EP3511507A1 - Mehrfachglasscheibe und verfahren zum herstellen einer mehrfachglasscheibe - Google Patents

Mehrfachglasscheibe und verfahren zum herstellen einer mehrfachglasscheibe Download PDF

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EP3511507A1
EP3511507A1 EP18151138.7A EP18151138A EP3511507A1 EP 3511507 A1 EP3511507 A1 EP 3511507A1 EP 18151138 A EP18151138 A EP 18151138A EP 3511507 A1 EP3511507 A1 EP 3511507A1
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EP
European Patent Office
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spacer
glass
edge
pane
secondary seal
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Application number
EP18151138.7A
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EP3511507B1 (de
Inventor
Hans Rudolf Mäder
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Prowerb AG
Original Assignee
Prowerb AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66342—Section members positioned at the edges of the glazing unit characterised by their sealed connection to the panes
    • E06B3/66352—Section members positioned at the edges of the glazing unit characterised by their sealed connection to the panes with separate sealing strips between the panes and the spacer
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66328—Section members positioned at the edges of the glazing unit of rubber, plastics or similar materials

Definitions

  • the invention relates to a multi-pane glass pane and a method for producing a multiple-pane glass pane, as well as to a device for attaching an edge seal of a multiple-pane glass pane.
  • Insulating glass units are usually made of an inorganic or organic glass or of other materials such as Plexiglas.
  • the space between the disks is preferably filled with inert insulating gas such as argon, krypton, xenon, etc.
  • inert insulating gas such as argon, krypton, xenon, etc.
  • nitrogen, oxygen, water, etc. contained in the ambient air should not get into the space between the panes. Consequently, the gap between the discs must be sealed, and if possible, diffusion should also be prevented.
  • Multiple glass panes therefore usually consist of at least two glass panes, which are tightly interconnected with the interposition of a spacer, for example a metallic spacer profile.
  • the spacer profile is glued to the panes, for example using polyisobutylene, which serves as the primary seal.
  • the edge joint is filled with a secondary seal, for example polysulfide.
  • the polysulfide acts as a durable adhesive and gas-tight secondary seal for a common gas filling.
  • thermoplastic spacers so-called TPS spacers
  • foamed inorganic spacers These must, however, usually be provided with a vapor barrier layer.
  • TPS spacers can be used as an alternative, in particular foamed inorganic spacers.
  • JPH0828149 discloses a refractory edge seal in which the secondary seal contains a foaming agent, so that the secondary seal foams under heat, expands and supports or compensates for a primary seal which becomes leaking under the influence of heat.
  • the object is achieved by a multiple glass pane with at least two glass panes, preferably made of float glass, and an edge seal.
  • the edge seal comprises at least one spacer, which is arranged between two glass panes, and at least one secondary seal, which is arranged on the side facing the edge of the glass panes of the spacer.
  • the secondary seal comprises foamed plastic material.
  • the secondary seal preferably consists of foamed plastic material.
  • a predetermined volume is to fill and thus a certain amount of material necessary.
  • the secondary sealant is foamed so that only 20-90%, preferably 40-60%, more preferably in about half of the total claimed volume are filled with the base material of the sealant.
  • the entire claimed volume for example, the entire edge joint, fills, therefore, we obtain a material savings of 30-60%.
  • the thermal conductivity coefficient is preferably approximately halved compared to a non-foamed material.
  • the secondary seal has a depth of at least 2mm, more preferably at least 3mm.
  • the depth indicates the extent of the secondary seal between the spacer and the edge of the glass pane.
  • the thickness is determined by the distance of the glass panes and the length of the circumference of the glass panes.
  • the foamed secondary seal can be made available for assembly as a drum product. Drum goods can be injected into the edge joint.
  • the space which the glass panes and the spacer define on the side of the spacer facing the edge of the glass panes and which forms the edge joint is preferably filled with the secondary seal.
  • the optimal filling is best achieved with an injection.
  • the edge seal comprises at least two primary seals.
  • the primary seals are each arranged between the spacer and a glass sheet.
  • a plastic sealant based on polyisobutylene (butyl) can be used.
  • the secondary seal of the multi-pane glass pane according to the invention preferably comprises a material based on polysulfide, polyurethane and / or silicone.
  • Such materials are physically foamable by introducing, for example, nitrogen or carbon dioxide and have a long-lasting stability after a short time.
  • Crosslinking can be optimized by the addition of calcium carbonate or plasticizer.
  • the base material of the secondary seal can be a two-component sealant, such as polysulfide, silicone or polyurethane. It is also possible to use a one-component hot-melt material.
  • the spacer may include a metal, for example, be designed as a metal profile made of aluminum or stainless steel. It can also be used a coated metal profile.
  • the spacer may alternatively be designed as a thermoplastic spacer, in particular as a foamed thermoplastic spacer.
  • the spacer may have a cavity in which desiccant is disposed.
  • the desiccant may also be integrated in the base material for a thermoplastic spacer.
  • the spacer can simultaneously perform the function of a primary seal and / or a gas-water vapor barrier.
  • the object is also achieved by a multiple glass pane, in particular as described above, with at least two glass panes and an edge seal.
  • the edge seal comprises at least one spacer, which is arranged between two glass panes, and at least one secondary seal, which is arranged on the side facing the edge of the glass panes of the spacer.
  • the spacer is designed as a foamed organic thermoplastic spacer.
  • a polyisobutylene-based one-component sealant may be used, which may be used with nitrogen or carbon dioxide is foamed.
  • the organic thermoplastic spacer does not require a primary seal because the material bonds well with the glass surface.
  • the spacer is foamed so that only 20-90%, preferably 40-60%, of the total claimed volume are filled with the base material. Compared to a non-foamed spacer, in which the base material fills the entire claimed volume, we obtain a material saving of 30-70%.
  • the thermal conductivity coefficient is preferably approximately halved compared to a non-foamed material.
  • the shore hardness of a non-foamed organic thermoplastic spacer is about 55-60 Shore A, it is preferred that the hardness of the material for the foamed material be increased by about 5 to 10%. This is done by adding plasticizers and / or calcium carbonate.
  • Sealing materials can release fission products such as ethanol, methanol or alcohols over a longer period of time.
  • plasticizers can migrate. This can cause interactions and consequently severely impair the tightness of a marginal composite and thus the function of insulating glass units.
  • the materials are preferably coordinated so that only mutually compatible materials are used, and / or the materials are to be separated from each other.
  • a vapor barrier layer in particular a vapor barrier film, is arranged between spacer and secondary sealant.
  • the vapor barrier layer may in particular be arranged between primary seal and secondary seal.
  • the vapor barrier layer preferably contains aluminum, PET and / or SiOx.
  • a coated film of PET or a modified plastic is used.
  • the object is also achieved by a method for producing a multi-pane glass, in particular as described above, with at least two glass panes and an edge seal.
  • the method comprises the following steps. First, a spacer is attached. In addition, on the side of the spacer, which faces the edge of the glass sheets, a secondary seal is provided which contains or preferably consists of foamed plastic material.
  • the secondary seal is foamed.
  • the space which the glass panes and the spacer define on the side of the spacer facing the edge of the glass panes, and which forms the edge joint, is filled up.
  • a device with an injector is advantageously used, via which, for example, a gas offset material is applied in the edge joint.
  • Foaming preferably takes place physically with nitrogen or carbon dioxide.
  • the amount of gas introduced can be adjusted.
  • the feed rate may be adjusted to the processing speed and / or the discharge velocity of the base material so that there is a desired ratio of volume fractions of base material and gas pores in the foamed secondary seal.
  • the spacer can be applied directly to a glass pane.
  • a primary seal is preferably attached, which is arranged between the spacer and the glass pane.
  • the primary seal acts as a gas and water vapor barrier.
  • the object is also achieved by a method, in particular as described above, for producing a multi-pane glass pane, in particular as described above, with at least two panes of glass and an edge seal; the method comprises the step of attaching a foamed organic thermoplastic material spacer.
  • the base material of the spacer, the organic thermoplastic material can be foamed with N 2 or CO 2 .
  • the gasified base material is preferably applied directly to the glass panes.
  • an additional vapor barrier layer is provided which is arranged between the spacer and the secondary seal and / or between the primary seal and the secondary seal.
  • a foil is rolled out onto the spacer.
  • the vapor barrier film can it is a PET film that is metallically coated on both sides or coated with SiO x . This improves in particular the adhesion of the vapor barrier layer on a TPS spacer and the secondary seal. At the same time the gas diffusion is reduced.
  • At least the spacer and the secondary seal are applied simultaneously.
  • the spacer and the secondary seal, and in particular the vapor barrier layer can be applied in one step.
  • application heads can be moved in parallel around the glass pane, which successively deposit the respective components of the edge compound.
  • the respective materials may be coextruded by an injection device.
  • the object is also achieved by a device for attaching an edge seal of a multiple glass pane with at least two glass panes.
  • the device comprises at least one injector with a gas supply and with a nozzle for application in a gap between two glass panes. In the nozzle or directly in front of the nozzle, the gas and the sealing material are mixed, resulting in a foamed material.
  • the mixing with the gas preferably takes place in a homogenizer, which is arranged upstream of the nozzle and with which it is ensured that the gas is distributed evenly in the base material.
  • Material can be applied to the injector to form a secondary seal or to form a spacer.
  • the output from the nozzle mass is preferably deposited with a certain profile, which is selectable and / or adjustable.
  • the nozzle has, for example, a discharge opening with selectable and / or adjustable profile.
  • the injector may be a one-component injector or, in particular, comprise a two-component mixer.
  • the device further comprises a peeling device, with which the secondary seal is drawn off so that it terminates flush with the outer edge of at least one glass pane.
  • the device also comprises a dosing control, by means of which the dispensing rate of the base material and / or the quantity ratio of gas and base material can be set.
  • the device further comprises a further injector with which, for example, at the same time a spacer can be foamed.
  • This injector preferably also has a nozzle which has a discharge opening with a selectable and / or adjustable profile.
  • the device comprises two injectors, a first injector with a first gas supply for applying a secondary seal made of foamed plastic and a second injector for applying a spacer, in particular a second injector with a second gas supply for applying a foamed organic thermoplastic spacer.
  • the device may have a film applicator such that secondary seal and vapor barrier layer or secondary seal, Vapor barrier layer and spacers can be applied in one step.
  • FIG. 1 shows a multi-pane glass pane 1 with two glass panes 2 and an edge seal 3.
  • the edge seal 3 comprises a spacer 4, which is arranged between the two glass sheets 2, and a secondary seal 5, which is arranged on the edge 6 of the glass sheets 2 facing side 7 of the spacer 4.
  • the secondary seal 5 is made of foamed plastic material.
  • the space which the glass panes 2 and the spacer 4 define on the side 7 of the spacer 4 facing the edge 6 of the glass panes 2 is filled with the secondary seal.
  • the edge seal 3 comprises two butyl-based primary seals 8, which are each arranged between the spacer 4 and a glass pane 2.
  • the spacer 4 may be designed as a hollow profile in which a desiccant 9 is arranged.
  • FIG. 2 shows a second example of a multi-pane glass 1 with two glass panes 2 and an edge seal 3.
  • the spacer 4 is designed as a plastic spacer, on which a vapor barrier layer 10 is applied, which is arranged between the spacer 4 and secondary seal 5.
  • FIG. 3 shows a third example of a multiple glass pane 1 with two glass sheets 2 and a peripheral bond 3.
  • the spacer 4 is designed as a non-foamed thermoplastic spacer. A vapor barrier layer and a primary seal are not necessary.
  • FIG. 4 shows a fourth example of a multi-pane glass pane 1 with two glass panes 2 and one edge seal 3.
  • the spacer 4 is a foamed organic TPS spacer. Because of the porosity of the spacer 4, a vapor barrier layer 10 is provided, which is arranged between the spacer 4 and the foamed secondary seal 5. Since the organic TPS base material bonds well with the glass surface, a primary seal is not necessary.
  • thermoplastic spacer 4 For producing a thermoplastic spacer 4, a solvent-free, permanently plastic one-component sealant based on polyisobutylene can be used (for example "TS-970" from HB Browner).
  • the spacer 4 can perform the function of a conventional primary seal and a Take drying agent in a product.
  • a thermoplastic solvent-free one-component sealant based on polyisobutylene with an integrated desiccant may be used (for example "Butylver TPS" from Fenzi).
  • a base material for a secondary sealant may be a two-component polyurethane (for example, “Poliver” Fenzi), a two-component polysulfide (for example, “Thiover” Fenzi) or a silicone sealant (for example, "Sikasil® IG-25" the company Sika).
  • a two-component polyurethane for example, "Poliver” Fenzi
  • a two-component polysulfide for example, “Thiover” Fenzi
  • a silicone sealant for example, "Sikasil® IG-25" the company Sika
  • the base material of the two-component sealant polysulfide has a thermal conductivity of 0.41 W / mK, polyurethane of 0.40 W / mK.
  • the thermal conductivity of a foamed secondary seal of appropriate material can be lowered to 0.20W / mK.
  • the secondary seal has a thermal conductivity which is below the other components typically used, for example, 0.79W / mK for float glass, 0.41W / mK for isobutylene.
  • Spacers 4 have thermal conductivities in the range of 1.35W / mK for aluminum, 0.37W / mK for stainless steel and 0.27W / mK for a thermoplastic spacer.
  • a film having the following layer structure can be used: SiOx - polyethylene terephthalate (23 ⁇ m) - adhesive (2-4 ⁇ m) - SiO x - ethylene vinyl alcohol - oriented polypropylene (18 ⁇ m).
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an apparatus 11 for creating a border composite.
  • the device 11 comprises a first injector 12 with gas supply 13 for applying a secondary seal made of foamed plastic.
  • the first injector 12 may comprise a two-component mixer 14 fed from two reservoirs 15, 16 and providing a base material for a secondary seal. Nitrogen or carbon dioxide is mixed with this base material from a gas metering device 17. The mixing is preferably carried out in a homogenizing device 18. Via a nozzle 19, the foamed sealing material can be applied in an edge joint.
  • the device 11 also includes a second injector 20 for applying a spacer.
  • the second injector 20 is also equipped with a gas supply 21 in order to be able to apply a foamed organic thermoplastic spacer.
  • the second injector 20 may comprise a homogenizer 22 fed from a reservoir 23 of organic thermoplastic base material. Nitrogen or carbon dioxide is mixed with this base material from a gas metering device 24.
  • the foamed TPS material can be applied as a spacer between two glass sheets.
  • the TPS material is preferably heated above 100 ° C., preferably above 120 ° C.
  • the device may also have an unillustrated film dispenser.
  • the edge bond can thus be produced quasi in one step by successively the spacer, after its cooling and curing the barrier layer and then the secondary seal are applied.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachglasscheibe und ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe. Eine Mehrfachglasscheibe (1) weist mindestens zwei Glasscheiben (2) und einen Randverbund (3) auf. Der Randverbund (3) umfasst mindestens einen Abstandhalter (4), der zwischen zwei Glasscheiben (2) anordnet ist, und mindestens eine Sekundärdichtung (5), welche auf der zum Rand (6) der Glasscheiben (2) weisenden Seite (7) des Abstandhalters (4) angeordnet ist. Die Sekundärdichtung (5) umfasst geschäumtes Kunststoffmaterial oder besteht bevorzugt daraus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Mehrfachglasscheibe und ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe, sowie eine Vorrichtung zum Anbringen eines Randverbunds einer Mehrfachglasscheibe.
  • Bekannt sind Mehrfachglasscheiben mit mindestens zwei Glasscheiben, die in einer Isolierglaseinheit voneinander beabstandet gehalten sind. Isolierglaseinheiten werden normalerweise aus einem anorganischen oder organischen Glas oder aus anderen Materialien wie Plexiglas hergestellt.
  • Verschiedene Designs werden für Mehrfachglasscheiben verwendet, die eine gute Wärmeisolierung bereitstellen sollen. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Zwischenraum zwischen den Scheiben vorzugsweise mit inertem Isoliergas wie Argon, Krypton, Xenon usw. gefüllt. Dieses Füllgas darf nicht aus dem Zwischenraum zwischen den Scheiben austreten. Außerdem sollte Stickstoff, Sauerstoff, Wasser usw., die in der Umgebungsluft enthalten sind, nicht in den Zwischenraum zwischen den Scheiben gelangen. Folglich muss der Zwischenraum zwischen den Scheiben abgedichtet werden, nach Möglichkeit soll auch eine Diffusion verhindert werden.
  • Mehrfachglasscheiben bestehen daher in der Regel aus mindestens zwei Glasscheiben, die unter Zwischenschaltung eines Abstandhalters, zum Beispiel eines metallischen Abstandhalterprofils dicht miteinander verbunden sind. Das Abstandhalterprofil wird dabei zum Beispiel mithilfe von Polyisobutylen, welches als Primärdichtung dient, mit den Scheiben verklebt. Zusätzlich wird die Randfuge mit einer Sekundärdichtung, zum Beispiel Polysulfid ausgefüllt. Das Polysulfid wirkt als belastbarer Kleber und gasdiffusionsdichter Sekundärdichtung für eine übliche Gasfüllung.
  • Die Dichtigkeit des Randverbunds einer Mehrfachglasscheibe hat einen großen Einfluss auf die Qualität und die Lebensdauer der Isolierverglasung. Ebenso spielt die Wärmeübertragung des Randverbunds, also des Abstandhalter und der Dichtungen, eine große Rolle bei der Erzielung einer geringen Wärmeleitung von Mehrfachglasscheibe.
  • Da Metallabstandhalter in der Regel über eine relativ gute Wärmeleitfähigkeit verfügen, können alternativ auch thermoplastischen Abstandhalter, sogenannte TPS-Abstandhalter, verwendet werden, insbesondere geschäumte anorganische Abstandhalter. Diese müssen allerdings in der Regel mit einer Dampfsperrschicht versehen werden. Je mehr Komponenten ein Randverbund umfasst, desto aufwendiger ist die Montage und desto höher sind die Herstellkosten.
  • Aus der DE10300389A1 ist bekannt, in die Eckverbindung zweier in einem Winkel aneinander stossender Isolierglasverbindungen eine Dämmelement einzubringen. Dabei kann ein Polyurethanschaum verwendet werden, wobei die Ausgangsmaterialien in dem Hohlraum zu einem Schaum reagieren.
  • Die JPH0828149 offenbart einen feuerfesten Randverbund, bei dem die Sekundärdichtung einen Schaumbildner enthält, sodass die Sekundärdichtung unter Hitzeeinwirkung schäumt, sich ausdehnt und eine unter Hitzeeinwirkung undicht werdende Primärdichtung unterstützt oder kompensiert.
  • Es besteht die Aufgabe, eine Mehrfachglasscheibe und ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe zur Verfügung zu stellen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden, die insbesondere eine dichten und dämmenden Randverbund aufweisen, der zudem möglichst leicht und kostengünstig herstellbar ist und insbesondere eine einfache Handhabung während der Montage der Mehrfachglasscheibe ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mehrfachglasscheibe mit mindestens zwei Glasscheiben, bevorzugt aus Floatglas, und einem Randverbund. Der Randverbund umfasst mindestens einen Abstandhalter, der zwischen zwei Glasscheiben anordnet ist, und mindestens eine Sekundärdichtung, welche auf der zum Rand der Glasscheiben weisenden Seite des Abstandhalters angeordnet ist. Erfindungsgemäss umfasst die Sekundärdichtung geschäumtes Kunststoffmaterial. Bevorzugt besteht die Sekundärdichtung aus geschäumtem Kunststoffmaterial.
  • Um eine Sekundärdichtung in einer vorgegebenen Randfuge mit einem bestimmten Abstand der beiden Glasscheiben voneinander und einem Abstand des Abstandhalters von dem Rand der Glasscheiben anzubringen, ist ein vorgegebenes Volumen zu füllen und damit eine bestimmte Menge an Material notwendig. Bei geschäumtem Material, das Poren aufweist, ist weitaus weniger Grundmaterial notwendig. Das führt zu einer enormen Einsparung. Bevorzugt ist der Sekundärdichtstoff so geschäumt, dass nur 20-90%, bevorzugt 40-60%, weiter bevorzugt in etwa die Hälfte des insgesamt beanspruchten Volumens mit dem Grundmaterial des Dichtstoff gefüllt sind. Gegenüber einem ungeschäumten Material, bei dem das Grundmaterial das gesamte beanspruchte Volumen, zum Beispiel die gesamte Randfuge, ausfüllt, erhält man daher eine Materialersparnis von 30-60%.
  • Gleichzeitig führen die Poren und die darin enthaltenen Gaseinschlüsse zu einer Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und damit zu einer Verbesserung der Isolierung. Bevorzugt wird der Wärmeleitkoeffizient gegenüber einem ungeschäumten Material in etwa halbiert.
  • Bevorzugt hat die Sekundärdichtung eine Tiefe von mindestens 2mm, weiterbevorzugt von mindestens 3mm. Die Tiefe gibt dabei die Ausdehnung der Sekundärdichtung zwischen dem Abstandhalter und dem Rand der Glasscheibe an. Die Dicke wird durch den Abstand der Glasscheiben und die Länge vom Umfang der Glasscheiben festgelegt.
  • Die geschäumte Sekundärdichtung kann für die Montage als Fassware zur Verfügung gestellt werden. Fassware kann in die Randfuge injiziert werden.
  • Bevorzugt ist der Raum, den die Glasscheiben und der Abstandhalter auf der zum Rand der Glasscheiben weisenden Seite des Abstandhalters definieren und der die Randfuge bildet, mit der Sekundärdichtung ausgefüllt. Die optimale Füllung ist am besten mit einer Injektion zu erreichen.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst der Randverbund mindestens zwei Primärdichtungen. Die Primärdichtungen sind jeweils zwischen dem Abstandhalter und einer Glasscheibe angeordnet. Für die Primärdichtung kann ein plastischer Dichtstoff auf Basis von Polyisobutylen (Butyl) verwendet werden.
  • Bevorzugt umfasst die Sekundärdichtung der erfindungsgemässen Mehrfachglasscheibe ein Material auf Basis von Polysulfid, Polyurethan und/oder Silikon. Derartige Materialien sind physikalisch durch Einbringen von beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid aufschäumbar und besitzen nach kurzer Zeit eine langanhaltende Standfestigkeit. Die Vernetzung kann durch den Zusatz von Kalziumcarbonat oder Weichmacher optimiert werden.
  • Bei dem Grundmaterial der Sekundärdichtung kann es sich um einen Zweikomponenten-Dichtstoff, wie Polysulfid, Silikon oder Polyurethan, handeln. Es kann auch ein einkomponentiges Hot-Melt-Material verwendet werden.
  • Der Abstandhalter kann ein Metall enthalten, beispielsweise als Metallprofil aus Aluminium oder Edelstahl ausgebildet sein. Es kann auch ein beschichtetes Metallprofil verwendet sein. Der Abstandhalter kann alternativ als thermoplastischer Abstandhalter, insbesondere als geschäumter thermoplastischer Abstandhalter, ausgeführt sein.
  • Der Abstandhalter kann einen Hohlraum aufweisen, in dem Trockenmittel angeordnet ist.
  • Das Trockenmittel kann auch in dem Grundmaterial für einen thermoplastischen Abstandhalter integriert sein.
  • Der Abstandhalter kann gleichzeitig die Funktion einer Primärdichtung und/oder einer Gas-Wasserdampfsperre übernehmen.
  • Die Aufgabe wird ausserdem gelöst durch eine Mehrfachglasscheibe, insbesondere wie oben beschrieben, mit mindestens zwei Glasscheiben und einem Randverbund. Der Randverbund umfasst mindestens einen Abstandhalter, der zwischen zwei Glasscheiben anordnet ist, und mindestens eine Sekundärdichtung, welche auf der zum Rand der Glasscheiben weisenden Seite des Abstandhalters angeordnet ist. Der Abstandhalter ist als geschäumter organischer thermoplastischer Abstandhalter ausgeführt.
  • Als Grundstoff zum Herstellen eines organischen thermoplastischen Abstandhalters kann ein Einkomponenten-Dichtstoff auf der Basis von Polyisobutylen verwendet werden, der mit Stickstoff oder Kohlendioxid aufgeschäumt wird. Für den organischen thermoplastischen Abstandhalter wird keine Primärdichtung benötigt, da sich das Material gut mit der Glasoberfläche verbindet.
  • Für einen geschäumten Abstandhalter ist weitaus weniger Grundmaterial notwendig als für einen unaufgeschäumten Abstandhalter. Das führt zu einer enormen Einsparung. Bevorzugt ist der Abstandhalter so geschäumt, dass nur 20-90%, bevorzugt 40-60%, des insgesamt beanspruchten Volumens mit dem Grundmaterial gefüllt sind. Gegenüber einem ungeschäumten Abstandhalter, bei dem das Grundmaterial das gesamte beanspruchte Volumen ausfüllt, erhält man daher eine Materialersparnis von 30-70%.
  • Gleichzeitig führen die Poren und die darin enthaltenen Gaseinschlüsse zu einer Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und damit zu einer Verbesserung der Isolierung. Bevorzugt wird der Wärmeleitkoeffizient gegenüber einem ungeschäumten Material in etwa halbiert.
  • Während die Shore Härte eines ungeschäumten organischen thermoplastischen Abstandhalters bei etwa 55-60 Shore A liegt, wird bevorzugt die Härte des Materials für das geschäumte Material um etwa 5 bis 10 % erhöht. Dies geschieht durch Zugabe von Weichmachern und/oder Kalziumkarbonat.
  • Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass es nicht zu Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Dichtmaterialien kommt. Dichtmaterialien können über einen längeren Zeitraum Spaltprodukte wie Ethanol, Methanol oder Alkohole abgeben. Ausserdem können Weichmacher wandern. Dies kann Wechselwirkungen hervorrufen und in der Folge die Dichtheit eines Randverbundes und somit die Funktion von Isolierglaseinheiten massiv beeinträchtigen. Ebenso besteht verstärkt die Gefahr von "Girlanden-Bildungen", welche auf Grund von Wechselwirkungen durch das Einwandern der Primärdichtung in den Scheibenzwischenraum ersichtlich werden. Die Materialien sind bevorzugt so aufeinander abzustimmen, dass nur miteinander kompatible Materialien verwendet sind, und/oder die Materialien sind voneinander zu trennen.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der Mehrfachglasscheibe ist eine Dampfsperrschicht, insbesondere eine Dampfsperrfolie, zwischen Abstandhalter und Sekundärdichtstoff angeordnet. Die Dampfsperrschicht kann insbesondere zwischen Primärdichtung und Sekundärdichtung angeordnet sein.
  • Die Dampfsperrschicht enthält bevorzugt Aluminium, PET und/oder SiOx. Bevorzugt wird eine beschichtete Folie aus PET oder einem modifizierten Kunststoff verwendet.
  • Die Aufgabe wird ausserdem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe, insbesondere wie oben beschrieben, mit mindestens zwei Glasscheiben und einem Randverbund. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte. Zunächst wird ein Abstandhalter angebracht. Ausserdem wird auf der Seite des Abstandhalters, die zum Rand der Glasscheiben weist, eine Sekundärdichtung angebracht, die geschäumtes Kunststoffmaterial enthält oder bevorzugt daraus besteht.
  • Bevorzugt wird die Sekundärdichtung aufgeschäumt. Dabei wird insbesondere der Raum, den die Glasscheiben und der Abstandhalter auf der zum Rand der Glasscheiben weisenden Seite des Abstandhalters definieren, und welcher die Randfuge bildet, aufgefüllt.
  • Zum Aufschäumen wird vorteilhafterweise eine Vorrichtung mit einem Injektor verwendet, über welchen zum Beispiel ein mit Gas versetztes Material in die Randfuge appliziert wird.
  • Bevorzugt erfolgt das Aufschäumen physikalisch mit Stickstoff oder Kohledioxid.
  • Dabei kann die eingebrachte Gasmenge eingestellt werden. Es kann zum Beispiel die Zuführrate an die Verarbeitungsgeschwindigkeit und/oder an die Ausströmgeschwindigkeit des Grundmaterials angepasst werden, so dass ein gewünschtes Verhältnis von Volumenanteilen Grundmaterial und Gasporen in der aufgeschäumten Sekundärdichtung vorliegt.
  • Der Abstandhalter kann direkt auf eine Glasscheibe aufgebracht werden. Bevorzugt wird ausserdem eine Primärdichtung angebracht, die zwischen Abstandhalter und Glasscheibe angeordnet ist. Die Primärdichtung wirkt als Gas- und Wasserdampfsperre.
  • Die Aufgabe wird ausserdem gelöst durch ein Verfahren, insbesondere wie oben beschrieben, zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe, insbesondere wie weiter oben beschrieben, mit mindestens zwei Glasscheiben und einem Randverbund; das Verfahren umfasst den Schritt des Anbringens eines Abstandhalters aus geschäumtem organischem thermoplastischen Material. Das Grundmaterial des Abstandhalters, das organische thermoplastische Material, kann mit N2 oder CO2 aufgeschäumt werden. Bevorzugt wird das mit Gas versetzte Grundmaterial direkt zischen die Glasscheiben appliziert.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird eine zusätzliche Dampfsperrschicht angebracht, die zwischen Abstandhalter und Sekundärdichtung und/oder zwischen Primärdichtung und Sekundärdichtung angeordnet ist. Insbesondere wird auf den Abstandhalter eine Folie ausgerollt. Bei der Dampfsperrfolie kann es sich um eine PET Folie handeln, die beidseitig metallisch oder mit SiOx beschichtet ist. Dies verbessert insbesondere die Haftung der Dampfsperrschicht auf einem TPS Abstandhalter und der Sekundärdichtung. Gleichzeitig wird die Gasdiffusion reduziert.
  • In einer bevorzugten Ausbildung des Verfahrens werden zumindest der Abstandhalter und die Sekundärdichtung gleichzeitig angebracht. Insbesondere können der Abstandhalter und die Sekundärdichtung, sowie insbesondere die Dampfsperrschicht, in einem Arbeitsschritt appliziert werden.
  • Dabei können Applikationsköpfe parallel um die Glasscheibe bewegt werden, welche die jeweiligen Komponenten des Randverbunds sukzessive ablegen. Alternativ können die jeweiligen Materialien von einer Injektionsvorrichtung koextrudiert werden.
  • Die Aufgabe wird ausserdem gelöst durch eine Vorrichtung zum Anbringen eines Randverbunds einer Mehrfachglasscheibe mit mindestens zwei Glasscheiben. Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Injektor mit einer Gaszufuhr und mit einer Düse zum Applizieren in einen Spalt zwischen zwei Glasscheiben. In der Düse oder unmittelbar vor der Düse werden das Gas und das Dichtmaterial gemischt, sodass ein aufgeschäumtes Material entsteht.
  • Die Mischung mit dem Gas findet bevorzugt in einer Homogenisiervorrichtung statt, die der Düse vorgeordnet ist und mit der sichergestellt wird, dass das Gas gleichmässig in dem Grundmaterial verteilt wird.
  • Mit dem Injektor kann Material zum Bilden einer Sekundärdichtung oder zum Bilden eines Abstandhalters appliziert werden.
  • Die von der Düse abgegebene Masse wird bevorzugt mit einem bestimmten Profil deponiert, das wählbar und/oder einstellbar ist. Die Düse hat dazu zum Beispiel eine Abgabeöffnung mit wählbarem und/oder einstellbarem Profil.
  • Der Injektor kann ein Einkomponenten-Injektor sein oder insbesondere einen Zwei-Komponenten-Mischer umfassen.
  • Die Vorrichtung umfasst insbesondere ausserdem einer Abziehvorrichtung, mit welcher die Sekundärdichtung abgezogen wird, damit sie bündig mit der Aussenkante mindestens einer Glasscheibe abschliesst.
  • Die Vorrichtung umfasst insbesondere ausserdem eine Dosiersteuerung, über welche die Abgaberate des Grundmaterials und/oder das Mengenverhältnis von Gas und Grundmaterial einstellbar sind.
  • Die Vorrichtung umfasst insbesondere ausserdem einen weiteren Injektor, mit welchem beispielweise zeitgleich ein Abstandhalter aufgeschäumt werden kann. Dieser Injektor verfügt bevorzugt ebenfalls über eine Düse, die eine Abgabeöffnung mit wählbarem und/oder einstellbarem Profil aufweist.
  • Bevorzugt umfasst die Vorrichtung zwei Injektoren, einen ersten Injektor mit einer ersten Gaszufuhr zum Applizieren einer Sekundärdichtung aus aufgeschäumten Kunststoff und einen zweiten Injektor zum Applizieren eines Abstandhalters, insbesondere einen zweiten Injektor mit einer zweiten Gaszufuhr zum Applizieren eines aufgeschäumten organischen thermoplastischen Abstandhalters.
  • Die Vorrichtung kann über eine Folienauftragevorrichtung verfügen, so dass Sekundärdichtung und Dampfsperrschicht oder Sekundärdichtung, Dampfsperrschicht und Abstandhalter in einem Arbeitsschritt applizierbar sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren dargestellten Beispielen näher erläutert. Verschiedene Ausführungen von Komponenten mit gleicher Funktion sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels für eine Mehrfachglasscheibe mit einem Randverbund in einer Schnittdarstellung;
    Fig. 2:
    eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels für eine Mehrfachglasscheibe mit einem Randverbund;
    Fig. 3:
    eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für eine Mehrfachglasscheibe mit einem Randverbund;
    Fig. 4:
    eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels für eine Mehrfachglasscheibe mit einem Randverbund;
    Fig. 5:
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erstellen eines Randverbunds.
  • Figur 1 zeigt eine Mehrfachglasscheibe 1 mit zwei Glasscheiben 2 und einem Randverbund 3.
  • Der Randverbund 3 umfasst einen Abstandhalter 4, der zwischen den zwei Glasscheiben 2 anordnet ist, und eine Sekundärdichtung 5, welche auf der zum Rand 6 der Glasscheiben 2 weisenden Seite 7 des Abstandhalters 4 angeordnet ist. Die Sekundärdichtung 5 besteht aus geschäumtem Kunststoffmaterial.
  • Der Raum, den die Glasscheiben 2 und der Abstandhalter 4 auf der zum Rand 6 der Glasscheiben 2 weisenden Seite 7 des Abstandhalters 4 definieren ist mit der Sekundärdichtung ausgefüllt.
  • Der Randverbund 3 umfasst zwei Primärdichtungen 8 auf Butylbasis, die jeweils zwischen dem Abstandhalter 4 und einer Glasscheibe 2 angeordnet sind.
  • Der Abstandhalter 4 kann als Hohlprofil ausgeführt sein, in dem ein Trockenmittel 9 angeordnet ist.
  • Figur 2 zeigt ein zweites Beispiel für eine Mehrfachglasscheibe 1 mit zwei Glasscheiben 2 und einem Randverbund 3. Der Abstandhalter 4 ist als Abstandhalter aus Kunststoff ausgeführt, auf den eine Dampfsperrschicht 10 aufgetragen ist, die zwischen Abstandhalter 4 und Sekundärdichtung 5 angeordnet ist.
  • Figur 3 zeigt ein drittes Beispiel für eine Mehrfachglasscheibe 1 mit zwei Glasscheiben 2 und einem Randverbund 3. Der Abstandhalter 4 ist als ungeschäumter thermoplastischer Abstandhalter ausgeführt. Eine Dampfsperrschicht und eine Primärdichtung sind nicht notwendig.
  • Figur 4 zeigt ein viertes Beispiel für eine Mehrfachglasscheibe 1 mit zwei Glasscheiben 2 und einem Randverbund 3. Der Abstandhalter 4 ist ein geschäumter organischer TPS Abstandhalter. Wegen der Porösität des Abstandhalters 4 ist eine Dampfsperrschicht 10 vorgesehen, die zwischen Abstandhalter 4 und geschäumter Sekundärdichtung 5 angeordnet ist. Da sich das organische TPS Grundmaterial gut mit der Glasoberfläche verbindet, ist eine Primärdichtung nicht notwendig.
  • Zum Herstellen eines thermoplastischen Abstandhalters 4 kann eine lösungsmittelfreier, dauerplastischer Einkomponenten-Dichtstoff auf der Basis von Polyisobutylen verwendet werden (zum Beispiel "TS-970" der Firma H.B. Füller). Der Abstandhalter 4 kann die Funktion einer herkömmlichen Primärdichtung und eines Trocknungsmittels in einem Produkt übernehmen. Alternativ kann ein thermoplastischer lösungsmittelfreier einkomponentiger Dichtstoff auf der Basis von Polyisobutylen mit integriertem Trockenmittel verwendet werden (zum Beispiel "Butylver TPS" der Firma Fenzi).
  • Als Grundmaterial für einen Sekundärdichtstoff kann ein Zweikomponenten-Polyurethan (zum Beispiel "Poliver" der Firma Fenzi), ein Zweikomponenten-Polysulfid (zum Beispiel "Thiover" der Firma Fenzi) oder eine Silikondichtstoff (zum Beispiel "Sikasil® IG-25" der Firma Sika) verwendet werden.
  • Das Grundmaterial des Zweikomponenten Dichtstoffs Polysulfid weist eine Wärmeleitfähigkeit von 0.41 W/mK, Polyurethan von 0.40 W/mK auf. Die Wärmeleitfähigkeit einer geschäumten Sekundärdichtung aus entsprechendem Material lässt sich auf 0.20W/mK absenken. Damit hat die Sekundärdichtung einen Wärmeleitfähigkeit, die unterhalb der übrigen, typischerweise verwendeten Komponenten liegt, beispielsweise 0.79W/mK für Floatglas, 0.41W/mK für Isobutylen.
  • Abstandhalter 4 haben Wärmeleitfähigkeiten im Bereich von 1.35W/mK für Aluminium, 0.37W/mK für Edelstahl und 0.27W/mK für einen thermoplastischen Abstandhalter.
  • Als Dampfsperrschicht kann eine Folie mit dem folgenden Schichtaufbau verwendet werden: SiOx - Polyethylenterephtalat (23µm) - Kleber(2-4µm) - SiOx - Ethylenvinylalkohol - orientiertes Polypropylen (18µm).
  • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 11 zum Erstellen eines Randverbunds.
  • Die Vorrichtung 11 umfasst einen ersten Injektor 12 mit Gaszufuhr 13 zum Applizieren einer Sekundärdichtung aus aufgeschäumten Kunststoff. Der erste Injektor 12 kann einen Zwei-Komponenten-Mischer 14 umfassen, der aus zwei Reservoirs 15, 16 gespeist wird und ein Grundmaterial für eine Sekundärdichtung bereitstellt. Zu diesem Grundmaterial wird aus einer Gasdosiervorrichtung 17 Stickstoff oder Kohlendioxid zu gemischt. Das Mischen erfolgt bevorzugt in einer Homogenisiervorrichtung 18. Über eine Düse 19 kann das aufgeschäumte Dichtmaterial in eine Randfuge appliziert werden.
  • Die Vorrichtung 11 umfasst ausserdem einen zweiten Injektor 20 zum Applizieren eines Abstandhalters. Der zweite Injektor 20 ist ebenfalls mit einer Gaszufuhr 21 ausgestattet, um einen aufgeschäumten organischen thermoplastischen Abstandhalter applizieren zu können.
  • Der zweite Injektor 20 kann eine Homogenisiervorrichtung 22 umfassen, die aus einem Reservoir 23 mit organischen thermoplastischen Grundmaterial gespeist wird. Zu diesem Grundmaterial wird aus einer Gasdosiervorrichtung 24 Stickstoff oder Kohlendioxid zu gemischt.
  • Über eine Düse 25 kann das aufgeschäumte TPS Material als Abstandhalter zwischen zwei Glasscheiben appliziert werden.
  • Zum Applizieren wird das TPS Material bevorzugt auf über 100°C, bevorzugt über 120°C erhitzt.
  • Die Vorrichtung kann ausserdem über eine nicht dargestellt Folienabgabevorrichtung verfügen.
  • Der Randverbund kann damit quasi in einem Arbeitsschritt hergestellt werden, indem nacheinander der Abstandhalter, nach dessen Abkühlen und Aushärten die Sperrschicht und darauf die Sekundärdichtung appliziert werden.

Claims (15)

  1. Mehrfachglasscheibe (1) mit mindestens zwei Glasscheiben (2) und einem Randverbund (3), umfassend mindestens einen Abstandhalter (4), der zwischen zwei Glasscheiben (2) anordnet ist, und mindestens einer Sekundärdichtung (5), welche auf der zum Rand (6) der Glasscheiben (2) weisenden Seite (7) des Abstandhalters (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärdichtung (5) geschäumtes Kunststoffmaterial umfasst oder bevorzugt daraus besteht.
  2. Mehrfachglasscheibe gemäss Anspruch 1, wobei der Raum, den die Glasscheiben (2) und der Abstandhalter (4) auf der zum Rand (6) der Glasscheiben (2) weisenden Seite (7) des Abstandhalters (4) definieren, mit der Sekundärdichtung (5) ausgefüllt ist.
  3. Mehrfachglasscheibe gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei der Randverbund (3) mindestens zwei Primärdichtungen (8) umfasst, insbesondere aus Buthylbasis, die jeweils zwischen dem Abstandhalter (4) und einer Glasscheibe (2) angeordnet sind.
  4. Mehrfachglasscheibe gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärdichtung (5) ein Material auf Basis von Polysulfid, Polyurethan und/oder Silikon umfasst.
  5. Mehrfachglasscheibe gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstandhalter (4) ein Metall enthält oder als thermoplastischer Abstandhalter (4), insbesondere als geschäumter thermoplastischer Abstandhalter (4), ausgeführt ist.
  6. Mehrfachglasscheibe, insbesondere gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens zwei Glasscheiben (2) und einem Randverbund (3), umfassend mindestens einen Abstandhalter (4), der zwischen zwei Glasscheiben (2) angeordnet ist, und mindestens einer Sekundärdichtung (5), welche auf der zum Rand (6) der Glasscheiben (2) weisenden Seite (7) des Abstandhalters (4) angeordnet ist, wobei der Abstandhalter (4) als geschäumter organischer thermoplastischer Abstandhalter (4) ausgeführt ist.
  7. Mehrfachglasscheibe gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dampfsperrschicht (10), insbesondere eine Dampfsperrfolie, zwischen Abstandhalter (4) und Sekundärdichtung (5) angeordnet ist, weiter insbesondere zwischen Primärdichtung (8) und Sekundärdichtung (5), insbesondere enthaltend Aluminium, PET und/oder SiOx.
  8. Verfahren zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe (1), insbesondere gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens zwei Glasscheiben (2) und einem Randverbund (3), umfassend die Schritte: Anbringen eines Abstandhalters (4), Anbringen einer Sekundärdichtung (5), die geschäumtes Kunststoffmaterial enthält oder bevorzugt daraus besteht, auf der Seite (7) des Abstandhalters (4), die zum Rand (6) der Glasscheiben (2) weist.
  9. Verfahren gemäss Anspruch 8, wobei die Sekundärdichtung (5) aufgeschäumt wird, und insbesondere der Raum, den die Glasscheiben (2) und der Abstandhalter (4) auf der zum Rand (6) der Glasscheiben (2) weisenden Seite (7) des Abstandhalters (4) definieren, aufgefüllt wird.
  10. Verfahren gemäss Anspruch 9, wobei das Aufschäumen mit N2 oder CO2 erfolgt.
  11. Verfahren gemäss Anspruch 8-10, wobei eine Primärdichtung (8) angebracht wird.
  12. Verfahren, insbesondere gemäss einem der Ansprüche 8-11, zum Herstellen einer Mehrfachglasscheibe (1), insbesondere gemäss einem der Ansprüche 1-7, mit mindestens zwei Glasscheiben (2) und einem Randverbund (3), umfassend den Schritt: Anbringen eines Abstandhalters (4) aus geschäumtem organischen thermoplastischen Material, wobei das Aufschäumen insbesondere mit N2 oder CO2 erfolgt.
  13. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 8-12, wobei eine Dampfsperrschicht (10) angebracht wird, insbesondere auf den Abstandhalter (4) eine Folie, weiter insbesondere eine beidseitig metallisch oder mit SiOx beschichtete PET-Folie, ausgerollt wird.
  14. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 8-13, wobei zumindest von Abstandhalter (4) und Sekundärdichtung (5) gleichzeitig angebracht werden, insbesondere das Applizieren von Abstandhalter (4), Dampfsperrschicht (10) und Sekundärdichtung (5) in einem Arbeitsschritt erfolgt.
  15. Vorrichtung zum Anbringen eines Randverbunds (3) einer Mehrfachglasscheibe (1) mit mindestens zwei Glasscheiben (2), wobei die Vorrichtung zwei Injektoren (12, 20) umfasst, einen ersten Injektor (12) mit einer ersten Gaszufuhr (13) zum Applizieren einer Sekundärdichtung (5) aus aufgeschäumten Kunststoff und einen zweiten Injektor (20) zum Applizieren eines Abstandhalters (4), insbesondere einen Injektor (20) mit einer zweiten Gaszufuhr (21) zum Applizieren eines aufgeschäumten organischen thermoplastischen Abstandhalters.
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