EP0934453A1 - Wärmedämmender abstandhalter für isolierverglasungen - Google Patents

Wärmedämmender abstandhalter für isolierverglasungen

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Publication number
EP0934453A1
EP0934453A1 EP97947014A EP97947014A EP0934453A1 EP 0934453 A1 EP0934453 A1 EP 0934453A1 EP 97947014 A EP97947014 A EP 97947014A EP 97947014 A EP97947014 A EP 97947014A EP 0934453 A1 EP0934453 A1 EP 0934453A1
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EP
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spacer
glazing
glass panes
insulating glass
rubber
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Withdrawn
Application number
EP97947014A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedhelm Steffen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saar Gummiwerk GmbH
Original Assignee
Saar Gummiwerk GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66342—Section members positioned at the edges of the glazing unit characterised by their sealed connection to the panes
    • E06B3/66347—Section members positioned at the edges of the glazing unit characterised by their sealed connection to the panes with integral grooves or rabbets for holding the panes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66328—Section members positioned at the edges of the glazing unit of rubber, plastics or similar materials

Definitions

  • the invention relates to a method and a sealing profile for glazing insulating glass panes for multiple glazing in profile systems (frame structures) for window and facade construction.
  • the materials mainly used for the thermal separation are: Glass fiber reinforced polyamides (GFK-PA), polypropylene (PP), rigid polyurethane foam (rigid PUR foam) and hard chloroprene. This applies to both spacers and dam materials.
  • GFK-PA Glass fiber reinforced polyamides
  • PP polypropylene
  • rigid polyurethane foam rigid PUR foam
  • hard chloroprene hard chloroprene
  • the object of the invention is specifically to increase the thermal insulation of the glazing system, ie specifically to improve the k-value of the glazing (k v ).
  • the object is achieved according to the invention in that the spacers 1 spacing the insulating glass panes 8 of the multiple glazing, starting in one piece from a web or profile back 7, are laid around the frame edges of the insulating glazing panes and project into the cavity 9 delimited by the insulating glass panes attached to the outer glass panes and undercut in the web / spacer transition area and the cavities 2 formed by the undercuts between insulating glass pane 8, protruding spacer 1 and web 7 are elastically filled with a rubber material or a rubber-like material and that the spacers for spacing the insulating glass panes in the case of multiple glazing in window and facade construction, using the process according to the invention made of extrudable polymer material that can be crosslinked to form the elastomer or a TPE (thermoplastic elastomer) or a ther plastic polymer material.
  • TPE thermoplastic elastomer
  • the cavities formed by undercut on the pane edges can be backfilled by a gas-tight backfill of the same with an IIR rubber.
  • an IIR rubber In short: butyl rubber - which may not crosslink until it is backfilled. This creates effective gas-tight sealing surfaces between the outer panes and the spacers, which is very favorable for the pane interior.
  • the gas space can be equipped with a desiccant which can be applied all around in a layer thickness of up to 20 mm, preferably up to 10 mm, to the sealing film.
  • the method is particularly economical in that the spacers can be produced in one piece with the web or profile back that holds them together and, if necessary, with the side wing seals. This is achieved through extrusion and coextrusion with extrudable polymer materials such as:
  • Thermoplastics polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer) etc. and
  • thermoplastic elastomers ie thermoplastically processable elastomers partially cross-linked or with cross-linked portions, also called polymer alloy, which have rubber-elastic properties at room temperature due to their special molecular structure, but are nevertheless weldable and heat-forming; and in particular by the chemical by vulcanization Elastomer cross-linked natural or synthetic rubbers (rubber materials).
  • the decisive factor for this is the resilience behavior of such rubber materials, which is very well preserved, especially at higher temperatures and in aging behavior compared to the thermoplastics and thermoplastic elastomers.
  • the spacer, the good thermal insulation of the polymer materials and favorable mechanical properties are thus coupled.
  • Cross-linked rubber is, for example, equivalent to the following rubber materials:
  • EPM Ethylene-propylene copolymer
  • EPDM ethylene-propylene-diene terpolymer
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • CO epichlorohydrin rubber
  • ECO epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer
  • BR polybutadiene rubber
  • CR polychlorobutadiene Rubber
  • IIR Isobutylene-isoprene rubber
  • IR butyl rubber isoprene rubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene copolymer
  • SBR Styvol-butadiene copolymer
  • NR natural rubber
  • FIG. 1 shows the glazing mechanism for the procedure according to the invention for the case of insulating glazing with two or three insulating glass panes 8.
  • the sectional drawing shows the position of all glazing parts involved in the glazing process (see list of reference symbols) in relation to each other in the installed state.
  • Placed panes only have the effect that gas circulation and thus the heat transport by convection are largely avoided.
  • Figure 3 shows the end position reached in the installed state in the profile system of the window or a facade.
  • IIR isobutylene-isoprene rubber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Dichtungsprofil zur Einglasung von Isolierglasscheiben (8) bei der Mehrfachverglasung in Profilsystemen (Rahmenkonstruktionen) für den Fenster- und Fassadenbau. Zur Verbesserung der Wärmedämmung der Verglasung wird erfindungsgemäß der die Isolierglasscheiben (8) einer Mehrfachverglasung distanzierende Abstandhalter (1) aus einem Polymerwerkstoff extrudiert und die Scheiben (8) in den umlaufenden Absstandhalter (1) gasdicht eingebaut. Der k-Wert der Verglasung wird verbessert.

Description

Wärmedämmender Abstandhalter für Isolierverglasungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Dichtungspro- fil zur Einglasung von Isolierglasscheiben bei der Mehrfachverglasung in Profilsystemen (Rahmenkonstruktionen) für den Fenster- und Fassadenbau.
Die progressive Steigerung der Anforderungen an die Wärmedämmung im Fenster- und Fassadenbau in den zurückliegenden Jahren haben eine Vielzahl konstruktiv und materialtechnisch begründeter Maßnahmen eingeleitet, die in summarischer Wirkung zum Ziele hatten, die geforderten k-Werte zu unterschreiten .
So werden z. B. auch die Vorzüge des Werkstoffes Aluminium für die Verwendung im Fenster- und Fassadenbau mittlerweile sehr differenziert gewertet, da seine Wärmeleitfähigkeit von ca. 200 W/(m * K) gegenüber Holz und Kunststoff (kleiner 1 W/(m * K) z. B. (EPDM 0,4 W/(m * K)) doch erheblich ist.
Für Aluminium-Fenster bedeutet dies, daß Wärme- bzw. Kälteströme über die Stege und Wandungen von innen nach außen bzw. umgekehrt transportiert werden. D. h. , das Profil bildet praktisch eine Wärmebrücke über die bei genügend hoher Temperaturdifferenz zwischen den Enden ein stetiger Wärmeabstrom erfolgt. Derartige Verlustwärmen sind je nach Temperaturdifferenz, Material und Leitquerschnitt, erheblich und teuer. Alles konstruktive Bemühen konzentrierte sich daher auf die Entwicklung, diese unerwünschten Wärmebrücken, die durch das Profil entstehen, zu unterbinden. Dies führte zu hochentwickelten Profilkonstruktionen, wie beispielsweise die Isolierstegkonstruktionen, wie man sie vom Einsatz in Gebäuden mit Klimaanlagen kennt. Heute sind die Anforderungen an die Wärmedämmung präzisiert und für die einzelnen Bauteile definiert. Für Fensterrahmen entstanden die "Rahmenmaterialgruppen für Fenster", die Material und Konstruktionsaufbau der Rahmen bewerten.
Wesentlich ist bei fast allen Konstruktionen das Prinzip der thermischen Trennung. Bei Metallprofilen ist es logisch und zwingend.
Von innen nach außen durchgehende Profile werden danach in zwei Teilprofile getrennt, und diese werden durch ein Material mit sehr schlechter Wärmeleitfähigkeit wieder miteinander verbunden. Die Entwicklung ist jedoch noch lange nicht abgeschlossen, da mit immer neuen Erfindungen und Innovationen das mechanische und wärmetechnische Verhalten thermisch getrennter Profilsysteme aufeinander abgestimmt wird.
Die für die thermische Trennung vorwiegend verwendeten Materialien sind: Glasfaserverstärkte Polyamide (GFK-PA), Polypropylen (PP), Polyurethan-Hartschaum (PUR-Hartschaum) und Hartchloroprene. Es bezieht sich dies sowohl auf Ab- standhalter als auch auf Damm-Materialien. In der durch Isolierglas-Mehrfachverglasung erreichten Wärmedämmung über die Glaskomponente durch nichtzirkulierende Luft- bzw. Gaspolster, werden die Einzelscheiben in der Regel jedoch noch durch metallische Abstandhalter fixiert, die die Wärmedämmung der Einglasung verringern.
Aufgabe der Erfindung ist es speziell, die Wärmedämmung des Einglasungssystems zu steigern, d. h. konkret den k-Wert der Verglasung (kv) zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die die Isolierglasscheiben 8 der Mehrfachverglasung distanzierenden Abstandhalter 1 einstückig von einem Steg oder Profilrücken 7 ausgehend, an den Fassungsrändern der Isolier- glaεscheiben umlaufend verlegt, in den von den Isolierglas- scheiben abgegrenzten Hohlraum 9 hineinragen, zu den äußeren Glasscheiben hin befestigt und im Übergangsbereich Steg/Abstandhalter hinterschnitten sind und die durch die Hin- terschneidungen gebildeten Hohlräume 2 zwischen Isolierglasscheibe 8, hineinragendem Abstandhalter 1 und Steg 7 mit einem Gummiwerkstoff oder einem gummiartigen Werkstoff elastisch ausgefüllt sind und daß die Abstandhalter zum Distanzieren der Isolierglasscheiben bei der Mehrfachverglasung im Fenster- und Fassadenbau, nach dem erfindungsgemä- ßen Verfahren aus extrudierbarem, während der Extrusion zum Elastomer vernetzbaren Polymerwerkstoff oder einem TPE (thermoplastisch verarbeitbarem Elastomer) oder einem thermoplastischen Polymerwerkstoff besteht.
Dadurch entfällt die metallische Kältebrücke zwischen den Scheiben.
Nach einer besonders günstigen Verfahrensweise der Erfindung gelingt die Hinterfüllung der durch Hinterschneidung gebildeten Hohlräume an den Scheibenrändern durch eine gasdichte Hinterfüllung derselben mit einem IIR-Kautschuk - kurz: Butylkautschuk - der ggf. erst bei der Hinterfüllung vernetzt. Dabei entstehen wirksame gasdichte Dichtflächen zwischen den Außenscheiben und den Abstandhaltern, was sehr günstig ist für den Scheibeninnenraum.
Durch die Verwendung doppelseitig wirkender Klebebänder zur Befestigung zwischen den äußeren Glasscheiben und dem Abstandhalter mit Acrylkautschuk-Klebeband wird ein sicheres Verarbeitungshandling des Verglasungssystems erreicht. Durch das Aufbringen einer gasdichten Dichtungsfolie auf die Flächen der innenliegenden Stirnseite des Ab- standhalters kann der Gasraum mit einem Trockenmittel ausgestattet werden, das sich umlaufend in einer Schichtdicke bis zu 20 mm vorzugsweise bis zu 10 mm, auf die Dichtungsfolie aufbringen läßt.
Besonders wirtschaftlich wird das Verfahren dadurch, daß die Abstandhalter mit dem sie zusammenhaltenden Steg bzw. Profilrücken und ggf. mit den seitlichen Flügeldichtungen einstückig hergestellt werden können. Dies gelingt durch Extrusion und Coextrusion mit extrudierbaren Polymerwerkstoffen wie:
Thermoplasten (Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE), SEBS (Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol- Blockcopolymer ) usw. und
Thermoplastischen Elastomeren (TPE), d. h. thermoplastisch verarbeitbare Elastomere teilvernetzt bzw. mit vernetzten Anteilen, auch Polymerlegierung genannt, die aufgrund ihrer besonderen Molekularstruktur bei Raumtemperatur gummielastische Eigenschaften aufweisen, aber dennoch schweißbar und warmbildsam sind; und insbesondere durch die durch Vulkanisation chemisch zum Elastomer vernetzten natürlichen oder synthetischen Kautschuke (Gummiwerkstoffe).
Ausschlaggebend dafür ist das Rückstellverhalten derartiger Gummiwerkstoffe, das besonders bei höheren Temperaturen und im Alterungsverhalten im Vergleich zu den Thermoplasten und Thermoplastischen Elastomeren sehr gut erhalten bleibt.
Dies ist auf das Fehlen fast jeglicher viskoser Verformungsanteile unter Zug-/Druck-/Schubbeanspruchung zurückzuführen. Günstiges Rückstellverhalten garantiert langzeitig hohe Dichtwirkung.
Damit wird bei einer erfindungsgemäßen Ausführung der Abstandhalter, die gute Wärmedämmung der Polymerwerkstoffe mit günstigen mechanischen Eigenschaften (hohes Rückstell- vermögen über lange Jahre) gekoppelt.
Zudem ist es möglich, das Profil in einem Arbeitsgang durch Extrusion sowie ggf. mit Flügeldichtungen durch Coextrusi- on, einstückig wirtschaftlich herzustellen.
Vernetzter Kautschuk ist dabei beispielhaft gleichzusetzen mit folgenden Gummiwerkstoffen:
Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM) Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) , Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Epichlorhydrin-Kautschuk (CO), Epichlorhydrin-EthylenoxidCopolymer (ECO), Polybutadien-Kautschuk (BR), Polychlorbutadien-Kautschuk (CR),
Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR), ( Butylkautschuk) Isopren-Kautschuk (IR), Acrylnitril-Butadien-Copolymer (NBR), Styvol-Butadien-Copolymer (SBR) oder Naturkautschuk (NR) oder deren Verschnitte.
Dabei sind durch Coextrusion auch unterschiedliche Materialbereiche und damit Materialhärten realisierbar, die es erlauben, den Stegbereich oder den Abstandhalter oder die Flügeldichtung in ihrer Härte an die Erfordernisse anzupassen.
In Figur 1 ist der Einglasungsmechanismus für die erfindungsgemäße Verfahrensweise für den Fall der Isoliervergla- sung mit zwei bzw. drei Isolierglasscheiben 8 dargestellt. Die Schnittzeichnung gibt dabei die Lage aller am Einglasungsverfahren beteiligten Verglasungsteile (s. Bezugszeichenliste) im Einbauzustand zueinander an.
Wesentlich ist dabei, daß bei drei oder mehr Isolierglas- scheiben, nur die äußeren Scheiben mit der hinterfüllten Hinterschneidung den gasdichten Abschluß zur Umgebung hin sichern.
Hineingestellte Scheiben bewirken lediglich, daß eine Gaszirkulation und damit der Wärmetransport durch Konvektion weitgehend unterbleibt.
In Figur 2 wird deutlich, wie der Abstandhalter 1 über den Profilrücken (Steg) 7 einstückig mit Flügeldichtungen 5 extrudiert sein kann, so daß schon zueinander fixierte Scheiben 8 per Verglasungsblock in die vorgesehenen Aufnahmenuten des Rahmens eingebaut werden können.
Figur 3 zeigt die im eingebauten Zustand erreichte Endposition im Profilsystem des Fensters oder auch einer Fassade.
Bezugszeichenliste
: Der Teil des Profils, der als Abstandhalter zwischen den Scheiben wirkt
: Gefüllte Hinterschneidung (Ausnehmung) des Abstandhalters durch einen gasdichten Isobutylen-Isopren- Kautschuk (IIR), üblicherweise als Butylkautuschuk bezeichnet.
: Dichtungsfolie
: Trockenmittel
: Flügeldichtung
: Klebeband
: Der Teil des Profils, der als Steg bzw. Profilrücken für den/die Abstandhalter und ggf. die Flügeldichtungen wirkt
: Isolierglas-Scheiben
: Hohlraum, Luft-/Gasraum der Isolierglas-Fenster

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Einglasung von Isolierglasscheiben bei der Mehrfachverglasung in Profilsystemen (Rahmenkonstruktionen) für den Fenster- und Fassadenbau, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die die Isolierglasscheiben (8) der Mehrfachverglasung distanzierenden Abstandhalter (1) einstückig von einem Steg oder Profilrücken (7) ausgehend, an den Fassungsrändern der Isolierglasscheiben umlaufend verlegt, in den von den Isolierglasscheiben abgegrenzten Hohlraum (9) hineinragen, zu den äußeren Glasscheiben hin befestigt und im Übergangsbereich Steg/Abstandhalter hinterschnitten sind und die durch die Hinterschneidungen gebildeten Hohlräume (2) zwischen Isolierglasscheibe (8), hineinragendem Abstandhalter (1) und Steg (7) mit einem Gummiwerkstoff oder einem gummiartigen Werkstoff elastisch ausgefüllt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Hohlräume (2) mit vernetztem oder während des Einbringens vernetzendem IIR-Butylkautschuk (Isobutylen- Isopren-Kautschuk) gasdicht hinterfüllt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die Befestigung zwischen den äußeren Glasscheiben (8) und dem Abstandhalter (1) mit doppelseitig wirkendem Klebeband (6) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß auf die dem Hohlraum (9) zugewandte Stirnfläche (3) der Abstandhalter (1) eine gasundurchlässige Dichtungsfolie (3) aufgebracht ist, die umlaufend mit einem Trockenmittel (4) mit einer Schichtdicke bis zu 20 mm, vorzugsweise bis zu 10 mm, belegt ist.
5. Abstandhalter zum Distanzieren von Isolierglasscheiben bei der Mehrfachverglasung im Fenster- und Fassadenbau, geeignet für ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß er aus extrudierbarem, während der Extrusion zum Elastomer vernetzbaren Polymerwerkstoff oder einem TPE (thermoplastisch verarbeitbarem Elastomer) oder einem thermoplastischen Polymerwerkstoff besteht.
6. Abstandhalter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß er aus einem vernetzten natürlichen oder synthetischen Kautschuk besteht.
7. Abstandhalter nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß links-/rechts- oder beidseitig am Profilrücken bzw. Steg (7) ein oder zwei Flügeldichtungsprofile (5) an- extrudiert sind.
8. Beidseitig klebendes Klebeband zum Aufbringen auf Glas und elastomeren Polymerwerkstoff, geeignet zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß das Klebeband (6) aus einem Acrylatkautschuk-Klebeband besteht.
EP97947014A 1996-10-25 1997-10-22 Wärmedämmender abstandhalter für isolierverglasungen Withdrawn EP0934453A1 (de)

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