EP2935748B1 - Isolierverglasung mit druckausgleichselement - Google Patents

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EP2935748B1
EP2935748B1 EP13755991.0A EP13755991A EP2935748B1 EP 2935748 B1 EP2935748 B1 EP 2935748B1 EP 13755991 A EP13755991 A EP 13755991A EP 2935748 B1 EP2935748 B1 EP 2935748B1
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EP
European Patent Office
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gas
glazing
pressure
wall
spacer
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Günther Kotowski
Katrin AMEDICK
Walter Schreiber
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Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to an insulating glazing with pressure compensation element, a process for their preparation and their use.
  • the thermal conductivity of glass is about a factor of 2 to 3 lower than that of concrete or similar building materials.
  • slices are in most cases much thinner than comparable elements made of stone or concrete, buildings often lose the largest proportion of heat through the exterior glazing. This effect is particularly evident in skyscrapers with partial or complete glass facades.
  • the additional costs for heating and air conditioning systems make up a not inconsiderable part of the maintenance costs of a building.
  • lower carbon dioxide emissions are required as part of stricter construction regulations.
  • An important solution for this is insulating glazing. Insulating glazings are indispensable in building construction, especially in the context of ever faster rising raw material prices and stricter environmental protection regulations. Insulating glazings therefore make up an increasing part of the outward glazing. Insulating glazing usually contains at least two glass or polymeric materials.
  • the disks are separated from each other by a gas or vacuum space defined by the spacer.
  • the thermal insulation capacity of insulating glass is significantly higher than that of single glass and can be further increased and improved in triple glazing or with special coatings.
  • Silver-containing coatings for example, enable a reduced transmission of infrared radiation and thus reduce the cooling of a building in winter.
  • optical and aesthetic features also increasingly play an important role in the field of building glazing.
  • the insulation not only plays an important role for cost reasons. Since the thermal insulation of the usually very thin compared to the glass masonry glass is poorer, improvements in this area are necessary.
  • the contact points between the spacer and the glass pane are very susceptible to temperature and climatic fluctuations.
  • the connection between the disc and the spacer is produced via an adhesive bond of organic polymer, for example polyisobutylene.
  • organic polymer for example polyisobutylene.
  • the glass expands or contracts again when it cools down. This mechanical movement simultaneously expands or compresses the adhesive bond, which can compensate for these movements only to a limited extent by its own elasticity.
  • the mechanical stress described may mean a partial or full-area detachment of the adhesive bond. This detachment of the adhesive bond can subsequently allow the ingress of atmospheric moisture within the insulating glazing.
  • DE 40 24 697 A1 discloses a waterproof multi-pane insulating glass comprising at least two glass sheets and a profile spacer.
  • the seal is made over polyvinylidene chloride films or coatings on the spacer.
  • the edge bonding can be done using a polyvinylidene chloride-containing solution.
  • EP 0 852 280 A1 discloses a spacer for multi-pane insulating glazings.
  • the spacer comprises a metal foil on the bonding surface and a glass fiber content in the plastic of the base body.
  • DE 196 25 845 A1 discloses an insulating glass unit having a thermoplastic olefin spacer.
  • the spacer has a water vapor permeability of less than 1 g mm / mm 2 - d and a high tensile strength and Shore hardness. Furthermore, the spacer comprises a gas-tight film as a water vapor barrier.
  • EP 0 261 923 A2 discloses a multi-pane insulating glazing with a moisture-permeable foam spacer with an integrated desiccant.
  • the arrangement is preferably sealed by an outer seal and a gas and moisture-proof film.
  • the film may contain metal-coated PET and polyvinylidene chloride copolymers.
  • DE 38 08 907 A1 discloses a multiple pane of glass with a vent channel passing through the edge seal and a desiccant-filled drying chamber.
  • EP 2 006 481 A2 discloses a device for pressure equalization for insulating glass units with enclosed gas volume, wherein in the spacer of the insulating glazing, a pressure compensation valve is introduced.
  • pressure compensation valves have a complicated mechanism in the form of several moving parts, which not only cause an increased error rate of the system but also cause significantly higher production costs.
  • Another disadvantage is the longer pressure equalization times of these insulating glazing systems. As a result, before the delivery of the glazing a prolonged compared to systems without pressure compensation storage is necessary.
  • only a replacement of limited volumes is possible by means of pressure compensation valves, whereby more valves are needed especially for large discs and each additional valve means a weakening of the system and additional production costs.
  • Leaks within the spacer can easily result in the loss of inert gas between the insulating glazings.
  • different noble gases or even air can be used.
  • it can also lead to easily penetrating moisture in the insulating glass.
  • Moisture generated precipitation between the panes of insulating glazing thus worsened significantly the optical quality and makes in many cases an exchange of the entire double glazing necessary.
  • a very dense insulating glazing is prone to air pressure or temperature fluctuations. With large temperature fluctuations, such as changing sunlight, are also associated with large pressure differences. These pressure differences can lead to deformations of the glazing itself or even of the frame. These deformations affect the life and the tightness of the adhesive bond between the glass panes and the spacer of the insulating glazing.
  • the object of the invention is to provide an insulating glazing, which allows an improved, long-term stable insulation without deformation of the discs without diminishing the sealing effect (aging) of the adhesive bond between the glass sheets and the spacer (Spacer) while easy installation.
  • the insulating glazing according to the invention with pressure compensation body comprises at least a first disc and second disc.
  • a circumferential spacer is located between the first disc and the second disc and is preferably fixed by a bond between spacers and discs.
  • the spacer comprises at least one hollow base body with at least two parallel disc contact walls, an outer wall with a gas-tight insulation layer and a glazing inner wall.
  • Polymer base bodies preferably contain polyethylene (PE), polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polystyrene, polybutadiene, polynitriles, polyesters, polyurethanes, polymethylmethacrylates, polyacrylates, polyamides, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), particularly preferably acrylonitrile.
  • PE polyethylene
  • PC polycarbonates
  • PP polypropylene
  • polystyrene polybutadiene
  • polynitriles polyesters
  • polyurethanes polymethylmethacrylates
  • polyacrylates polyamides
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • ABS butadiene-styrene
  • ASA acrylic ester-styrene-acrylonitrile
  • ABS / PC acrylonitrile-butadiene-styrene - polycarbonate
  • SAN styrene-acrylonitrile
  • Polymeric base bodies may optionally also contain other constituents, such as glass fibers.
  • the polymeric materials used are usually gas-permeable, so that if this permeability is not desired further measures must be taken.
  • Metallic bodies are preferably made of aluminum or stainless steel and have no gas permeability.
  • the main body has a hollow chamber.
  • the walls of the body are gas-permeable in an advantageous embodiment. Areas of the body in which such a permeability is not desired, for example, be sealed with a gas-tight insulation layer. Particularly polymeric base bodies are used in combination with such a gas-tight insulation layer.
  • the base body is impermeable to gas, wherein a permeability can be achieved for example by introducing openings.
  • a permeability can be achieved for example by introducing openings.
  • openings are made in order to achieve a gas permeability.
  • the total number of openings depends on the size of the glazing.
  • the openings connect the hollow chamber with the interior of the insulating glass, whereby a gas exchange between them is possible.
  • the openings are preferably designed as slots, particularly preferably as slots with a width of 0.2 mm and a length of 2 mm.
  • the insulating glazing according to the invention further comprises a hollow pressure equalizing body with a gas-permeable and semipermeable membrane mounted therein.
  • the pressure compensation body comprises an outer wall.
  • the outer wall can be designed as a cylinder surface or as surfaces connected via corners and surrounds the hollow pressure compensation body.
  • the semipermeable membrane is secured in the hollow pressure balancing body so that gas exchange within the pressure balancing body must occur across the membrane.
  • the membrane is designed so that gases, preferably gases of the air, the membrane can happen and water is held back.
  • the pressure compensation body and a sealing compound are arranged in an outer space between the first disc and the second disc. The sealant fills the outer space between the panes and surrounds the pressure compensation body.
  • the insulating glazing with pressure compensation body according to the invention is an open system, wherein the pressure compensation body contains no valve and no moving parts. Pressure compensation valves have the disadvantage that only a certain volume can be exchanged and with large disks several valves are necessary.
  • the pressure compensation body according to the invention is inexpensive and can be integrated into any hollow profile spacers.
  • the pressure compensation body includes a sleeve (outer wall) and a membrane introduced therein, more preferably, the pressure compensation body consists of these two components.
  • the sleeve serves to fix the membrane in a suitable position.
  • the sleeve is gas-impermeable, so that an exchange of air can only take place via the membrane. Since the pressure compensation body according to the invention contains no mechanics, it is extremely durable.
  • the pressure compensation body is connected via a bore opening through the insulating layer and the outer wall with the spacer.
  • a sealant such as butyl (polyisobutylene / PIB) hermetically seals the gap between the outer wall of the pressure balance body and the spacer. Gas exchange with the atmosphere is possible only via the pressure compensation body due to the gas-tight insulation layer. In this way, a defined pressure and temperature compensation between glazing and environment is possible.
  • the sealant, especially butyl improves the sealing and strength of the pressure balance body.
  • the hollow base body contains a drying agent, preferably silica gel, CaCl 2 , Na 2 SO 4 , activated carbon, silicates, bentonites, zeolites and / or mixtures thereof, particularly preferably molecular sieves.
  • This desiccant is preferably introduced into the hollow chamber of the base body. This allows absorption of humidity by the desiccant and thus prevents fogging of the discs.
  • the hollow body has one or more bulkheads.
  • the bulkheads limit the direct gas flow through the body.
  • the bulkhead walls allow a Variation of the main body space which is in direct contact with the pressure compensation body.
  • the base body has a bulkhead, which is preferably arranged adjacent to the pressure compensation body. A gas exchange through the bulkhead is not possible, so that a gas flow through the pressure compensation body can pass through the body only in one direction.
  • the glazing interior wall of the spacer comprises a permeable region which connects the hollow chamber of the base body to the interior of the glazing gas-permeable.
  • the permeable region of the glazing interior wall has one or more openings and / or a gas-permeable wall, which allow a gas exchange.
  • the glazing interior surface further includes a gas impermeable region.
  • a second gas-tight insulation layer is mounted on the glazing interior wall in this gas-impermeable region.
  • the glazing interior wall has a gas-tight wall.
  • the gas-impermeable region preferably lies between the pressure compensation body and a permeable region. If the spacer has a bulkhead, the pressure compensation body is thus between the bulkhead and the gas-impermeable area, wherein the pressure compensation body is attached adjacent to the bulkhead and the glazing interior surface located between the pressure compensation body and the bulkhead is also gas-impermeable.
  • An air flow entering through the pressure compensation body thus flows along the gas-impermeable region of the spacer and then enters the interior of the insulating glazing in the following permeable region.
  • the air stream passes through the desiccant introduced in the hollow chamber of the spacer. Within the gas-impermeable region of the spacer, an exchange of air between the hollow chamber and the interior of the glazing is prevented.
  • the long-term stability and the insulating effect can be further improved, whereby a longer life of the glazing is achieved.
  • a dew point reduction to - 30 ° C should already be reached 24 hours after manufacture so that the product can be delivered shortly after production.
  • prior art double glazing with pressure equalization systems, such as pressure equalizing valves does not meet this standard, thus providing longer, costly, storage.
  • the insulating glazing according to the invention with pressure compensation body fulfills this standard and achieves the desired dew point reduction to 30 ° C. within 24 hours.
  • the length d of the gas impermeable region measured along the circumferential spacer is preferably at least 0.2 U, where U is the circumference of the spacer along the interior glazing wall.
  • a plurality of alternating permeable regions and gas-impermeable regions can be introduced into the glazing interior wall.
  • a gas-impermeable region and a permeable region are present, wherein the gas-impermeable region adjoins the pressure-equalizing body.
  • the glazing interior wall preferably comprises, in part or in sections, a second gas-tight insulation layer.
  • second gas-tight insulation layer in the context of the invention also includes a portion of the glazing interior wall which is not gas-permeable.
  • 5% to 50% of the glazing interior wall is covered or coated with the second gas-tight insulation layer.
  • This area of the glazing interior wall, which is coated with the gas-tight insulation layer forms the gas-impermeable area. This is possible for example, alternatively realize by a non-perforated gas-impermeable region of the glazing interior wall.
  • the gas-tight insulation layer and / or the second gas-tight insulation layer contain iron, aluminum, silver, copper, gold, chromium and / or alloys or mixtures thereof.
  • the metallic layer preferably has a thickness of 10 nm to 200 nm.
  • the hollow pressure compensation body is preferably connected via a constriction with the bore opening.
  • the constriction facilitates insertion of the pressure balance body into the bore opening and improves the sealing performance of the sealant such as a butyl cord.
  • the sealant preferably contains organic polysulfides, silicones, RTV (Raumtemperturvernetzenden) silicone rubber, HTV (hochtempertur-crosslinking) silicone rubber, peroxidischvernetzten silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber, polyurethanes, butyl rubber and / or polyacrylates.
  • additives for increasing the aging resistance for example UV stabilizers, may also be present.
  • the sleeve (outer wall) of the pressure compensation body comprises metals or gas-tight plastics, preferably aluminum, polyethylene vinyl alcohol (EVOH), low-density polyethylene (LDPE) and / or biaxially oriented polypropylene film (BOPP), more preferably polyethylene vinyl alcohol.
  • EVOH polyethylene vinyl alcohol
  • LDPE low-density polyethylene
  • BOPP biaxially oriented polypropylene film
  • the sleeve (outer wall) of the pressure compensation body preferably contains elastomers, preferably rubber, particularly preferably crosslinked polyisoprenes, RTV (room temperature curing) silicone rubber, HTV (high-temperature crosslinking) silicone rubber, peroxide-crosslinking silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber , Butyl rubber and / or mixtures thereof.
  • elastomers preferably rubber, particularly preferably crosslinked polyisoprenes, RTV (room temperature curing) silicone rubber, HTV (high-temperature crosslinking) silicone rubber, peroxide-crosslinking silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber , Butyl rubber and / or mixtures thereof.
  • the sealant preferably comprises butyl (polyisobutylene (PIB)), preferably as butyl cord.
  • PIB polyisobutylene
  • the invention further comprises a method for producing a pressure-balanced insulating glazing, wherein a spacer is provided on the outer wall with a gas-tight insulating layer.
  • the spacer comprises a hollow base body with two parallel disc contact walls, an outer wall and a glazing interior wall.
  • the spacer receives a hole opening through the outer wall.
  • the spacer is then placed together with an adhesive layer between a first disc and a second disc.
  • a hollow pressure balance body with a gas-permeable and semi-permeable membrane secured therein is secured in or at the bore opening.
  • a sealing means for example polyisobutylene, is arranged between the bore opening and the outer wall of the pressure compensation body.
  • An outer space between the first disk, the second disk, the hollow pressure compensation body and the spacer is finally filled with a sealing compound, for example polyurethane or polysulfide.
  • the hollow pressure compensation body is preferably provided with a removable closure, preferably a rubber closure.
  • the rubber closure must be removed again after the preparation of the insulating glazing to allow a pressure equalization according to the invention via the pressure compensation body.
  • the rubber closure prevents contamination of the pressure compensation body during the manufacture of the insulating glazing.
  • a butyl cord is preferably arranged as (sealing) sealant.
  • Butyl allows a long-term stable and well-formable sealing of the gap between the pressure compensation body and the gas-tight insulation layer.
  • the invention further comprises the use of the insulating glazing according to the invention as building interior glazing, building exterior glazing and / or facade glazing.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of the edge region of the insulating glazing according to the invention.
  • a spacer or spacer (3) is arranged between a first disc (1) and a second disc (2).
  • the spacer (3) comprises a hollow base body (5) with at least two parallel disc contact walls (5a, 5b), an outer wall (5c) with a gas-tight insulation layer (4), a Glazing interior wall (5d) and a hollow chamber (5e).
  • the main body (5) consists of a gas-permeable polymer.
  • the glazing interior wall (5d) is at least partially gas-permeable.
  • a gas-tight insulation layer (4) is arranged on the outer wall (5c.
  • This gas-tight insulation layer (4) prevents gas exchange between the spacer (3) and thus the interior (15) of the insulating glazing.
  • the outer wall (5c) has a bore opening (6) through the insulating layer (4) and the outer wall (5c).
  • a hollow pressure compensation body (7) with a gas-permeable and semipermeable membrane (8) fastened therein is connected to the spacer (3) via the bore opening (6).
  • the hollow pressure compensation body (7) comprises a surrounding outer wall (16a).
  • a constriction (13) and a surrounding sealing means (11) allow a very tight connection of the spacer (3) with the outer wall (16a) of the pressure compensation body (7).
  • the semipermeable membrane (8) allows a pressure equalization between the interior (15) of the insulating glazing and the outside atmosphere. This pressure equalization significantly reduces the bending of the panes (1, 2) of the insulating glazing, which otherwise would occur as a function of the outside temperature, without appreciable moisture being able to penetrate.
  • FIG. 2 shows a further schematic cross section of the edge region of the insulating glazing according to the invention.
  • the basic structure corresponds to that in FIG. 1 described.
  • the pressure compensation body (7) is arranged in this representation directly in the bore opening (6).
  • a surrounding sealing means (11) enables an airtight connection of the spacer (3) with the outer wall (16a) of the pressure compensation body (7).
  • FIG. 3 shows a cross section of the edge region of the insulating glazing according to the invention after completion.
  • the basic structure corresponds to that in FIG. 1 described.
  • a spacer (3) is arranged between a first disc (1) and a second disc (2).
  • An outer space between the panes (12) is filled with a sealing compound (9), for example organic polysulfide.
  • a hollow pressure compensation body (7) is connected to the spacer (3) via the bore opening (6).
  • the pressure compensation body (7) has a closure (14), which is removed after the installation or assembly of the insulating glazing. This closure (14) prevents contamination of the pressure compensation body (7).
  • FIG. 5a shows a schematic plan view of the spacer according to the invention (3), wherein the gas-tight insulation layer (4) is not shown. Shown are the glazing interior wall (5d) and the outer wall (5c) of the gas-permeable base body (5).
  • a single section of the glazing interior wall (5d) comprises a second gas-tight insulation layer (4b). In the region of the second gas-tight insulation layer (4b), no gas and pressure equalization is possible with the gas space located between the first disk (1), second disk (2) and the spacer (3), not shown.
  • a gas-tight or gas-permeable bulkhead (17) may be arranged in the spacer (3).
  • the bulkhead (17) or the second gas-tight insulation layer (4b) limit the direct gas flow through the hollow body (5). This limitation allows a variation of the main body space which is in direct contact with the pressure compensation body (7).
  • the bulkhead (17) and the second gas-tight insulation layer thus allow an adjustment of the pressure balance within the insulating glazing.
  • FIG. 5b shows a schematic plan view of another embodiment of the spacer (3) according to the invention. Shown are the glazing interior wall (5d) and the outer wall (5c) of the main body (5), between which the hollow chamber (5e) is located.
  • the hollow chamber (5e) is filled with desiccant.
  • the main body (5) consists of aluminum and is thus gas-tight.
  • a pressure compensation body (7) is introduced, which projects through the outer wall (5c) in the hollow chamber (5e).
  • the section of the glazing interior wall (5d) adjoining the pressure equalizing body (7) comprises a gas-impermeable region (19) in which gas and pressure equalization with the interior located between the panes is not possible.
  • the length d of the gas impermeable portion (19) measured along the glazing inner wall (5d) corresponds to half the circumference U of the spacer (3) along the glazing inner wall (5d).
  • Adjacent to the gas-impermeable region (19) is a permeable region (18) of the glazing interior wall (5d). In the permeable region (18), openings (20) are introduced into the glazing interior wall (5d), which in this area allow gas exchange between the hollow chamber (5e) and the interior.
  • the air stream is first pre-dried in the gas-impermeable region of the spacer before it then enters the interior of the insulating glazing in the subsequent permeable region.
  • the long-term stability and the insulating effect can be further improved, whereby a longer life of the glazing is achieved.
  • the glazing meets the standards for a dew point reduction to -30 ° C within 24 hours of manufacture. This effect was surprising and unexpected to the person skilled in the art.
  • FIG. 5c shows a schematic plan view of another embodiment of the spacer (3) according to the invention. Shown are the glazing interior wall (5d) and the outer wall (5c) of the main body (5), between which the hollow chamber (5e) is located.
  • the hollow chamber (5e) is filled with desiccant.
  • the main body (5) consists of a polymeric material and is gas permeable.
  • On the outer wall (5c) is a gas-tight insulating film (4), which is not shown in this illustration.
  • a gas-tight bulkhead (17) is introduced. Adjacent to the bulkhead (17), a pressure compensation body (7) is introduced, which projects through the outer wall (5c) in the hollow chamber (5e).
  • the section of the glazing interior wall (5d) adjacent to the pressure compensation body (7) comprises a second gas-tight insulation layer (4b).
  • a gas-impermeable region (19) in which no gas and pressure equalization with the interior located between the panes is possible.
  • the length d of the gas-impermeable region (19) measured along the glazing inner wall (5d) corresponds to half the circumference U of the spacer (3) along the glazing inner wall (5d).
  • Adjacent to the gas-impermeable region (19) is a permeable region (18) of the glazing interior wall (5d).
  • the wall of the base body (5) is permeable to gas, it is not necessary to provide further openings in the glazing interior wall (5b), but this is optionally also conceivable in the case of polymeric base bodies.
  • the gas-permeable wall ensures optimum exchange of air without drying agent from the hollow chamber (5e) can penetrate into the interior of the glazing.
  • the pressure equalization within the filled with desiccant spacer (3) takes place as in FIG. 5b described.
  • the embodiment according to FIG. 5c shows improved vitrification life and meets the standards for dew point reduction to -30 ° C within 24 hours of fabrication.
  • FIG. 6b shows a flow chart of another possible embodiment of the method for producing the insulating glass according to the invention with gas-impermeable base body (5).
  • the main features of the procedure correspond to those in FIG. 6a described, on the gas-impermeable base body (5) no insulation film (4) must be applied to ensure a tightness. Instead, openings (20) are introduced into the glazing interior wall (5d) in the first method step, thus creating a permeable region (18).
  • the further processing is analogous to that in FIG. 6a described method.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasung mit Druckausgleichselement, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
  • Die Wärmeleitfähigkeit von Glas ist etwa um den Faktor 2 bis 3 niedriger als die von Beton oder ähnlichen Baustoffen. Da Scheiben in den meisten Fällen jedoch deutlich dünner als vergleichbare Elemente aus Stein oder Beton ausgelegt sind, verlieren Gebäude dennoch häufig den größten Wärmeanteil über die Außenverglasung. Besonders deutlich wird dieser Effekt bei Hochhäusern mit teilweisen oder kompletten Glasfassaden. Die notwendigen Mehrkosten für Heizung und Klimaanlagen machen einen nicht zu unterschätzenden Teil der Unterhaltungskosten eines Gebäudes aus. Zudem werden im Zuge strengerer Bauvorschriften niedrigere Kohlendioxid Emissionen gefordert. Ein wichtiger Lösungsansatz hierfür sind Isolierverglasungen. Isolierverglasungen sind vor allem im Zuge immer schneller steigender Rohstoffpreise und strengeren Umweltschutzauflagen nicht mehr aus dem Gebäudebau wegzudenken. Isolierverglasungen machen daher einen zunehmend größeren Teil der nach außen gerichteten Verglasungen aus. Isolierverglasungen enthalten in der Regel mindestens zwei Scheiben aus Glas oder polymeren Materialien. Die Scheiben sind über einen vom Abstandshalter (Spacer) definierten Gas- oder Vakuumraum voneinander getrennt. Das Wärmedämmvermögen von Isolierglas ist deutlich höher als das von Einfachglas und kann in Dreifachverglasungen oder mit speziellen Beschichtungen noch weiter gesteigert und verbessert werden. So ermöglichen beispielsweise silberhaltige Beschichtungen eine verringerte Transmission von infraroter Strahlung und senken so die Abkühlung eines Gebäudes im Winter. Neben der wichtigen Eigenschaft der Wärmeisolierung spielen im Bereich der Gebäudeverglasung zunehmend auch optische und ästhetische Merkmale eine wichtige Rolle.
  • Insbesondere bei Gebäuden mit einer großflächigen Glasaußenfassade spielt die Isolierwirkung nicht nur aus Kostengründen eine wichtige Rolle. Da die Wärmedämmung von dem in der Regel im Vergleich zum Mauerwerk sehr dünnen Glas schlechter ist, sind Verbesserungen in diesem Bereich notwendig.
  • Neben der Beschaffenheit und dem Aufbau des Glases sind auch die weiteren Komponenten einer Isolierverglasung von großer Bedeutung. Die Dichtung und vor allem der Abstandshalter haben einen großen Einfluss auf die Qualität der Isolierverglasung.
  • Vor allem die Kontaktstellen zwischen dem Abstandshalter und der Glasscheibe sind sehr anfällig für Temperatur- und Klimaschwankungen. Die Verbindung zwischen Scheibe und Abstandshalter wird über eine Klebeverbindung aus organischem Polymer, beispielsweise Polyisobutylen erzeugt. Neben den direkten Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften der Klebeverbindung wirkt sich besonders das Glas selbst auf die Klebeverbindung aus. Aufgrund der Temperaturänderungen, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung dehnt sich das Glas aus oder zieht sich bei einer Erkaltung wieder zusammen. Diese mechanische Bewegung dehnt oder staucht gleichzeitig die Klebeverbindung, welche diese Bewegungen nur in einem begrenzten Maße durch eigene Elastizität ausgleichen kann. In Laufe der Betriebsdauer der Isolierverglasung kann der beschriebene Mechanische Stress eine teil- oder ganzflächige Ablösung der Klebeverbindung bedeuten. Diese Ablösung der Klebeverbindung kann anschließend ein Eindringen von Luftfeuchtigkeit innerhalb der Isolierverglasung ermöglichen. Diese Klimalasten können einen Beschlag im Bereich der Scheiben und ein Nachlassen der Isolierwirkung nach sich ziehen.
  • DE 40 24 697 A1 offenbart ein wasserdichtes Mehrscheiben-Isolierglas umfassend mindestens zwei Glasscheiben und einen Profilabstandshalter. Die Abdichtung erfolgt über Polyvinylidenchlorid-Folien oder Beschichtungen auf dem Abstandshalter. Zusätzlich kann die Randverklebung mithilfe einer Polyvinylidenchlorid-haltigen Lösung erfolgen.
  • EP 0 852 280 A1 offenbart einen Abstandshalter für Mehrscheiben-Isolierverglasungen. Der Abstandshalter umfasst eine Metall-Folie an der Verklebungsfläche und einen Glasfaseranteil im Kunststoff des Grundkörpers.
  • DE 196 25 845 A1 offenbart eine Isolierglaseinheit mit einem Abstandshalter aus thermoplastischen Olefinen. Der Abstandshalter weist eine Wasserdampfdurchlässigkeit von kleiner 1 g mm/mm2 - d sowie eine hohe Zugfestigkeit und Shore-Härte auf. Des Weiteren umfasst der Abstandshalter eine gasdichte Folie als Wasserdampfsperre.
  • EP 0 261 923 A2 offenbart eine Mehrscheiben-Isolierverglasung mit einem Abstandshalter aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Schaum mit einem integrierten Trockenmittel. Die Anordnung wird bevorzugt durch eine äußere Versiegelung und eine gas- und feuchtigkeitsdichte Folie abgedichtet. Die Folie kann metallbeschichtetes PET und Polyvinylidenchloridcopolymere enthalten.
  • DE 38 08 907 A1 offenbart eine Mehrfachglasscheibe mit einem durch den Randverbund laufenden Belüftungskanal und einer mit Trockenmittel gefüllten Trocknungskammer.
  • DE 10 2005 002 285 A1 offenbart ein Isolierglas-Druckausgleichsystem zum Einsatz im Scheibenzwischenraum von Wärmeisoliergläsern.
  • EP 2 006 481 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Druckausgleich für Isolierglaseinheiten mit eingeschlossenem Gasvolumen, wobei in den Abstandshalter der Isolierverglasung ein Druckausgleichsventil eingebracht ist. Derartige Druckausgleichsventile weisen jedoch eine komplizierte Mechanik in Form mehrerer beweglicher Teile auf, die nicht nur eine erhöhte Fehleranfälligkeit des Systems bedingen sondern auch erheblich höhere Produktionskosten verursachen. Ein weiterer Nachteil sind die längeren Druckausgleichszeiten dieser Isolierverglasungssysteme. Dadurch ist vor Auslieferung der Verglasung eine im Vergleich zu Systemen ohne Druckausgleich verlängerte Lagerung notwendig. Ferner ist mittels Druckausgleichsventilen nur ein Austausch begrenzter Volumina möglich, wodurch besonders bei großen Scheiben mehrere Ventile benötigt werden und jedes zusätzliche Ventil eine Schwächung des Systems und zusätzlichen Produktionsaufwand bedeutet.
  • Undichtigkeiten innerhalb des Abstandshalters können leicht zu einem Verlust eines inerten Gases zwischen den Isolierverglasungen führen. In Abhängigkeit von dem Scheibenabstand der Isolierverglasung können beispielsweise unterschiedliche Edelgase oder auch Luft verwendet werden. Neben einer schlechteren Dämmwirkung kann es zudem leicht zu eindringender Feuchtigkeit in der Isolierverglasung führen. Durch Feuchtigkeit gebildeter Niederschlag zwischen den Scheiben der Isolierverglasung verschlechtert somit ganz wesentlich die optische Qualität und macht in vielen Fällen einen Austausch der gesamten Isolierverglasung notwendig. Gleichzeitig ist jedoch eine sehr dichte Isolierverglasung anfällig gegenüber Luftdruck- oder Temperaturschwankungen. Mit großen Temperaturschwankungen, beispielsweise bei wechselnder Sonneneinstrahlung, sind auch große Druckdifferenzen verbunden. Diese Druckdifferenzen können zu Verformungen der Isolierverglasung selbst oder aber auch des Rahmens führen. Diese Verformungen beinträchtigen die Lebensdauer und die Dichtigkeit der Klebeverbindung zwischen den Glasscheiben und dem Spacer der Isolierverglasung.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Isolierverglasung bereitzustellen, die eine verbesserte, langzeitstabile Isolierwirkung ohne Deformation der Scheiben ohne Nachlassen der Dichtungswirkung (Alterung) der Klebeverbindung zwischen den Glasscheiben und dem Abstandshalter (Spacer) bei gleichzeitig einfacher Montage ermöglicht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Isolierverglasung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungs gemäßen Isolierverglasung und deren erfindungsgemäße Verwendung gehen aus weiteren unabhängigen Ansprüchen hervor.
  • Die erfindungsgemäße Isolierverglasung mit Druckausgleichskörper umfasst mindestens eine erste Scheibe und zweite Scheibe. Ein umlaufender Abstandshalter befindet sich zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe und wird bevorzugt durch eine Klebung zwischen Abstandshalter und Scheiben fixiert. Der Abstandshalter umfasst mindestens einen hohlen Grundkörper mit mindestens zwei parallel verlaufenden Scheibenkontaktwänden, einer Außenwand mit einer gasdichten Isolationsschicht und eine Verglasungsinnenraumwand.
  • Als Grundkörper sind alle nach dem Stand der Technik bekannten Hohlkörperprofile unabhängig von ihrer Materialzusammensetzung verwendbar. Beispielhaft sind hier polymere oder metallische Grundkörper erwähnt.
  • Polymere Grundkörper enthalten dabei bevorzugt Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), besonders bevorzugt Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol - Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), PET/PC, PBT/PC und/oder Copolymere oder Gemische davon.
  • Polymere Grundkörper können optional auch weitere Bestandteile, wie beispielsweise Glasfasern, enthalten. Die verwendeten polymeren Materialien sind in der Regel gasdurchlässig, so dass sofern diese Permeabilität nicht erwünscht ist weitere Maßnahmen getroffen werden müssen.
  • Metallische Grundkörper werden bevorzugt aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt und besitzen keine Gasdurchlässigkeit.
  • Der Grundkörper verfügt über eine Hohlkammer.
  • Die Wandungen des Grundkörpers sind in einer vorteilhaften Ausführungsform gasdurchlässig. Bereiche des Grundkörpers, in denen eine solche Permeabilität nicht gewünscht ist können beispielsweise mit einer gasdichten Isolationsschicht abgedichtet sein. Besonders polymere Grundkörper werden in Kombination mit einer solchen gasdichten Isolationsschicht verwendet.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper gasundurchlässig, wobei eine Permeabilität beispielsweise durch Einbringen von Öffnungen erreicht werden kann. Besonders bei metallischen Grundkörpern, deren Wandung nicht gasdurchlässig ist, werden sofern erforderlich Öffnungen eingebracht um eine Gasdurchlässigkeit zu erreichen. Die Gesamtzahl der Öffnungen hängt dabei von der Größe der Isolierverglasung ab. Die Öffnungen verbinden die Hohlkammer mit dem Innenraum der Isolierverglasung, wodurch ein Gasaustausch zwischen diesen möglich wird. Die Öffnungen sind bevorzugt als Schlitze ausgeführt, besonders bevorzugt als Schlitze mit einer Breite von 0,2 mm und einer Länge von 2 mm.
  • Die erfindungsgemäße Isolierverglasung umfasst des Weiteren einen hohlen Druckausgleichskörper mit einer darin befestigten gasdurchlässigen und semipermeablen Membran. Der Druckausgleichskörper umfasst eine Außenwandung. Die Außenwandung kann als Zylinderoberfläche oder als über Ecken verbundene Flächen ausgeführt sein und umgibt den hohlen Druckausgleichskörper. Die semipermeable Membran ist so im hohlen Druckausgleichskörper befestigt, dass der Gasaustausch innerhalb des Druckausgleichskörpers über die Membran erfolgen muss. Die Membran ist so ausgestaltet, dass Gase, bevorzugt Gase der Luft, die Membran passieren können und Wasser zurückgehalten wird. Der Druckausgleichskörper und eine Dichtmasse sind in einem äußeren Scheibenzwischenraum zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet. Die Dichtmasse füllt den äußeren Scheibenzwischenraum aus und umgibt den Druckausgleichskörper.
  • Bei der erfindungsgemäßen Isolierverglasung mit Druckausgleichskörper handelt es sich um ein offenes System, wobei der Druckausgleichskörper kein Ventil und keine beweglichen Teile enthält. Druckausgleichsventile haben den Nachteil, dass nur ein bestimmtes Volumen ausgetauscht werden kann und bei großen Scheiben mehrere Ventile notwendig sind. Der erfindungsgemäße Druckausgleichskörper ist hingegen kostengünstig und in beliebige Hohlprofilabstandshalter integrierbar. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Druckausgleichskörper eine Hülse (Außenwandung) und eine darin eingebrachte Membran, besonders bevorzugt besteht der Druckausgleichskörper aus diesen beiden Bauteilen. Die Hülse dient der Fixierung der Membran in einer geeigneten Position. Die Hülse ist gasundurchlässig, so dass ein Luftaustausch nur über die Membran erfolgen kann. Da der erfindungsgemäße Druckausgleichskörper keine Mechanik enthält ist er äußerst langlebig.
  • Der Druckausgleichskörper ist über eine Bohrungsöffnung durch die Isolationsschicht sowie die Außenwand mit dem Abstandshalter verbunden. Ein Dichtmittel, beispielsweise Butyl (Polyisobutylen/PIB) verschließt den Spalt zwischen der Außenwandung des Druckausgleichskörpers mit dem Abstandshalter luftdicht. Ein Gasaustausch mit der Atmosphäre ist aufgrund der gasdichten Isolationsschicht nur über den Druckausgleichskörper möglich. Auf diese Art und Weise ist ein definierter Druck- und Temperaturausgleich zwischen Isolierverglasung und Umgebung möglich. Das Dichtmittel, insbesondere Butyl, verbessert die Abdichtung und Festigkeit des Druckausgleichskörpers.
  • Der hohle Grundkörper enthält ein Trockenmittel, bevorzugt Kieselgel, CaCl2, Na2SO4, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon, besonders bevorzugt Molekularsiebe. Dieses Trockenmittel ist bevorzugt in die Hohlkammer des Grundkörpers eingebracht. Dadurch wird eine Aufnahme von Luftfeuchtigkeit durch das Trockenmittel erlaubt und somit ein Beschlagen der Scheiben verhindert.
  • Der hohle Grundkörper weist eine oder mehrere Schottwände auf. Die Schottwände begrenzen den direkten Gasstrom durch den Grundkörper. Die Schottwände ermöglichen eine Variation des Grundkörperraumes der in direkten Kontakt mit dem Druckausgleichskörpers steht.
  • In einer möglichen Ausführungsform weist der Grundkörper eine Schottwand auf, die bevorzugt benachbart zum Druckausgleichskörper angeordnet ist. Ein Gasaustausch durch die Schottwand hindurch ist nicht möglich, so dass ein Gasstrom durch den Druckausgleichskörper den Grundkörper nur in einer Richtung durchlaufen kann.
  • Die Verglasungsinnenraumwand des Abstandshalters umfasst einen permeablen Bereich, der die Hohlkammer des Grundkörpers mit dem Innenraum der Isolierverglasung gasdurchlässig verbindet. Somit ist ein Luft- und Feuchtigkeitsaustausch zwischen diesen beiden Gasräumen möglich.
  • Der permeable Bereich der Verglasungsinnenraumwand weist eine oder mehrere Öffnungen und/oder eine gasdurchlässige Wandung auf, die einen Gasaustausch ermöglichen.
  • Die Verglasungsinnenraumfläche weist des Weiteren einen gasundurchlässigen Bereich auf. In einer möglichen Ausführungsform ist in diesem gasundurchlässigen Bereich eine zweite gasdichte Isolationsschicht auf der Verglasungsinnenraumwand angebracht. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform verfügt die Verglasungsinnenraumwand über eine gasdichte Wandung.
  • Bevorzugt liegt der gasundurchlässige Bereich zwischen dem Druckausgleichskörper und einem permeablen Bereich. Sofern der Abstandshalter über eine Schottwand verfügt liegt der Druckausgleichskörper somit zwischen der Schottwand und dem gasundurchlässigen Bereich, wobei der Druckausgleichskörper benachbart zur Schottwand angebracht ist und die zwischen Druckausgleichskörper und Schottwand befindliche Verglasungsinnenraumfläche ebenfalls gasundurchlässig ist. Ein durch den Druckausgleichskörper eintretender Luftstrom fließt somit entlang des gasundurchlässigen Bereichs des Abstandshalters und tritt daraufhin im nachfolgenden permeablen Bereich in den Innenraum der Isolierverglasung ein. Dabei passiert der Luftstrom das in der Hohlkammer des Abstandshalters eingebrachte Trockenmittel. Innerhalb des gasundurchlässigen Bereichs des Abstandshalters wird ein Luftaustausch zwischen der Hohlkammer und dem Innenraum der Verglasung verhindert. Somit wird der Luftstrom zunächst im gasundurchlässigen Bereich des Abstandshalters vorgetrocknet, bevor er in den Verglasungsinnenraum eintritt. Dadurch kann die Langzeitstabilität sowie die Isolierwirkung weiter verbessert werden, wodurch eine längere Lebensdauer der Verglasung erreicht wird. Bei Herstellung von Isolierverglasungen soll nach branchenüblichen Standards bereits 24 h nach der Herstellung eine Taupunkterniedrigung auf - 30 °C erreicht sein, so dass das Produkt bereits kurz nach der Produktion ausgeliefert werden kann. Nach dem Stand der Technik bekannte Isolierverglasungen mit Druckausgleichssystemen, wie beispielsweise Druckausgleichsventilen, erreichen diesen Standard jedoch nicht, so dass eine längere, mit Kosten verbundene, Lagerung anfällt. Die erfindungsgemäße Isolierverglasung mit Druckausgleichskörper erfüllt hingegen diesen Standard und erreicht innerhalb von 24 h die gewünschte Taupunkterniedrigung auf- 30°C.
  • Die Länge d des gasundurchlässigen Bereichs, gemessen entlang des umlaufenden Abstandshalters beträgt bevorzugt mindestens 0,2 U, wobei U der Umfang des Abstandshalters entlang der Verglasungsinnenraumwand ist. Bevorzugt gilt d ≥ 0,3 U, besonders bevorzugt d ≥ 0,5 U. Dadurch wird der Trocknungsweg des Luftstroms im gasundurchlässigen Bereich vergrößert, so dass Langzeitstabilität, Isolierwirkung und Lebensdauer der Verglasung weiter optimiert werden.
  • Zur gezielten Steuerung des Gasstroms durch den Grundkörper können mehrere alternierende permeable Bereiche und gasundurchlässige Bereiche in die Verglasungsinnenraumwand eingebracht sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind ein gasundurchlässiger Bereich und ein permeabler Bereich vorhanden, wobei der gasundurchlässige Bereich an den Druckausgleichskörper grenzt.
  • Die Verglasungsinnenraumwand umfasst bevorzugt teilweise oder abschnittsweise eine zweite gasdichte Isolationsschicht. Auf diese Art und Weise lässt sich der Gasstrom innerhalb des gasdurchlässigen Grundkörpers voreinstellen, steuern und regulieren. Der Ausdruck zweite gasdichte Isolationsschicht umfasst im Sinne der Erfindung auch einen Abschnitt der Verglasungsinnenraumwand welcher nicht gasdurchlässig ist. Bevorzugt sind 5 % bis 50 % der Verglasungsinnenraumwand mit der zweiten gasdichten Isolationsschicht abgedeckt oder beschichtet. Dieser mit der gasdichten Isolationsschicht beschichtete Bereich der Verglasungsinnenraumwand bildet den gasundurchlässigen Bereich. Dies lässt sich beispielsweise auch alternativ durch einen nicht perforierten gasundurchlässigen Bereich der Verglasungsinnenraumwand realisieren.
  • In einer möglichen Ausführungsform enthalten die gasdichte Isolationsschicht und/oder die zweite gasdichte Isolationsschicht Eisen, Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Chrom und/oder Legierungen oder Gemische davon. Die metallische Schicht weist bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 200 nm auf.
  • Der hohle Druckausgleichskörper ist bevorzugt über eine Verengung mit der Bohrungsöffnung verbunden. Die Verengung erleichtert das Einsetzen des Druckausgleichskörpers in die Bohrungsöffnung und verbessert die Dichtwirkung des Dichtmittels wie beispielsweise eine Butylschnur.
  • Die Dichtmasse enthält bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, RTV (raumtemperturvernetzenden)-Silikonkautschuk, HTV-(hochtempertur-vernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten-Silikonkautschuk und/oder additions-vernetzten-Silikonkautschuk, Polyurethane, Butylkautschuk und/oder Polyacrylate. In einer optionalen Ausgestaltung können auch Zusätze zur Erhöhung der Alterungsbeständigkeit, beispielsweise UV Stabilisatoren, enthalten sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hülse (Außenwandung) des Druckausgleichskörpers Metalle oder gasdichte Kunststoffe, bevorzugt Aluminium, Polyethylenvinylalkohol (EVOH), Polyethylen niederer Dichte (LDPE) und/oder biaxial orientierte Polypropylen-Folie (BOPP), besonders bevorzugt Polyethylenvinylalkohol.
  • In einer alternativen Ausführungsform enthält die Hülse (Außenwandung) des Druckausgleichskörpers bevorzugt Elastomere, bevorzugt Gummi, besonders bevorzugt vernetzte Polyisoprene, RTV (raumtemperturvernetzenden)-Silikonkautschuk, HTV-(hochtempertur-vernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten-Silikonkautschuk und/oder additions-vernetzten-Silikonkautschuk, Butylkautschuk und/oder Gemische davon.
  • Das Dichtmittel umfasst bevorzugt Butyl (Polyisobutylen (PIB)), bevorzugt als Butylschnur. Butyl ermöglicht eine langzeitstabile und gut formbare Abdichtung des Zwischenraums zwischen Druckausgleichskörper und Abstandshalter.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Isolierverglasung mit Druckausgleich, wobei ein Abstandshalter auf der Außenwand mit einer gasdichten Isolationsschicht versehen wird. Der Abstandshalter umfasst einen hohlen Grundkörper mit zwei parallel verlaufenden Scheibenkontaktwänden, einer Außenwand und einer Verglasungsinnenraumwand. Der Abstandshalter erhält im nächsten Schritt eine Bohrungsöffnung durch die Außenwand. Der Abstandshalter wird anschließend zusammen mit einer Klebeschicht zwischen einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe angeordnet. Im folgenden Schritt wird ein hohler Druckausgleichskörper mit einer darin befestigten, gasdurchlässigen und semipermeable Membran in oder an der Bohrungsöffnung befestigt. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein Dichtmittel, beispielsweise Polyisobutylen, zwischen der Bohrungsöffnung und der Außenwandung des Druckausgleichskörpers angeordnet. Ein äußerer Scheibenzwischenraum zwischen der ersten Scheibe, der zweiten Scheibe, dem hohlen Druckausgleichskörper und dem Abstandshalter wird abschließend mit einer Dichtmasse, beispielsweise Polyurethan oder Polysulfid, gefüllt.
  • Der hohle Druckausgleichskörper wird bevorzugt mit einem abnehmbaren Verschluss, bevorzugt einem Gummiverschluss, versehen. Der Gummiverschluss muss nach der Herstellung der Isolierverglasung wieder entfernt werden um einen erfindungsgemäßen Druckausgleich über den Druckausgleichskörper zu ermöglichen. Der Gummiverschluss verhindert eine Verschmutzung des Druckausgleichskörpers während der Herstellung der Isolierverglasung.
  • Zwischen dem Druckausgleichskörper und der Bohrungsöffnung wird bevorzugt eine Butylschnur als (Ab-)Dichtmittel angeordnet. Butyl ermöglicht eine langzeitstabile und gut formbare Abdichtung des Zwischenraums zwischen Druckausgleichskörper und der gasdichten Isolationsschicht.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung als Gebäudeinnenverglasung, Gebäudeaußenverglasung und/oder Fassadenverglasung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine rein schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Sie schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Die Zeichnung zeigt in:
    • Figur 1 einen schematischen Querschnitt des Kantenbereichs der erfindungsgemäßen Isolierverglasung,
    • Figur 2 einen weiteren schematischen Querschnitt des Kantenbereichs der erfindungsgemäßen Isolierverglasung,
    • Figur 3 einen Querschnitt des Kantenbereichs der erfindungsgemäßen Isolierverglasung nach der Fertigstellung,
    • Figur 4 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Isolierverglasung,
    • Figur 5a eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Abstandshalters,
    • Figur 5b eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandshalters,
    • Figur 5c eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandshalters,
    • Figur 6a ein Fließschema einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung und
    • Figur 6b ein Fließschema einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung.
  • Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt des Kantenbereichs der erfindungsgemäßen Isolierverglasung. Zwischen einer ersten Scheibe (1) und einer zweiten Scheibe (2) ist ein Abstandshalter oder Spacer (3) angeordnet. Der Abstandshalter (3) umfasst einen hohlen Grundkörper (5) mit mindestens zwei parallel verlaufenden Scheibenkontaktwänden (5a, 5b), einer Außenwand (5c) mit einer gasdichten Isolationsschicht (4), einer Verglasungsinnenraumwand (5d) und einer Hohlkammer (5e). Der Grundkörper (5) besteht aus einem gasdurchlässigen Polymer. Die Verglasungsinnenraumwand (5d) ist zumindest teilweise gasdurchlässig ausgestaltet. Auf der Außenwand (5c) ist eine gasdichte Isolationsschicht (4) angeordnet. Diese gasdichte Isolationsschicht (4) verhindert den Gasaustausch zwischen dem Abstandshalter (3) und damit den Innenraum (15) der Isolierverglasung. Die Außenwand (5c) weist eine Bohrungsöffnung (6) durch die Isolationsschicht (4) sowie die Außenwand (5c) auf. Über die Bohrungsöffnung (6) ist ein hohler Druckausgleichskörper (7) mit einer darin befestigten gasdurchlässigen und semipermeablen Membran (8) mit dem Abstandshalter (3) verbunden. Der hohle Druckausgleichskörper (7) umfasst eine umgebende Außenwandung (16a). Eine Verengung (13) und ein umliegendes Dichtmittel (11) ermöglichen eine sehr dichte Verbindung des Abstandshalters (3) mit der Außenwandung (16a) des Druckausgleichskörpers (7). Die semipermeable Membran (8) erlaubt einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum (15) der Isolierverglasung und der äußeren Atmosphäre. Dieser Druckausgleich verringert wesentlich die sonst in Abhängigkeit von der der Außentemperatur einsetzenden Biegung der Scheiben (1, 2) der Isolierverglasung, ohne dass nennenswerte Feuchtigkeit eindringen kann.
  • Figur 2 zeigt einen weiteren schematischen Querschnitt des Kantenbereichs der erfindungsgemäßen Isolierverglasung. Der Grundaufbau entspricht dem in Figur 1 beschriebenen. Der Druckausgleichskörper (7) ist in dieser Darstellung direkt in der Bohrungsöffnung (6) angeordnet. Ein umliegendes Dichtmittel (11) ermöglicht eine luftdichte Verbindung des Abstandshalters (3) mit der Außenwandung (16a) des Druckausgleichskörpers (7).
  • Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Kantenbereichs der erfindungsgemäßen Isolierverglasung nach der Fertigstellung. Der Grundaufbau entspricht dem in Figur 1 beschriebenen. Zwischen einer ersten Scheibe (1) und einer zweiten Scheibe (2) ist ein Abstandshalter (3) angeordnet. Ein äußerer Scheibenzwischenraum (12) ist mit einer Dichtmasse (9), beispielsweise organischem Polysulfid, gefüllt. Über die Bohrungsöffnung (6) ist ein hohler Druckausgleichskörper (7) mit dem Abstandshalter (3) verbunden. Der Druckausgleichskörper (7) verfügt über einen Verschluss (14), welcher nach der Aufstellung oder Montage der Isolierverglasung entfernt wird. Dieser Verschluss (14) verhindert die Verschmutzung des Druckausgleichskörpers (7).
  • Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Isolierverglasung. Zwischen einer ersten Scheibe (1) und einer zweiten Scheibe (2) ist ein Abstandshalter (3) angeordnet. Der Abstandshalter (3) ist wie in den Figuren 1 und 2 beschrieben, mit einem Druckausgleichskörper (7) verbunden. Ein äußerer Scheibenzwischenraum (12) ist mit einer nicht dargestellten Dichtmasse (9) gefüllt.
  • Figur 5a zeigt eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Abstandshalters (3), wobei die gasdichte Isolationsschicht (4) nicht gezeigt ist. Gezeigt sind die Verglasungsinnenraumwand (5d) und die Außenwand (5c) des gasdurchlässigen Grundkörpers (5). Der Druckausgleich innerhalb des mit Trockenmittel gefüllten Abstandshalters (3) erfolgt wie oben beschrieben durch den Druckausgleichskörper (7). Ein einzelner Abschnitt der Verglasungsinnenraumwand (5d) umfasst eine zweite gasdichte Isolationsschicht (4b). Im Bereich der zweiten gasdichten Isolationsschicht (4b) ist kein Gas- und Druckausgleich mit dem zwischen der nicht gezeigten ersten Scheibe (1), zweiten Scheibe (2) und dem Abstandshalter (3) befindlichen Gasraum möglich. Zusätzlich oder alternativ kann ein eine gasdichte oder gasteildurchlässige Schottwand (17) im Abstandshalter (3) angeordnet sein. Die Schottwand (17) oder die zweite gasdichte Isolationsschicht (4b) begrenzen den direkten Gasstrom durch den hohlen Grundkörper (5). Diese Begrenzung ermöglicht eine Variation des Grundkörperraumes der in direkten Kontakt mit dem Druckausgleichskörpers (7) steht. Die Schottwand (17) und die zweite gasdichte Isolationsschicht ermöglichen somit eine Anpassung des Druckausgleichs innerhalb der Isolierverglasung.
  • Figur 5b zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandshalters (3). Gezeigt sind die Verglasungsinnenraumwand (5d) und die Außenwand (5c) des Grundkörpers (5), zwischen denen sich die Hohlkammer (5e) befindet. Die Hohlkammer (5e) ist mit Trockenmittel gefüllt. Der Grundkörper (5) besteht aus Aluminium und ist somit gasdicht. In den Abstandshalter (3) ist eine gasdichte Schottwand (17) eingebracht. Benachbart zur Schottwand (17) ist ein Druckausgleichskörper (7) eingebracht, der durch die Außenwand (5c) in die Hohlkammer (5e) ragt. Der an den Druckausgleichskörper (7) grenzende Abschnitt der Verglasungsinnenraumwand (5d) umfasst einen gasundurchlässigen Bereich (19), in dem kein Gas- und Druckausgleich mit dem zwischen den Scheiben befindlichen Innenraum möglich ist. Die Länge d des gasundurchlässigen Bereichs (19), gemessen entlang der Verglasungsinnenraumwand (5d), entspricht dem halben Umfang U des Abstandshalters (3) entlang der Verglasungsinnenraumwand (5d). Angrenzend an den gasundurchlässigen Bereich (19) befindet sich ein permeabler Bereich (18) der Verglasungsinnenraumwand (5d). Im permeablen Bereich (18) sind Öffnungen (20) in die Verglasungsinnenraumwand (5d) eingebracht, die in diesem Bereich den Gasaustausch zwischen Hohlkammer (5e) und Innenraum ermöglichen. Die Öffnungen (20) sind als Schlitze mit einer Breite von 0,2 mm und einer Länge von 2 mm ausgeformt. Die Schlitze gewährleisten einen optimalen Luftaustausch ohne dass Trockenmittel aus der Hohlkammer (5e) in den Innenraum der Verglasung eindringen kann. Der Druckausgleich innerhalb des mit Trockenmittel gefüllten Abstandshalters (3) erfolgt wie bereits beschrieben durch den Druckausgleichskörper (7). Ein durch den Druckausgleichskörper (7) eintretender Luftstrom fließt durch die Kapillarwirkung des mit Trockenmittel gefüllten Abstandshalters (3) zunächst entlang des gasundurchlässigen Bereichs (19). Dabei passiert der Luftstrom das in der Hohlkammer des Abstandshalters eingebrachte Trockenmittel, während gleichzeitig ein Luftaustausch zwischen der Hohlkammer und dem Innenraum der Verglasung verhindert wird. Somit wird der Luftstrom zunächst im gasundurchlässigen Bereich des Abstandshalters vorgetrocknet, bevor er daraufhin im nachfolgenden permeablen Bereich in den Innenraum der Isolierverglasung eintritt. Dadurch kann die Langzeitstabilität sowie die Isolierwirkung weiter verbessert werden, wodurch eine längere Lebensdauer der Verglasung erreicht wird. Ferner entspricht die Isolierverglasung den Standards bezüglich einer Taupunkterniedrigung auf - 30°C innerhalb von 24 h nach Herstellung.
    Dieser Effekt war für den Fachmann überraschend und unerwartet.
  • Figur 5c zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandshalters (3). Gezeigt sind die Verglasungsinnenraumwand (5d) und die Außenwand (5c) des Grundkörpers (5), zwischen denen sich die Hohlkammer (5e) befindet. Die Hohlkammer (5e) ist mit Trockenmittel gefüllt. Der Grundkörper (5) besteht aus einem polymeren Material und ist gasdurchlässig. Auf der Außenwand (5c) befindet sich eine gasdichte Isolationsfolie (4), die in dieser Darstellung nicht gezeigt ist. In den Abstandshalter (3) ist eine gasdichte Schottwand (17) eingebracht. Benachbart zur Schottwand (17) ist ein Druckausgleichskörper (7) eingebracht, der durch die Außenwand (5c) in die Hohlkammer (5e) ragt. Der an den Druckausgleichskörper (7) grenzende Abschnitt der Verglasungsinnenraumwand (5d) umfasst eine zweite gasdichte Isolationsschicht (4b). Auf diese Weise entsteht ein gasundurchlässiger Bereich (19), in dem kein Gas- und Druckausgleich mit dem zwischen den Scheiben befindlichen Innenraum möglich ist. Die Länge d des gasundurchlässigen Bereichs (19), gemessen entlang der Verglasungsinnenraumwand (5d), entspricht dem halben Umfang U des Abstandshalters (3) entlang der Verglasungsinnenraumwand (5d). Angrenzend an den gasundurchlässigen Bereich (19) befindet sich ein permeabler Bereich (18) der Verglasungsinnenraumwand (5d). Da die Wandung des Grundkörpers (5) gasdurchlässig ist, ist es nicht notwendig weitere Öffnungen in der Verglasungsinnenraumwand (5b) vorzusehen, optional ist dies allerdings auch bei polymeren Grundkörpern denkbar. Die gasdurchlässige Wandung gewährleistet einen optimalen Luftaustausch ohne dass Trockenmittel aus der Hohlkammer (5e) in den Innenraum der Verglasung eindringen kann. Der Druckausgleich innerhalb des mit Trockenmittel gefüllten Abstandshalters (3) erfolgt wie in Figur 5b beschrieben. Auch die Ausführungsform gemäß Figur 5c zeigt eine verbesserte Lebensdauer der Verglasung und entspricht den Standards bezüglich einer Taupunkterniedrigung auf - 30°C innerhalb von 24 h nach Herstellung.
  • Dieser Effekt war für den Fachmann überraschend und unerwartet.
  • Figur 6a zeigt ein Fließschema einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung. Ein zwischen zwei Scheiben (1, 2) angeordneter Abstandshalter (3) umfasst einen hohlen polymeren, gasdurchlässigen Grundkörper (5) mit zwei parallel verlaufenden Scheibenkontaktwänden (5a, 5b), einer Außenwand (5c) mit einer gasdichten Isolationsschicht (4) und einer Verglasungsinnenraumwand (5d). Der Abstandshalter (3) erhält im nächsten Schritt eine Bohrungsöffnung (6) durch die gasdichte Isolationsschicht (4) und die Außenwand (5c). Der Abstandshalter (3) wird anschließend zusammen mit einer Klebeschicht (10) zwischen einer ersten Scheibe (1) und einer zweiten Scheibe (2) angeordnet. Im folgenden Schritt wird ein hohler Druckausgleichskörper (7) mit einer darin befestigten, gasdurchlässigen und semipermeablen Membran (8) in oder an der Bohrungsöffnung (6) befestigt. Ein äußerer Scheibenzwischenraum (12) zwischen der ersten Scheibe (1), der zweiten Scheibe (2), dem hohlen Druckausgleichskörper (7) und dem Abstandshalter (3) wird abschließend mit einer Dichtmasse (9), beispielsweise Polyurethan oder Polysulfid, gefüllt. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der hohle Druckausgleichskörper (7) während der Montage der Isolierverglasung mit einem Verschluss versehen. Der Verschluss wird nach Fertigstellung der Isolierverglasung wieder entfernt und verhindert insbesondere die Kontamination des hohlen Druckausgleichskörpers (7) mit der Dichtmasse (9).
  • Figur 6b zeigt ein Fließschema einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung mit gasundurchlässigem Grundkörper (5). Die Grundzüge des Verfahrens entsprechen dabei den in Figur 6a beschriebenen, wobei auf den gasundurchlässigen Grundkörper (5) keine Isolationsfolie (4) aufgebracht werden muss um eine Dichtigkeit zu gewährleisten. Stattdessen werden im ersten Verfahrensschritt Öffnungen (20) in die Verglasungsinnenraumwand (5d) eingebracht und so ein permeabler Bereich (18) erzeugt. Die weitere Bearbeitung erfolgt analog zu dem in Figur 6a beschriebenen Verfahren.
    • Bezugszeichenliste
    • (1)
    erste Scheibe
    (2)
    zweite Scheibe
    (3)
    Abstandshalter/Spacer
    (4)
    gasdichte Isolationsschicht
    (4b)
    zweite gasdichte Isolationsschicht
    (5)
    hohler Grundkörper
    (5a)
    Scheibenkontaktwand
    (5b)
    Scheibenkontaktwand
    (5c)
    Außenwand
    (5d)
    Verglasungsinnenraumwand
    (5e)
    Hohlkammer
    (6)
    Bohrungsöffnung
    (7)
    Druckausgleichskörper
    (8)
    semipermeable Membran
    (9)
    Dichtmasse
    (10)
    Klebeschicht
    (11)
    Dichtmittel
    (12)
    äußerer Scheibenzwischenraum
    (13)
    Verengung (des Druckausgleichskörpers)
    (14)
    Verschluss
    (15)
    Innenraum (der Isolierverglasung)
    (16a)
    Außenwandung (des Druckausgleichskörpers)
    (17)
    Schottwand
    (18)
    permeabler Bereich
    (19)
    gasundurchlässiger Bereich
    (20)
    Öffnungen

Claims (15)

  1. Isolierverglasung mit Druckausgleichskörper, umfassend
    a. eine erste Scheibe (1) und zweite Scheibe (2),
    b. einen umlaufenden Abstandshalter (3) zwischen der ersten Scheibe (1) und der zweiten Scheibe (2), wobei der Abstandshalter (3) einen hohlen Grundkörper (5) mit mindestens zwei parallel verlaufenden Scheibenkontaktwänden (5a, 5b), einer Außenwand (5c) und einer Verglasungsinnenraumwand (5d) sowie einer Bohrungsöffnung (6) durch die Außenwand (5c) umfasst,
    c. ein hohler Druckausgleichskörper (7), welcher kein Ventil und keine beweglichen Teile enthält, umfassend eine umgebende Außenwandung (16a) sowie eine innerhalb des Druckausgleichskörpers (7) befestigte gasdurchlässige und semipermeable Membran (8), wobei der Druckausgleichskörper (7) und eine Dichtmasse (9) in einem äußeren Scheibenzwischenraum (12) zwischen der ersten Scheibe (1) und der zweiten Scheibe (2) angeordnet sind,
    d. der Druckausgleichskörper (7) durch die Bohrungsöffnung (6) mit dem Abstandshalter (3) verbunden ist und zwischen der Bohrungsöffnung (6) und der Außenwandung (16a) des Druckausgleichskörpers (7) ein Dichtmittel (11) angeordnet ist,
    e. der hohle Grundkörper (5) ein Trockenmittel enthält und
    f. der hohle Grundkörper (5) mindestens eine Schottwand (17) aufweist.
  2. Isolierverglasung nach Anspruch 1, wobei das Trockenmittel Kieselgel, CaCl2, Na2SO4, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon, bevorzugt Molekularsiebe enthält.
  3. Isolierverglasung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schottwand (17) benachbart zum Druckausgleichskörper (7) angeordnet ist.
  4. Isolierverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verglasungsinnenraumwand (5d) des Abstandshalters (3) einen permeablen Bereich (18) umfasst, der eine Hohlkammer (5e) des hohlen Grundkörpers (5) mit dem Innenraum (15) der Isolierverglasung gasdurchlässig verbindet.
  5. Isolierverglasung nach Anspruch 4, wobei die Verglasungsinnenraumwand (5d) im permeablen Bereich (18) eine oder mehrere Öffnungen (20) und/oder eine gasdurchlässige Wandung aufweist.
  6. Isolierverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verglasungsinnenraumwand (5d) teilweise oder abschnittsweise eine zweite gasdichte Isolationsschicht (4b) oder gasdichte Wandung umfasst, die einen gasundurchlässigen Bereich (19) bildet.
  7. Isolierverglasung nach Anspruch 6, wobei der gasundurchlässige Bereich (19) zwischen Druckausgleichskörper (7) und permeablem Bereich (18) liegt.
  8. Isolierverglasung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Länge d des gasundurchlässigen Bereichs (19) entlang des umlaufenden Abstandshalters (3) mindestens 0,2 des Umfangs U des Abstandshalters (3), bevorzugt mindestens 0,3 U, besonders bevorzugt mindestens 0,5 U beträgt.
  9. Isolierverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der hohle Druckausgleichskörper (7) über eine Verengung (13) mit der Bohrungsöffnung (6) verbunden ist.
  10. Isolierverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Druckausgleichskörper (7) Metalle oder gasdichte Kunststoffe, bevorzugt Aluminium, Polyethylenvinylalkohol (EVOH), Polyethylen niederer Dichte (LDPE), biaxial orientierte Polypropylen-Folie (BOPP) und/oder Copolymere und/oder Gemische davon, besonders bevorzugt Polyethylenvinylalkohol enthält.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Isolierverglasung mit Druckausgleich nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
    a. ein Abstandshalter (3), mit einem hohlen Grundkörper (5) umfassend zwei parallel verlaufende Scheibenkontaktwände (5a, 5b), eine Außenwand (5c), und eine Verglasungsinnenraumwand (5d) bereitgestellt wird,
    b. der Abstandshalter (3) eine Bohrungsöffnung (6) durch die Außenwand (5c) erhält,
    c. der Abstandshalter (3) zusammen mit einer Klebeschicht (10) zwischen einer ersten Scheibe (1) und einer zweiten Scheibe (2) angeordnet wird,
    d. ein hohler Druckausgleichskörper (7) mit einer darin befestigten gasdurchlässigen und semipermeablen Membran (8),
    in oder an der Bohrungsöffnung (6) zwischen der ersten Scheibe (1) und der zweiten Scheibe (2) befestigt wird,
    wobei zwischen einer Außenwandung (16a) des Druckausgleichskörpers (7) und der Bohrungsöffnung (6) ein Dichtmittel (11) angeordnet wird und
    e. ein äußerer Scheibenzwischenraum (12) zwischen der ersten Scheibe (1) und der zweiten Scheibe (2) enthaltend den hohlen Druckausgleichskörper (7) mit einer Dichtmasse (9) gefüllt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der hohle Druckausgleichskörper (7) in Schritt c. mit einem abnehmbaren Verschluss (14), bevorzugt einem Gummiverschluss, versehen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Verschluss (14) nach Schritt e. wieder entfernt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei zwischen dem Druckausgleichskörper (7) und der Bohrungsöffnung (6) eine Butylschnur als Dichtmittel (11) angeordnet wird.
  15. Verwendung der Isolierverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Gebäudeinnenverglasung, Gebäudeaußenverglasung und/oder Fassadenverglasung.
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