Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines
Kabels in den äußeren Randbereich einer heizbaren
Verglasungseinheit, bei dem das Kabel in den durch einen
umlaufenden Abstandshalter gebildeten äußeren Randbereich
eines Zwischenraumes zwischen zwei Scheiben der heizbaren
Verglasungseinheit eingebracht wird, und das Kabel mit einer
Widerstandsschicht kontaktiert ist, die auf der zum
Zwischenraum weisenden Seite einer Scheibe aufgebracht wurde.
Die Erfindung betrifft ferner eine Führungsvorrichtung zur
Einbringung eines Kabels in den äußeren Randbereich einer
heizbaren Verglasungseinheit.
Die Erfindung betrifft ferner eine heizbare Verglasungseinheit
aufweisend wenigstens eine äußere Scheibe und eine innere
Scheibe, die einen Zwischenraum bilden, wobei der Zwischenraum
von einem umlaufenden, elektrisch isolierenden Abstandshalter
umrandet ist, an dessen Außenseite ein Randbereich ausgebildet
ist, der mit einem Dichtmaterial ausgefüllt ist, wobei
wenigstens die innere Scheibe auf der zum Zwischenraum
weisenden Seite eine Widerstandsschicht aufweist, die mit
wenigstens zwei Kabeln kontaktiert ist, welche entlang des
Abstandhalters laufen und durch den äußeren Randbereich in die
Umgebung der Verglasungseinheit geführt sind.
In der Bau- und Fassadentechnik ist es bekannt,
Verglasungseinheiten einzusetzen, deren Funktion über die
Verglasung bestimmter Abschnitte hinausgeht. Beispielsweise
kommen zur Wärmedämmung von Gebäuden Isolierglasscheiben zur
Anwendung, während zur Erwärmung von Räumen heizbare
Verglasungen bekannt sind. Isolierglasscheiben bestehen aus
einem Schichtaufbau aus wenigstens zwei Glasscheiben, wobei
der Zwischenraum zur Senkung des k-Werts vorzugsweise mit
einem Gas gefüllt ist. Bei Isolierglasscheiben ist es ferner
bekannt, zusätzlich niedrig-emissive Beschichtungen
einzusetzen, um das Emissionsvermögen der Glasoberfläche und
damit wiederum den k-Wert zu senken.
Heizglasscheiben weisen ebenfalls eine transparente
Widerstandsschicht in Form einer sehr dünnen Metallschicht
auf, die vorzugsweise niedrig-emissiv ist und bei Anschluss an
eine Stromquelle Wärme erzeugt. Derartige Widerstandsschichten
können beispielsweise aus Metallen wie Nickel, Chrom, Gold,
Silber, Kupfer oder Platin gebildet werden oder es handelt
sich um dotierte Zinn- oder Indium-Schichten.
Um die Funktion einer Verglasung zu optimieren, werden
Isolierglasscheiben typischerweise mit einer Heizfunktion
kombiniert. So können die Eigenschaften der Isolierglasscheibe
zu Dämmung, Wärmeschutz und Sonnenschutz genutzt werden,
während sich durch eine Heizfunktion gleichzeitig ein
angenehmes Wohn- und Arbeitsklima in Räumen erzeugen lässt.
Eine heizbare Isolierglasscheibe ist beispielsweise aus der
Deutschen Offenlegungsschrift DE 2 113 876 bekannt, in welcher
der grundsätzliche Aufbau einer heizbaren Isolierglasscheibe
beschrieben ist.
Durch die Kombination von Isolierglasscheiben und Heizglas
treten in der Praxis jedoch insbesondere durch die verwendeten
elektrischen Komponenten bestimmte Probleme auf. Insbesondere
sind an die Dichtigkeit des Zwischenraumes zwischen zwei
Scheiben einer Isolierglaseinheit besondere Anforderungen zu
stellen. Auch bei jahrelangem Betrieb darf kein Füllgas
entweichen oder Medien wie Wasserdampf oder andere
Verunreinigungen in den Zwischenraum eindringen. Ein
Eindringen von Medien in den Zwischenraum kann dabei nicht nur
die Beständigkeit der Verglasungseinheit herabsetzen, was zu
optischen Veränderungen der Verglasung führen kann, sondern
auch gravierend die elektrische Sicherheit der Heizverglasung
beeinträchtigen.
Der äußere Randbereich des Zwischenraumes, der typischerweise
durch einen nach außen abgedichteten umlaufenden
Abstandshalter gebildet wird, muss demnach hohen Anforderungen
an die Dichtigkeit genügen. Insbesondere durch den
erforderlichen Anschluss der Widerstandschicht an eine
Stromquelle, der typischerweise durch ein Kabel erfolgt,
stellt der Randbereich einer Heizglasscheibe einen
Schwachpunkt der Verglasungseinheit dar, da das Kabel aus dem
Randbereich in die Umgebung geführt werden muss. Durch ein
Kabel kann entweder innerhalb der Ummantelung direkt
Wasserdampf in den Zwischenraum eindringen, oder die Dichtung
wird durch die Durchführung des Kabels so unterbrochen, dass
an dieser Stelle Wasserdampf in den Zwischenraum eindringen
kann.
Auch bringt das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen
Widerstandsschicht auf eine Glasscheibe bei der Verarbeitung
und Einbringung in eine Verglasungseinheit verschiedene
Probleme mit sich, die bei der Fertigung berücksichtigt werden
müssen. Die Widerstandsschicht darf beispielsweise keinen
Kontakt zu leitenden Komponenten der Verglasungseinheit haben,
die bei Berührung eine Gefährdung des Benutzers darstellen
oder einen Kurzschluss verursachen können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine heizbare
Verglasungseinheit mit großer Beständigkeit, langer
Haltbarkeit und hoher elektrischer Sicherheit bereitzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur
Herstellung einer heizbaren Verglasungseinheit mit großer
Beständigkeit, langer Haltbarkeit und hoher elektrischer
Sicherheit bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der
Ansprüche 1, 8, 14, 18 und 25 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den
Unteransprüchen.
Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere dadurch gelöst,
dass ein Anschlusskabel zur Verbindung einer
Widerstandsschicht mit einer Stromquelle so in den äußeren
Randbereich der Verglasung eingebracht wird, dass es sich
nicht in die durch das Profil des Abstandhalters gebildeten
Ecken drücken kann, sondern mittig zwischen den beiden
Scheiben der Verglasung positioniert wird. Dadurch wird
erreicht, dass ein Dichtmittel als Versiegelung so in den
Randbereich eingebracht werden kann, dass es das Kabel
vollständig umgibt und somit durch die Einbringung des Kabels
keine Schwachstellen in Form von ungleichmäßig verteiltem
Dichtmittel oder sogar Lufteinschlüssen entstehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dazu das Einbringen eines
Kabels in den äußeren Randbereich einer heizbaren
Verglasungseinheit vor, bei dem das Kabel in den durch einen
umlaufenden Abstandshalter gebildeten äußeren Randbereich
eines Zwischenraumes zwischen zwei Scheiben der heizbaren
Verglasungseinheit eingebracht wird, und das Kabel mit einer
Widerstandsschicht kontaktiert ist, die auf der zum Zwischenraum weisenden Seite einer Scheibe aufgebracht wurde.
Der innere Kabeldraht des Kabels wird mit der
Widerstandsschicht kontaktiert und das Kabel mittels einer
Führungsvorrichtung in den Randbereich eingebracht. Dabei wird
die Führungsvorrichtung entlang des Abstandhalters geführt und
das Kabel so in den Randbereich eingebracht, dass die äußere
Mantelung des Kabels keinen Kontakt zu einer Innenfläche der
beiden Scheiben hat. Der äußere Randbereich wird mit einem
Dichtmaterial ausgefüllt, wobei das Kabel in einer Position
gehalten wird, in der die Mantelung des Kabels keinen Kontakt
zu einer Innenfläche der Scheiben hat und anschließend härtet
das Dichtmaterial aus.
Das Kabel wird mittels einer Führungsrille in der
Führungsvorrichtung in eine Position innerhalb des äußeren
Randbereichs gebracht, in welcher die äußere Mantelung des
Kabels keinen Kontakt zu einer Innenfläche der Scheiben hat.
Dabei erfolgt die Positionierung des Kabels und die Ausfüllung
des Randbereichs in einem besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Arbeitsgang. Dazu
wird der äußere Randbereich durch einen Zulauf mit
Dichtmaterial ausgefüllt, der in Verbindung mit der
Führungsvorrichtung steht und der Randbereich wird unmittelbar
nach der Positionierung des Kabels mit Dichtmaterial
ausgefüllt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die
Positionierung des Kabels und die Ausfüllung des Randbereichs
in getrennten Arbeitsgängen. Dabei wird zuerst das Kabel
mittels einer Vorrichtung in eine geforderte Position gebracht
und in dieser gehalten, bis der Randbereich mit einer weiteren
Vorrichtung in einem anderen Arbeitsgang ausgefüllt wird. In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
wird der Randbereich der Verglasung zuerst teilweise mit
Dichtmaterial ausgefüllt und danach das erfindungsgemäße
Verfahren zum Einbringen des Kabels mittels einer
Führungsvorrichtung durchgeführt. Diese Vorgehensweise hat den
Vorteil, dass das Kabel nicht in Berührung mit dem
Abstandhalter kommt, sondern vollständig von Dichtmittel
umgeben ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, dass Verfahren zum
Einbringen eines Kabels in den äußeren Randbereich einer
heizbaren Verglasungseinheit so auszugestalten, dass
das Kabel beim Einbringen in Längsrichtung entlang des
Abstandhalters geführt wird und das Kabel mit der Mantelung so
an dem Abstandhalter fixiert wird, dass die Mantelung des
Kabels keinen Kontakt zu einer Innenfläche der Scheiben hat.
Danach wird der äußere Randbereich ebenfalls mit einem
Dichtmaterial ausgefüllt und das Dichtmaterial ausgehärtet.
Dabei kann das Kabel mit einer Führungseinrichtung oder
manuell in den Randbereich des Abstandhalters eingebracht
werden.
Vorzugsweise wird die Mantelung mittels einer Kleberschicht an
dem Abstandhalter fixiert, wobei die Kleberschicht auf den
Abstandhalter oder auf das Kabel aufgebracht werden kann.
Besonders bevorzugt ist jedoch eine Kleberschicht, die sich
bei Einbringung des Kabels auf der Außenseite des
Abstandhalters befindet.
Die Kontaktierung des inneren Kabeldrahts mit der
Widerstandsschicht erfolgt vorzugsweise im äußeren Randbereich
der Verglasung, indem der Kabeldraht mit einem Kupferband
verbunden wird, das in Kontakt mit der Widerstandsschicht
steht. Der Kabeldraht wird beispielsweise auf das Kupferband
aufgelötet. Anstatt eines Kupferbandes kann auch ein Band aus
einem anderen leitenden Werkstoff verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung zur Einbringung eines
Kabels in den äußeren Randbereich einer heizbaren
Verglasungseinheit, wobei das Kabel mit der
Führungsvorrichtung in den durch einen umlaufenden
Abstandshalter gebildeten äußeren Randbereich eines
Zwischenraumes zwischen zwei Scheiben der heizbaren
Verglasungseinheit eingebracht wird, ist beweglich entlang des
Abstandhalters führbar. Die Führungsvorrichtung weist ferner
eine Führungsrille auf, in welcher das Kabel beim Einbringen
in den Randbereich gehalten wird, wobei die Führungsrille so
positioniert ist, dass die äußere Mantelung des Kabels beim
Einbringen in den Randbereich keinen Kontakt zu einer
Innenfläche der Scheiben hat. Die Führungsrille ist dabei
vorzugsweise so positioniert, dass sie sich beim Einbringen
des Kabels innerhalb des äußeren Randbereichs und mittig
zwischen den Scheiben befindet.
Die Führungsvorrichtung steht in Verbindung mit einem Zulauf,
über den Dichtmaterial in den äußeren Randbereich füllbar ist.
Bei der Verbindung kann es sich beispielsweise um eine direkte
Verbindung in der Form handeln, dass sich der Zulauf in der
Führungsvorrichtung selbst befindet und die gesamte
Vorrichtung beim Herstellen der Verglasungseinheit entlang des
Abstandhalters führbar ist. Die Führungsvorrichtung und der
Zulauf können auch indirekt auf die Art verbunden sein, dass
sich die Geschwindigkeit des Zulaufs beim Führen entlang des
Abstandhalters nach der Geschwindigkeit der
Führungsvorrichtung richtet, so dass eine Verbindung besteht,
die einen gleichmäßigen Arbeitsgang erzeugt.
Die erfindungsgemäße heizbare Verglasungseinheit weist
wenigstens eine äußere Scheibe und eine innere Scheibe auf,
die einen Zwischenraum bilden, wobei der Zwischenraum von
einem umlaufenden, elektrisch isolierenden Abstandshalter
umrandet ist, an dessen Außenseite ein Randbereich ausgebildet
ist, der mit einem Dichtmaterial ausgefüllt ist, wobei
wenigstens die innere Scheibe auf der zum Zwischenraum
weisenden Seite eine Widerstandsschicht aufweist, die mit
wenigstens zwei Kabeln kontaktiert ist. Die Kabel laufen
entlang des Abstandhalters und sind durch den äußeren
Randbereich in die Umgebung des Randbereichs geführt. Dabei
hat die äußere Mantelung des Kabels keinen Kontakt zu einer
Innenfläche einer Scheibe. Die heizbare Verglasungseinheit
wurde vorzugsweise nach einem der beschriebenen Verfahren
hergestellt.
Bei dem verwendeten Dichtmaterial handelt es sich vorzugsweise
um ein Dichtmittel auf Butylkautschukbasis. Beispielsweise hat
es sich als zweckmäßig erwiesen, als Dichtmaterial für die
Versiegelung des Randbereichs Hotmelt einzusetzen. Auch als
Kleberschicht zur Fixierung des Kabels an der Außenseite des
Abstandhalters wird vorzugsweise Hotmelt eingesetzt. Das
Hotmelt sichert alle isolierglasspezifischen Funktionen der
Verglasung ab, stellt eine gute Feuchtesperre dar und
verhindert effektiv die Gaspermeation. Ferner hat es gute
Verklebungseigenschaften mit dem durch das Hotmelt zu
führenden Kabel. Um die an heizbare Verglasungen zu stellenden
Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, ist das Kabel dabei
vorzugsweise doppelwandig ausgeführt. Es weist somit eine
innere Ummantelung und eine äußere Mantelung auf, wobei die
äußere Mantelung zweckmäßigerweise aus einem Material besteht,
dass eine gute Haftung zu dem Dichtungsmaterial Hotmelt
aufweist. Insbesondere hat sich als äußere Mantelung PVC als
zweckmäßig erweisen.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der heizbaren
Verglasungseinheit ist es, dass die Ecken der inneren Scheibe
mit der Widerstandsschicht entschichtet sind und in diesen
Bereichen keine Widerstandsschicht aufweisen. Der Rand der
Scheibe ist vorzugsweise ebenfalls entschichtet. Die Ecken
sind dabei vorzugsweise in einem Winkel von im Wesentlichen
45° zu den Scheibenrändern entschichtet. Dies hat den Vorteil,
dass verwendete Eckstücke des Abstandhalters keinen Kontakt zu
der Widerstandsschicht haben. Elektrisch isolierte
Abstandhalter bestehen zwar aus Kunststoff, jedoch befinden
sich im Innern der Abstandhalter Metallprofile, um die
erforderliche Stabilität des Abstandhalters herzustellen.
Diese Metallteile werden beim Ablängen der Profile freigelegt,
so dass potenzielle Kontaktstellen zu der Widerstandsschicht
entstehen. Dies kann zu Kurzschlüssen führen, was die
elektrische Sicherheit der heizbaren Verglasungseinheit
erheblich beeinträchtigt.
Der Winkel, unter dem die Ecken entschichtet sind, kann leicht
von 45° abweichen, ein Winkel von 45° ist jedoch besonders
zweckmäßig, da eine größtmögliche Widerstandsschichtfläche
realisiert werden kann, indem die Widerstandsschicht bis kurz
vor ein Eckstück des Abstandhalters reicht, das typischerweise
in einem Winkel von 45° zu den Scheibenrändern steht. In einem
besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
beträgt der Abstand zwischen Widerstandsschicht und Eckstück
2mm.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter
Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
Von den Abbildungen zeigt:
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch einen Teil einer
erfindungsgemäßen heizbaren Verglasungseinheit mit
eingebrachtem Kabel;
- Fig. 2
- die Kontaktierung der elektrisch leitfähigen
Widerstandsschicht mit einem Kabel;
- Fig. 3
- eine Aufsicht auf den inneren Teil einer heizbaren
Verglasungseinheit; und
- Fig. 4
- die Verwendung einer Führungsvorrichtung zum
Einbringen eines Kabels in eine heizbare
Verglasungseinheit.
In Fig. 1 ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen heizbaren Verglasungseinheit mit einem
eingebrachten Kabel zum Anschluss einer Widerstandsschicht an
eine Stromquelle dargestellt. Vorzugsweise wird die Einheit
als Isolierglas bestehend aus wenigstens zwei auf Abstand
gehaltenen vorgespannten Sicherheitsgläsern 20 und 30
hergestellt, um eine hohe mechanische und thermische
Festigkeit zu erhalten. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen,
dass zumindest die raumseitige (innere) Scheibe 30 vorgespannt
ist, währen die Außenscheibe 20 optional auch als nicht
vorgespanntes Glas ausgeführt werden kann. Die beiden Scheiben
können ferner als Einfachglas oder aufgrund von
Sicherheitsaspekten als Verbundsicherheitsglas ausgeführt
sein.
Durch einen umlaufenden Abstandhalter 50 wird zwischen den
beiden Scheiben ein Zwischenraum 40 gebildet, der mit einem
Gas gefüllt ist. Dabei kann es sich im einfachsten Fall um
trockene Luft handeln, zur Absenkung des k-Werts wird die Luft
jedoch typischerweise durch ein Edelgas wie Argon, Krypton
oder Xenon mit geringer thermischer Leitfähigkeit ersetzt. In
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
besteht die Gasfüllung im Scheibenzwischenraum aus 95% Krypton
und 5% Luft.
Auf der zum Innenraum 40 zeigenden Seite ist die raumseitige
Scheibe 30 mit einer elektrisch leitfähigen und niedrig-emissiven
Beschichtung 80 überzogen. Die Schicht besteht
beispielsweise aus einem Metall wie Nickel, Chrom, Gold,
Silber, Kupfer oder Platin oder es handelt sich um dotierte
Zinn- oder Indium-Schichten. Die Schicht ist dabei so dünn,
dass sie weitestgehend transparent ist. Die Widerstandsschicht
kann durch den Joule-Effekt aufgeheizt werden, wenn sie in
einem Stromkreis integriert wird. Die so erzeugte Leistung
kann vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20-250 W/m2
variiert werden, wobei das System über einen kurzen Zeitraum
mit Leistungsspitzen von bis zu 1000 W/m2 belastet werden kann.
Es hat sich jedoch erwiesen, dass eine mittlere Leistung von
300 W/m2 über 10 Sekunden nicht überschritten werden sollte.
Die Widerstandsschicht 80 besteht in einem besonders
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus mehreren
Funktionsschichten. Beispielsweise kann sich unter- und
oberhalb einer Silberschicht jeweils eine Blockerschicht
befinden. Vorteilhaft ist es ferner, dass sich zur
Verbesserung der Haftung auf der beschichteten Glasscheibe
eine Haftschicht aus Bi-, Sn- oder Zn-Oxid befindet. Die
Widerstandsschicht kann ferner mit einer Deckschicht ebenfalls
aus Bi-, Sn- oder Zn-Oxid überzogen sein. Die Außenscheibe 20
ist ebenfalls mit einer niedrig-emissiven Schicht 81
überzogen. Diese Schicht befindet sich vorzugsweise auf der
zum Zwischenraum 40 zeigenden Seite der Scheibe und die
Emissivität dieser Schicht liegt beispielsweise bei ε=0,04.
Bei dem umlaufenden Abstandhalter 50 handelt es sich um ein
hohles Profil, das thermisch und elektrisch isoliert ist. Das
Profil ist mit einem Feuchteabsorber 51 gefüllt, bei dem es
sich beispielsweise um ein Molekularsieb handeln kann. Die
Breite des Abstandshalters liegt in der Größenordnung von 6-16
mm, vorzugsweise bei etwa 12mm. Die Wärmeleitfähigkeit des
Abstandhalters liegt in einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung, gemessen bei einer mittleren Temperatur von 10°C,
bei λ=0,45 W/mK. In den Ecken der Scheiben befinden sich
Eckstücke 52 (dargestellt in Fig. 3), welche die Verbindung
zwischen jeweils zwei geraden Abstandhalterprofilen bilden.
Außerhalb des Abstandhalters 50 befindet sich ein äußerer
Randbereich 60, der zur Randabdichtung des Systems dient. Die
Versiegelung des Gesamtsystems besteht aus einem gas- und
feuchteabdichtenden 2-Barrierensystem. Dabei wird die erste
Dichtebene zwischen dem Abstandhalterprofil 50 und den
niedrig-emissiven Schichten 80 und 81 durch jeweils eine
Dichtungsfläche 61 und 62 gebildet. Diese Dichtschichten
bestehen aus einem geeigneten Dichtstoff wie beispielsweise
Butyl und werden bei der Montage der beiden Scheiben mit dem
Abstandhalter eingebracht.
Die zweite Dichtebene wird durch die Versiegelung des
Randbereichs 60 erzeugt, die durch Auffüllung mit einem
hochdampfdiffusionsdichten Dichtstoff wie Hotmelt-Butyl
erfolgt. Dabei handelt es sich um einen Dichtstoff auf
Butylkautschukbasis mit besonders vorteilhaften Eigenschaften
für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Heizglaseinheit.
Neben einer sehr geringen Wasserdampf-Durchlässigkeit von
unter 0,2 g/m2d (gemessen nach DIN 53 122, Teil 1 Klima D: 2 mm
dicke Folien) weist das Material eine gute Haftung sowohl zu
Glas, Aluminium und verzinktem oder nicht-rostendem Stahl auf.
Es haftet somit gut sowohl an den Scheibeninnenseiten als auch
am Abstandhalter.
Die elektrische Verbindung der leitfähigen Widerstandsschicht
80 mit einer Stromquelle erfolgt über Elektroden, die auf die
Widerstandsschicht aufgebracht sind. Ein besonders bevorzugtes
Ausführungsbeispiel dieser Kontaktierung ist in Fig. 2 und
Fig. 3 dargestellt. Der Fig. 2 ist ein Schnitt durch zwei
Scheiben und einen Abstandhalter an der Stelle zu entnehmen,
an der ein Kabel 90 kontaktiert wird. Die Widerstandsschicht
reicht in diesem Ausführungsbeispiel bis unter den
Abstandhalter. Der Kontakt des inneren Drahtes 93 zur
Widerstandsschicht 80 erfolgt über ein Kupferband 82, welches
auf dem Rand der Widerstandsschicht liegend angebracht ist.
Das Kupferband ist über ein weiteres Band 83 in Form einer
Silberschicht mit der Widerstandsschicht verbunden, so dass
das Kupferband im Kontaktbereich mit der Widerstandsschicht
oben und unten von Silber umgeben ist. So ist eine gute
Kontaktierung der Widerstandsschicht mit dem Kupferband
gewährleistet.
Der innere Draht 93 des Kabels 90, der typischerweise
ebenfalls aus Kupfer besteht, kann so auf dem Kupferband
angelötet werden, was direkt auf der Widerstandsschicht nicht
möglich wäre. Die Lötstelle liegt dabei vorzugsweise außerhalb
des Abstandhalters 50 im äußeren Randbereich 60. Die Lötung
kann vor oder nach dem Zusammenbau der Scheiben mit dem
Abstandhalter erfolgen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft
erwiesen, die Lötung vor dem Zusammenbau der einzelnen
Bestandteile des Isolierglases anzubringen.
Der Aufbau des innen liegenden Teils einer Heizverglasung ohne
Außenscheibe 20 ist in Fig. 3 in einer Aufsicht dargestellt.
Die innere Scheibe 30 ist mit einer gestrichelt dargestellten
Widerstandsschicht 80 überzogen, die nicht bis zum Rand der
Scheibe reicht, sondern vorzugsweise einen Rand 100
unbeschichtet lässt. Die Breite dieses Randes liegt
vorzugsweise in der Größenordnung von 8-11 mm. Ferner sind die
Ecken der Scheibe in einem Winkel von vorzugsweise α=45°
ebenfalls entschichtet. Diese Entschichtung erhöht die
elektrische Sicherheit der Heizverglasung, da Kurzschlüsse der
Widerstandsschicht mit freigelegten Metallteilen des
Abstandhalters verhindert werden. Die Ecken der Scheibe sind
dabei vorzugsweise soweit entschichtet, dass die Eckstücke 52
des Abstandhalters 50 keinen Kontakt zu der Widerstandsschicht
80 haben. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beträgt der Abstand zwischen Eckstück und
Widerstandsschicht x=2mm.
Die vier Seitenstücke des Abstandhalters 50 an den Geraden der
Scheibe sind vorzugsweise so angebracht, dass sie über dem
Rand der Widerstandsschicht 80 liegen. Auf diesem Rand ist
ferner das Kupferband 82 zur Kontaktierung eines Drahtes
angeordnet. Das Kupferband erstreckt sich dabei zwischen zwei
Eckstücken 52 des Abstandhalters, endet jedoch vorzugsweise,
bevor es eine entschichtete Ecke der Widerstandsschicht
erreicht. Über dem zum Inneren der Verglasung weisenden Rand
des Kupferbands befindet sich die zusätzliche Silberschicht
83, welche die Kontaktierung des Kupferbands zu der
Widerstandsschicht verbessert. Diese Schicht hat ebenfalls die
Form eines Bandes, das sich zwischen den Eckstücken 52
erstreckt. Falls die Widerstandsschicht 80 nicht aus Silber
hergestellt wird, sondern aus einem anderen Material, hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, auch die zusätzliche Schicht 83
in diesem Material auszuführen.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung erstrecken sich zwei Kupferbänder 82 auf jeweils
gegenüberliegenden Seiten einer Scheibe, so dass zwei Drähte
90 kontaktiert werden, die dann auf einer Seite der Scheibe
zusammengeführt werden. Die Kabelführung ist abhängig von der
späteren Einbauform in einen Rahmen und kann je nach
Anforderung bei der Herstellung der Heizverglasung beliebig
variiert werden. So ist es möglich, beide Kabel auf der
gleichen Seite oder auf verschiedenen Seiten herauszuführen.
Zur Erreichung der für heizbare Verglasungseinheiten
geforderten elektrischen Sicherheitsanforderungen ist das
verwendete Kabel vorzugsweise doppelwandig ausgeführt und
weist um den Kabeldraht 93 herum eine innere Ummantelung 92
und ein äußere Mantelung 91 auf. Die äußere Mantelung des
Kabels besteht zweckmäßigerweise aus einem Material, das eine
gute Haftung zu dem Dichtungsmaterial im Randbereich aufweist.
Für das verwendete Hotmelt-Butyl hat sich Polyvinylchlorid
(PVC) als besonders vorteilhaft erwiesen, da es sehr gute
Verklebungseigenschaften mit dem Hotmelt aufweist. Zur
Verwendung als innere Ummantelung haben sich Materialien aus
folgender Gruppe als vorteilhaft erwiesen: Polyvinylchlorid
(PVC), Natur- und/oder Synthetikkautschuk, Silikonkautschuk,
Polyethylen (PE), Ethylvinylacetat (EVA), Polypropylen (PP),
Polytetrafluorethylen (Teflon), Polyamid, PUR-Elastomer (TPU,
Polyurethan).
Der Fig. 4 sind die Abläufe beim erfindungsgemäßen Verfahren
zum Einbringen eines Kabels 90 in den äußeren Randbereich 60
einer heizbaren Verglasungseinheit dargestellt. Dabei wird in
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
eine Führungsvorrichtung 70 verwendet, die eine Führungsrille
71 aufweist, welche das Kabel 90 aufnimmt. Das Kabel wurde an
einer nicht dargestellten Stelle mit der Widerstandsschicht 80
der Verglasung kontaktiert und in den äußeren Randbereich
entlang des Abstandhalters 50 gelegt.
Die Führungsvorrichtung 70 ist so ausgeführt, dass der Teil
mit der Führungsrille in den äußeren Randbereich 60
hineinragt. Die Führungsvorrichtung liegt zweckmäßigerweise
auf den Kanten der Scheiben 20 und 30 auf, so dass sie entlang
des Abstandhalters bewegt werden kann, wobei sich die Position
der Führungsrille 71 mittig zwischen den beiden Scheiben im
Wesentlichen nicht verändert. Die Führungsvorrichtung weist
ferner einen Zulauf 72 für das Dichtmittel auf. Der Zulauf
führt zu einer Düse, welche das Dichtmittel wie dargestellt
unter Druck in den Außenbereich 60 drückt. Dabei wird das
Kabel durch die Führungsrille in einer Position gehalten, in
der es keinen Kontakt zu einer der beiden Scheiben 20 oder 30
hat. So wird verhindert, dass sich das Kabel in die durch das
Profil des Abstandhalters gebildeten Ecken drückt und dort
eingegossen wird.
Der Zulauf 72 steht in Verbindung mit einem nicht
dargestellten Vorratsbehälter an Hotmelt. Dabei handelt es
sich beispielsweise um eine Tank- oder Fasschmelzanlage, in
welcher das bei Raumtemperatur feste Hotmelt auf seine
Verarbeitungstemperatur erwärmt wird. Die zu erreichende
Verarbeitungstemperatur liegt typischerweise im Bereich von
170-180°C. Nachdem der äußere Randbereich der Verglasung mit
Hotmelt gefüllt ist, werden die kontaktierten Kabel an den
gewünschten Punkten aus der weichen Hotmeltmasse herausgeführt
und das Hotmelt ausgehärtet. Nach der Aushärtung kann die
Scheibe weiter verarbeitet werden.
Das verwendete Hotmelt sichert alle isolierglasspezifischen
Funktionen, stellt als zweite Dichtebene eine Feuchtesperre
dar und verhindert Gaspermeation. Aufgrund der guten Haftung
des Hotmelts zu der äußeren Mantelung des Kabels ist auch die
Schwachstelle des herausgeführten Kabels ausreichend
gesichert. Durch die doppelte Ummantelung des Kabels wird
außerdem erreicht, dass als Außenhülle ein Werkstoff verwendet
werden kann, der eine gute Haftung zum Hotmelt hat, während
als Innenhülle ein Werkstoff verwendet werden kann, der gut
isoliert und ein gute Haftung zu dem Kabeldraht hat. Somit ist
auch der mögliche Durchgang von Gas oder Dampf durch einen
Zwischenraum zwischen Draht und Ummantelung ausreichend
gesichert. Diese optimale Ausnutzung verschiedener
vorteilhafter Materialeigenschaften wäre mit einem einwandigen
Kabel nicht möglich.
Bezugszeichenliste:
- 10
- Heizbare Verglasungseinheit
- 20
- Äußere Scheibe
- 30
- Innere, raumseitige Scheibe
- 40
- Zwischenraum
- 50
- Abstandhalter
- 51
- Feuchteabsorber
- 52
- Eckstück Abstandhalter
- 60
- Äußerer Randbereich, zweite Dichtebene, Versiegelung,
Hotmelt
- 61, 62
- Erste Dichtebene, Dichtschicht
- 70
- Führungsvorrichtung
- 71
- Führungsrille
- 72
- Zulauf Dichtmaterial
- 80
- Widerstandsschicht
- 81
- Niedrig-emissive Schicht
- 82
- Kupferband
- 83
- Zusatzschicht, Silberschicht
- 90
- Kabel
- 91
- Mantelung des Kabels außen
- 92
- Ummantelung des Kabels innen
- 93
- Kabeldraht
- 100
- Entschichteter Scheibenrand
- 110
- Entschichtete Scheibenecke