben nach außen und in Richtung auf die äußeren Kanten der Glasscheiben erstrecken. Das in den Fig. 6 und 10 gezeigte Abstandselement ist jedoch besonders bevorzugt und hat einen generell "D"-förmigen Querschnitt, wobei die flache Wand 90 mit ihrer zentralen Naht 91 zum Scheibenzwischenraum zeigt. Das Abstandselement kann mit einer Reihe von kleinen Schlitzen 94 versehen sein, die sich entlang der Länge des Abstandselementes erstrecken und dessen hohlen Innenraum mit dem Scheibenzwischenraum verbinden. In dem hohlen Innenraum des Abstandselementes können Calciumsulfatkörner eingebracht werden. Das Abstandselement für jede Glasanordnung ist wünschenswerterweise aus einem einzelnen Extrusionsstrang hergestellt, wobei es an jeder von drei Ecken rechtwinklig abgebogen ist und die Enden an der vierten Ecke aneinander anstoßen, wo sie durch mechanische Verbindungsmittel oder durch Löten miteinander verbunden werden können.
Eine Trennanordnung 110 (Fig. 5), die dem Glaseinheitenstapel zugeordnet ist, umfaßt eine Lagerwelle 111, die eine Vielzahl von Nocken 113 oder äquivalente Trenneinrichtungen trägt. Jede Nocke 113 umfaßt einen Trennarm 114, der konfiguriert und ausgelegt ist, einen Abschnitt von einer Scheibe einer Glaseinheit von dem Abstandselement 74 und der anderen Scheibe der Einheit zu trennen, wie nachstehend beschrieben ist. Die Fig. 6 bis 8 zeigen drei alternative Ausführungsformen des Trennarmes, die mit 114, 114' bzw. 114" bezeichnet sind. Wenn der Trennarm wunschgemäß zwischen zwei Scheiben einer Glaseinheit eingeführt ist, beabstandet er eine der Scheiben um etwa 1/16 bis 1/8 Zoll (1,6 bis 3,2 mm) gegenüber dem benachbarten Abstandselement 74, was eine hinreichend große Öffnung 117 bereitstellt, damit Luft und das Gas mit niedrigem Kc relativ frei aus dem Scheibenzwischenraum austreten bzw. in diesen eintreten können. Die Öffnung 117 kann ziemlich schmal sein, da ihre Länge, die sowohl von der Breite der Öffnung 117 als auch der Größe und Nachgiebigkeit des Glases abhängt, die notwendige Gesamtfläche bereitstellt, um zu verhindern, daß sich ein wesentlicher Druckunterschied zwischen dem Scheibenzwischenraum und der Vakuumkammer während der Luftevakuierung und dem Einfüllen des Gases mit niedrigem Kc entwickelt, und zwar wenigstens bei allen bis auf die schwierigsten Betriebsbedingungen.
Die Nocken 113 sind wünschenswerterweise auf einer Lagerwelle 111 montiert, die wiederum an der Platte 81 montiert sein kann, auf welcher der Glaseinheitenstapel liegt. In einer Ausführungsform ist die Welle 111 durch einen Lagerstützkragen 112 abnehmbar an der Platte 81 montiert. Eine andere geeignete Einrichtung kann auch verwendet werden. Die Nocken können drehbar an der Welle 111 montiert sein. Alternativerweise ist die Welle 111 selbst drehbar an der Platte 81 montiert. In jedem Fall sind die Nocken so montiert, daß sie um eine zu der Welle parallele Achse drehen können, wenn dies gewünscht ist, um die Nocken von den Scheiben abzurücken, damit die Scheiben vollständig gegenüber dem Abstandselement 74 abgedichtet werden.
Eine selektive Drehung der Nocken, um diese von den Scheiben abzurücken, kann durch jede geeignete Einrichtung erzielt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Nocken einen hinteren Stabbetätigungsabschnitt 115 (Fig. 4-5). Wenn dieser Abschnitt der Nocke 113 niedergedrückt wird, dreht die Nocke um die Achse der Welle 111, so daß der Trennarm 114 der Nocke 113 von den Scheiben abrückt. Wenn die Nocken starr an der Welle 111 angebracht sind, kann die Welle alternativerweise durch eine geeignete Einrichtung gedreht werden, um die Trennarme 114 der Nocken 113 abzurücken.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Glaseinheiten, wie es oben beschrieben ist, gemäß den Fig. 2 und 3 auf die Fördereinrichtung zur darauffolgenden Evakuierung und Füllung mit Gas gestapelt. Die Einheitenstapel können zuerst auf einer horizontalen Fläche zusammengesetzt und dann auf die Fördereinrichtung umpositioniert werden, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Alternativ können sie direkt auf Sektion I der Fördereinrichtung zusammengebaut werden. Beim Zusammenbau des Stapels werden die Glasscheiben zuerst geeignet vorbereitet, z.B. durch Waschen. Eine erste Scheibe wird geeignet positioniert und dann wird ein Abstandselement 74, welches auf gegenüberliegenden Seiten mit Wulsten eines Gummiklebstoffes versehen ist, auf die eine Scheibe gelegt. Der Trennabschnitt 114 einer Nocke 113 wird geeignet benachbart einer Kante der Glasscheibe in eine betriebsbereite Position positioniert. Eine zweite Glasscheibe wird dann über dem Abstandselement angeordnet, wobei die Gummiklebstoffwulste die Polymerstreifen 76 bilden und jede Glasscheibe um ihren Umfang gegenüber dem Abstandselement abdichten, mit Ausnahme des durch die Nocke 113 voneinander beabstandeten Abschnittes.
Die derart vorbereiteten Glaseinheiten werden gegeneinander positioniert, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, wobei vorzugsweise Zwischenschichten wie Papier 78 zwischen benachbarten Glaseinheiten angeordnet werden und untere Kanten der Glaseinheiten auf einer festen Lage 80 oder einer anderen Abstützung liegen, die auf den Rollen 52 liegt. Eine zweite flache Abstützeinrichtung, wie in den Fig. 2 und 3 bei 81 gezeigt, wird gegen die Rollen 60 positioniert. Sie hat eine flache glatte ebene Oberfläche, auf welcher die erste Papierzwischenlage 78 liegt, wobei die Abstützeinrichtung 81 in flächigem Kontakt über die Zwischenschicht die gegenüberliegende Fläche der ersten Glasanordnung trägt. Obwohl in den Fig. 2 und 3 nur fünf Glaseinheiten gezeigt sind, sind die Vakuumkammer und die Fördereinrichtung wünschenswerterweise so dimensioniert, daß sie Anordnungen von bis zu 10 oder 20 oder mehr Glaseinheiten auf einmal unterbringen können.
Sobald der Stapel aus Glaseinheiten 70 geeignet auf der Fördereinrichtung positioniert ist, und zwar einschließlich der zugeordneten Trenneinrichtung 110, wird er entlang der Fördereinrichtung in die Vakuumkammer bewegt. Die Türen 18, 20 werden geschlossen und abgedichtet und Luft wird aus der Vakuumkammer evakuiert. Wenn die Kammer evakuiert wird, entweicht Luft aus den Scheibenzwischenräumen in jeder Glaseinheit durch die durch die Nocken 113 erzeugten Räume 117. Im Vergleich zu einem einzelnen Loch in dem Abstandselement, wie es in dem US- Patent 4,780,164 gezeigt ist, sind die durch die Nocken 113 erzeugten Räume 117 hinreichend groß, so daß sich - wenn überhaupt - nur eine geringe Druckdifferenz zwischen der Kammerumgebung und dem Scheibenzwischenraum während der Evakuierung aufbaut. Somit muß die Geschwindigkeit, mit der die Kammer evakuiert und wieder gefüllt wird, nicht so sorgfältig gesteuert werden, zumindest innerhalb des breiten Bereiches von typischerweise erzielbaren Geschwindigkeiten.
Sobald ein geeignet niedriger Druck innerhalb der Vakuumkammer erreicht ist (Drücke von nicht größer als etwa 10 Torr (1333 Pa) sind gewünscht und Drücke bis hinab zu etwa 1 Torr (133 Pa) und darunter sind bevorzugt), wird die Kammer für eine kurze Zeitspanne (z.B. bis zu etwa 15 Sekunden) auf einem derart niedrigen Druck gehalten, um zu gewährleisten, daß die hohlen Innenräume der Abstandselemente auch vollständig evakuiert worden sind. Hiernach wird Argon oder ein anderes Gas mit niedrigem Kc in die Vakuumkammer eingeführt. Die Geschwindigkeit des Druckanstieges während des Füllens mit dem Gas mit niedrigem Kc muß wiederum nicht genau gesteuert werden, da die Räume 117 hinreichend groß sind, um typischerweise gewünschte Geschwindigkeiten aufzunehmen. Es ist also gewünscht, das Gas mit dem niedrigen Kc innerhalb der geschlossenen Vakuumkammer für eine Zeitspanne von bis zu etwa 15 Sekunden in Kontakt mit den Glaseinheiten verbleiben zu lassen, um zu gewährleisten, daß sich ein Gleichgewicht zwischen dem Gasdruck innerhalb der hohlen Abstandselemente und den Drücken zwischen den Scheiben eingestellt hat.
Wenn es gewünscht ist, können eine Drucküberwachungseinrichtung und eine Steuereinrichtung vorgesehen werden. Ein solches System würde in einfacher Form den gemessenen Druck in der Vakuumkammer mit einem vorprogrammierten gewünschten Druck und einem Gefahrengrenzdruck vergleichen unter Bereitstellung eines Fehlersignals an die Vakuumpumpe oder das Gasventil, um den Druck nach Wunsch zu regulieren. Druckregelsteuereinrichtungen sind bekannt und eine geeignete Steuereinrichtung ist in Fig. 9 schematisch mit 102 bezeichnet. Ein Kammerdrucksignal kann der Steuereinrichtung über Leitung 104 zugeführt werden, die daraufhin geeignete Signale über Anschlüsse 106, 108 an die Vakuumpumpe und die Gaszufuhr 40 liefert.
Wenn sich die Kammer mit dem Gas mit niedrigem Kc auf dem gewünschten Druckniveau befindet, wird der Pneumatikzylinder 120 betätigt, um die Nocken 113 aus ihrer Anlage an den Glasscheiben wegzuschwenken. Da die Scheiben auf der Fördereinrichtung leicht gegenüber der Vertikalen geneigt sind, läßt das Entfernen der Nocken die Scheiben in dichtende Anlage an den Klebstoffwulst entspannen, was die Abdichtung und die Kompression des Klebstoffs in die Polymerstreifen 76 vervollständigt. Wünschenswerterweise wird eine leichte Druckkraft auf die Anordnung aus Einheiten ausgeübt, um eine vollständige Kompression des Klebstoffwulstes und die Abdichtung zu gewährleisten. In einer Ausführungsform wird eine solche Kompression durch einen Pneumatikzylinder 125 geliefert, der mit einem geeigneten Kissen 126 gegen die äußerste Glaseinheit drückt. Alternativerweise kann zusätzlich Gas mit niedrigem Kc in die Vakuumkammer gespeist werden, und zwar auf einen Enddruck, der etwas höher ist als der Druck in dem nunmehr abgedichteten Scheibenzwischenraum, wodurch eine geeignete Kompressionskraft gegen die äußerste Glaseinheit ausgeübt wird.
Da das Abdichten der Glaseinheiten in der Vakuumkammer erzielt wird, ist der genaue Enddruck des Gases mit niedrigem Kc in den Einheiten gleichförmig und kann präzise gesteuert werden, insbesondere im Vergleich mit bekannten Verfahren, die das Abdichten eines Loches in dem Abstandselement jeder Einheit nach dem Entfernen der Einheiten aus der Vakuumkammer beinhalten. Sobald die Glaseinheiten in der Vakuumkammer abgedichtet worden sind, wird die Tür 28 geöffnet und die Glaseinheiten 70 werden entlang der Fördereinrichtung auf deren Sektion III bewegt. Ein Dichtmittel wie vulkanisierbarer Silikongummi 118 (Fig. 10) kann in die kleinen Räume zwischen den Kanten der Glasscheiben und dem äußeren Abschnitt des Abstandselementes 74 eingeführt werden. Das Dichtmittel kann aufgebracht werden, während die Scheiben in der generell vertikalen Position gehalten werden, die in Fig. 3 gezeigt ist. Alternativerweise können die Scheiben durch einen geeigneten (nicht gezeigten) Mechanismus in eine generell horizontale Konfiguration verschwenkt werden, um das Aufbringen des Dichtmittels zu erleichtern.
Während eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, versteht sich, daß verschiedene Änderungen, Adaptionen und Modifikationen daran ausgeführt werden können, ohne das Wesen der Erfindung und den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Mehrscheiben-Glaseinheiten (70) mit einem nicht aus Luft bestehenden Gas in dem Scheibenzwischenraum, mit den Schritten:

(a) Zusammensetzen einer Vielzahl von Isolierglaseinheiten (70), wobei jede Einheit zumindest ein Paar von generell parallelen, ausgerichteten Glasscheiben (72) mit gegenüberliegenden Flächen aufweist, wobei sich ein Abstandselement (74) umfänglich um die Einheit zwischen den Glasscheiben erstreckt und mit den Glasscheiben einen Scheibenzwischenraum definiert;

(b) Erzeugen eines Vakuums in einer evakuierbaren Kammer (10), in der die Glaseinheiten untergebracht sind, um im wesentlichen die gesamte Luft aus den Scheibenzwischenräumen zu entfernen;

(c) Füllen der Kammer mit einem Gas (40) mit einem niedrigeren Wärmeleitkoeffizienten als jenem von Luft, wobei das Gas die Scheibenzwischenräume der Glaseinheiten füllt;

(d) Entfernen der Glaseinheiten aus der Vakuumkammer; dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit eine Trenneinrichtung (113) zum Beabstanden von zumindest einem Abschnitt von einer der Scheiben von jeder Einheit von dem umfänglichen Abstandselement (74) aufweist, um eine Öffnung hierzwischen zu bilden, und gekennzeichnet durch

(e) Außerkraftsetzen der Trenneinrichtung (113), während die Einheiten in der Kammer sind, um die Öffnung zu verschließen und hierdurch die Scheibenzwischenräume der Glaseinheiten (70) vollständig gegenüber der Vakuumkammerumgebung abzudichten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt, die Glaseinheiten leicht mechanisch gegeneinander zu drücken, nachdem die Trenneinrichtung außer Kraft gesetzt worden ist, um den Dichtkontakt von jedem Abstandselement (74) mit seinen zugeordneten Glasscheiben (72) zu gewährleisten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Schritt, die Kammer (10) leicht unter Druck zu setzen, nachdem die Trenneinrichtung (113) außer Kraft gesetzt worden ist, wodurch die Glaseinheiten (70) gegeneinander gedrückt werden, um den Dichtkontakt von jedem Abstandselement (74) mit seinen zugeordneten Glasscheiben (72) zu gewährleisten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kammer mit demselben Gas (40) leicht unter Druck gesetzt wird, welches verwendet wird, um die Kammer zu füllen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trenneinrichtung eine Vielzahl von Nocken (113) aufweist, die jeweils den Glaseinheiten (70) zugeordnet sind, wobei jede Nocke eine Kante einer Scheibe (72) von ihrem zugeordneten Abstandselement beabstandet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Außerkraftsetzens das Manipulieren der Nocken (113) umfaßt, um diese von den Scheiben (72) abzurücken und die Scheiben in Dichtkontakt mit ihren jeweiligen Abstandselementen (74) entspannen zu lassen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trenneinrichtung (113) einen Abschnitt von einer Scheibe (72) um wenigstens etwa 1/16 Zoll (1,6 mm) von dem Abstandselement (74) beabstandet.

8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Nocken (113) von einer Lagerwelle (111) getragen werden und bezüglich der Glaseinheiten (70) drehbar sind, und wobei der Schritt des Außerkraftsetzens das Drehen der Nocken um eine hinreichende Entfernung beinhaltet, um die Nocken von den Scheiben (72) abzurücken.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gas (40) Argon ist.

10. Verfahren zum Herstellen von Mehrscheiben-Glaseinheiten (70) mit einem nicht aus Luft bestehenden Gas (40) in dem Scheibenzwischenraum nach Anspruch 1, wobei die Trenneinrichtung eine Vielzahl von Nocken (113) aufweist, die jeweils den Glaseinheiten zugeordnet sind, wobei jede Nocke zumindest einen Abschnitt von einer der Scheiben der Einheit gegenüber dem umfänglichen Abstandselement (74) um eine Entfernung von zumindest etwa 1/16 Zoll (1,6 mm) beabstandet, um eine Öffnung hierzwischen zu bilden, wobei die Glaseinheiten (70) sich generell flächig gegeneinander abstützen; und wobei die Trenneinrichtung außer Kraft gesetzt wird, indem die Nocken (113) von den Glaseinheiten (70) abrücken und den Scheiben (72) gestatten, sich in dichtenden Kontakt mit ihren jeweiligen Abstandselementen (74) zu entspannen, wodurch die Öffnung verschlossen wird und die Scheibenzwischenräume der Glaseinheiten vollständig gegenüber der Vakuumkammerumgebung abgedichtet werden; und wobei die Glaseinheiten (70) gegeneinander komprimiert werden, um den Dichtkontakt von jedem Abstandselement (74) mit seinen zugeordneten Glasscheiben zu gewährleisten.

11. Verfahren zum Herstellen von Mehrscheiben-Glaseinheiten (70) mit einem nicht aus Luft bestehenden Gas in dem Scheibenzwischenraum gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Isolierglaseinheiten zusammengesetzt wird durch

(i) Positionieren einer ersten Scheibe (72) gegen eine Abstützplatte (81) oder die Scheibe einer zuvor zusammengesetzten Einheit;

(ii) Anordnen eines umfänglichen Abstandselementes (74) auf einer Oberfläche der ersten Scheibe, und zwar generell um deren Umfang;

(iii) Positionieren einer Trenneinrichtung (113) benachbart einer Kante der ersten Scheibe; und

(iv) Anordnen einer zweiten Scheibe gegen das Abstandselement in einer generell zu der ersten Scheibe ausgerichteten Beziehung, so daß die Trenneinrichtung eine Öffnung zwischen der zweiten Scheibe und dem Abstandselement entlang von zumindest einem Abschnitt des Abstandselementes bereitstellt, wobei die zwei Scheiben und das Abstandselement einen Scheibenzwischenraum definieren; und wobei die Trenneinrichtung (113) außer Kraft gesetzt wird, indem die Trenneinrichtung entfernt wird.

12. Verfahren zum Herstellen von Mehrscheiben-Glaseinheiten (70) mit einem nicht aus Luft bestehenden Gas (40) in dem Scheibenzwischenraum gemäß Anspruch 1, wobei jede Einheit der Vielzahl von Isolierglaseinheiten zusammengesetzt wird durch Anordnen eines sich umfänglich erstreckenden Abstandselementes (74) zwischen einem Paar von Glasscheiben (72), wobei das Abstandselement und die Scheiben einen Scheibenzwischenraum definieren; und wobei die Trenneinrichtung (113) durch Entfernen der Trennmittel (113) außer Kraft gesetzt wird.

13. Vorrichtung zum Füllen von Mehrscheiben-Glaseinheiten (70) mit einem nicht aus Luft bestehenden Gas, wobei jede Einheit zumindest ein Paar von generell parallelen Glasscheiben (72) mit sich gegenüberstehenden Flächen und ein umfängliches Abstandselement (74) unter Ausbildung eines Scheibenzwischenraumes aufweist, mit:

einer evakuierbaren Kammer (10);

einer Trenneinrichtung (114), die der Kammer zugeordnet ist, um zumindest einen Abschnitt von einer der Scheiben (72) jeder Einheit von ihrem zugeordneten umfänglichen Abstandselement (74) zu beabstanden, um eine Öffnung zwischen diesen bereitzustellen;

einer Einrichtung zum Erzeugen eines Vakuums in der Kammer; und

einer Einrichtung zum Füllen der Kammer mit einem nicht aus Luft bestehenden Gas (40); gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zum Außerkraftsetzen der Trenneinrichtung, um die Öffnung zu schließen und hierdurch die Scheibenzwischenräume der Glaseinheiten vollständig abzudichten.