EP3574174B1

EP3574174B1 - Isolierverglasung mit erhöhter durchbruchhemmung und einem adapterelement

Info

Publication number: EP3574174B1
Application number: EP18700207.6A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Hermens; Rolf KOCHS; Marcus Neander; Walter Schreiber; Adem KIRCILI
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2023-03-29
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: WO2018137924A1; EP3574174A1; CA3049170C; US10801255B2; KR102436760B1; US20190383087A1; PL3574174T3; KR20190107132A; CA3049170A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter mit einem Adapterelement zur Verbindung einer Scheibe mit dem eine Befestigungsnut aufweisenden Abstandhalter, eine Isolierverglasung mit einem Adapterelement, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Isolierverglasung mit einem Adapterelement und eine Verwendung der Isolierverglasung.
Die Isolationswirkung von Verglasungen an Gebäuden ist besonders im Hinblick auf niedrigere Kohlendioxid-Emissionen ein entscheidender Faktor. Aber auch die Schutzwirkung von Verglasungen spielt eine entscheidende Rolle bei der Konstruktion von neuen Gebäuden. Die Norm DIN EN 356 reguliert die Prüfung von einbruchhemmenden Verglasungen. Sie beschreibt Verfahren für die Prüfung auf Durchwurfhemmung und Durchbruchhemmung. Die Prüfung auf Durchbruchhemmung erfolgt für die höheren Klassen basierend auf standardisierten Hammer- und Axtschlägen, wobei der Aufwand für die Öffnung der Verglasung ermittelt wird. Die Durchbruchhemmung wird in drei Prüfklassen P6B bis P8B unterteilt, wobei P6B mehr als 30 Hammer- und Axtschlägen, P7B mehr als 50 Hammer- und Axtschlägen und P8B mehr als 70 Hammer- und Axtschlägen entspricht.
US 4243719 A , DE 3486336 T2 und DE 102008043718 A1 offenbaren Kunststoff-Glas-Laminate aus Glas und Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat. Die Scheiben werden flächig über Gießharze oder Laminierfolien miteinander verbunden. Nach dem Stand der Technik wird vorzugsweise eine Lamination der Scheibenanordnung im Autoklavprozess durchgeführt, wobei zwischen polymeren Scheiben und benachbarter Glasscheibe in der Regel eine thermoplastische Polyurethanfolie zur Lamination verwendet wird. Derartige Laminate bieten zwar eine sehr gute Stabilität und Durchbruchhemmung, allerdings ist der Produktionsprozess aufgrund der Vielzahl erforderlicher Schritte, wie Trocknen der polymeren Scheiben oder Autoklavprozess, teuer. Ferner sind die Rohstoffkosten für thermoplastische Polyurethanfolien hoch. Darüber hinaus ist die Isolationswirkung des Laminats im Vergleich zu einschlägigen Isolierverglasungen gering.
EP 2 733 295 A1 offenbart eine Isolierverglasung umfassend eine erste Glasscheibe, eine zweite Glasscheibe und zwischen diesen eine splittersichere thermoplastische Scheibe. Die thermoplastische Scheibe wird von einer U-förmigen Aufnahmenut eines Aufnahmeelementes umgeben, wobei das Aufnahmeelement über jeweils einen Abstandhalter mit der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe verklebt wird.
US 2009/139165 A1 , WO 2011/152569 A1 , WO 2016/091646 A1 und CH 329280 A zeigen jeweils eine Isolierglasscheibe mit einem Abstandhalter und einem Adapterelement.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Isolierverglasung mit erhöhter Durchbruchhemmung bereitzustellen und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Isolierverglasung zu vereinfachen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Abstandhalter mit einem Adapterelement zur Verbindung einer Scheibe mit dem eine Befestigungsnut aufweisenden Abstandhalter nach dem unabhängigen Anspruch 1, eine Isolierverglasung mit dem Adapterelement nach Anspruch 7, ein Verfahren zur Herstellung der Isolierverglasung mit dem Adapterelement nach Anspruch 13 sowie deren Verwendung nach Anspruch 14. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das Adapterelement zur Verbindung einer Scheibe mit einem eine Befestigungsnut aufweisenden Abstandhalter umfasst mindestens ein Aufnahmeprofil zur Befestigung an der Scheibe und ein Unterteil zur Fixierung des Adapterelements an dem Abstandhalter. Dabei ist das Unterteil des Adapterelements formschlüssig mit der Befestigungsnut des Abstandhalters ausgebildet ist. Die Befestigungsnut bildet eine in Längsrichtung des Abstandhalters verlaufende Vertiefung. Die Querschnittsform des Unterteils ist passend zu der Befestigungsnut ausgebildet. An das Unterteil des Adapterelements schließt sich das Aufnahmeprofil an, wobei das Aufnahmeprofil im eingebauten Zustand vollständig aus der Befestigungsnut herausragt. Das Aufnahmeprofil ist u-förmig ausgebildet und umfasst zwei Seitenschenkel, die dazu vorgesehen sind im umlaufenden Randbereich an gegenüberliegenden Oberflächen der Scheibe zumindest teilweise anzuliegen. Weiterhin weist das Aufnahmeprofil eine Bodenfläche auf, welche dazu vorgesehen ist eine umlaufende Kante der Scheibe zu umfassen und somit die Scheibe zu fixieren. Eine seitliche Fixierung der Scheibe wird durch die Seitenschenkel des Adapterelements gewährleistet, wobei die Seitenschenkel und die Bodenfläche des Aufnahmeprofils die Scheibe nicht zwangsläufig kontaktieren, sondern lediglich die Position der Scheibe begrenzen. Ein derartiges Adapterelement vereinfacht den sonst sehr aufwendigen Herstellungsprozess einer Isolierverglasung mit durchbruchhemmender Wirkung, da ein standardisierter Abstandhalter für alle Durchbruchklassen verwendbar ist. Je nach Dicke der mindestens einen thermoplastischen polymeren Scheibe wird eine Schutzklasse von P6B, P7B oder P8B erreicht.
Weiterhin ist das Unterteil des Adapterelements gemäß einer Ausführungsform trapezförmig ausgebildet. Somit kann das Adapterelement mit dem Abstandhalter eine sogenannte Schwalbenschwanzverbindung eingehen. Dies erhöht die Stabilität der Verbindung. Vorteilhafterweise ist das Adapterelement einstückig ausgebildet. Dies ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die mechanische Stabilität des Adapterelements sowie eine einfache und kostengünstige Montage.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Aufnahmeprofil des Adapterelements U-förmig ausgebildet. Die Materialstärke des Aufnahmeprofils beträgt bevorzugt 0,5 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 mm bis 3 mm. Insbesondere letzterer Bereich hat sich in der Praxis als guter Kompromiss zwischen ausreichender Stabilität und möglichst niedriger Wärmeleitfähigkeit erwiesen.
Das Aufnahmeprofil enthält optional eine Einlage, die ein Verrutschen der dritten Scheibe und eine dadurch bedingte Geräuschentwicklung beim Öffnen und Schließen des Fensters verhindert. In diesem Fall kann das Aufnahmeprofil breiter als die darin montierte Scheibe sein, so dass die erwähnte Einlage zusätzlich in das Aufnahmeprofil eingesetzt werden kann. Die Einlage trägt dabei zur Kompensation der thermischen Ausdehnung der dritten Scheibe bei Erwärmung bei, so dass unabhängig von den klimatischen Bedingungen eine spannungsfreie Fixierung gewährleistet ist. Alternativ kann die Einlage auch nur in Teilbereichen des Aufnahmeprofils, beispielsweise einem zwischen der Bodenfläche und/oder den Schenkeln und der umlaufenden Kante der dritten Scheibe liegenden Leerraum, angebracht sein. In diesem Fall sind nur die eventuellen Leerräume innerhalb des Aufnahmeprofils ganz oder teilweise durch die Einlage gefüllt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Seitenschenkel treppenförmig ausgebildet und/oder weisen eine tannenbaum-ähnliche Struktur auf ihrer zur Scheibe hin gewandten Oberfläche auf. Die treppenförmigen Seitenschenkel des Aufnahmeprofils werden derart abgestuft, dass die in das Aufnahmeprofil einzusetzende Scheibe in eine der Abstufungen eingepasst werden kann. Da das Aufnahmeprofil durch den treppenförmigen Verlauf der Seitenschenkel über unterschiedliche Breiten verfügt, muss bei einer Änderung der Scheibendicke nicht erneut das Adapterelement angepasst werden. Dies ist besonders vorteilhaft zur Vereinfachung des Produktionsprozesses, da ein standardisierter Abstandhalter für alle Durchbruchklassen unabhängig von der Dicke der verwendeten Scheiben verwendbar ist.
Das Adapterelement enthält bevorzugt Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), 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. Das Adapterelement kann zusätzlich mit Glasfasern verstärkt sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das Adapterelement einen metallischen Werkstoff enthalten. Die mechanische Festigkeit metallischer Werkstoffe ist in der Regel höher als die anderer Materialien. Ferner neigen metallische Materialien nicht zu einem Splitterbruch bei Gewalteinwirkung. Beispiele für geeignete Materialien zur Herstellung des Aufnahmeprofils sind Aluminium, Eisen, Stahl, Edelstahl und/oder Gemische und/oder Legierungen davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Aufnahmeprofil einstückig aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen ausgeformt. Aluminium oder Aluminiumlegierungen haben den Vorteil, dass sie eine hohe spezifische Festigkeit bei geringem Gewicht aufweisen. Demnach kann bei Verwendung dieser Werkstoffe eine hohe Randfestigkeit und Einbruchsicherheit erreicht werden ohne das Gewicht der Isolierverglasung nennenswert zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung zeigt einen Abstandhalter zur Verbindung mindestens zweier Scheiben mit einem Grundkörper umfassend eine erste Scheibenkontaktfläche und eine parallel dazu verlaufende zweite Scheibenkontaktfläche, eine erste Verglasungsinnenraumfläche, eine zweite Verglasungsinnenraumfläche, eine Außenfläche, eine erste Hohlkammer und eine zweite Hohlkammer. Der Abstandhalter weist eine parallel zur ersten Scheibenkontaktfläche und zweiten Scheibenkontaktfläche zwischen der ersten Verglasungsinnenraumfläche und der zweiten Verglasungsinnenraumfläche verlaufende Befestigungsnut zur Aufnahme des Adapterelements auf. Weiterhin grenzt die erste Hohlkammer an die erste Verglasungsinnenraumfläche an, und die zweite Hohlkammer grenzt an die zweite Verglasungsinnenraumfläche an. Die Seitenflanken der Befestigungsnut werden von den Wänden der ersten Hohlkammer und der zweiten Hohlkammer gebildet.
Der Abstandhalter der erfindungsgemäßen Isolierverglasung kann einstückig ausgeführt sein, wodurch an diesem einteiligen doppelten Abstandhalter ("Doppelspacer") mindestens eine erste Scheibe, eine zweite Scheibe und eine dritte Scheibe auf einfache und präzise Art und Weise montiert werden können. Durch die erfindungsgemäße Kombination eines Abstandhalters mit einem Adapterelement, das dazu vorgesehen ist, eine polymere Scheibe aufzunehmen, wird somit eine Isolierverglasung ermöglicht, die gleichzeitig den hohen thermischen Anforderungen an moderne Isolierverglasungen genügt und eine gute Durchbruchhemmung und Einbruchsicherheit gewährleistet.
Der Grundkörper enthält bevorzugt Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), 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. Mit diesen Materialien werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Bevorzugt ist der polymere Grundkörper glasfaserverstärkt. Der polymere Grundkörper und das Adapterelement können eine identische Materialzusammensetzung aufweisen.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der polymere Grundkörper aus Holz oder Holz/Polymer-Gemischen gefertigt. Holz hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und ist als nachwachsender Rohstoff ökologisch besonders verträglich.
Der Grundkörper weist bevorzugt entlang der Verglasungsinnenraumflächen eine Gesamtbreite von 10 mm bis 50 mm, besonders bevorzugt von 20 mm bis 36 mm, auf. Durch die Wahl der Breite der Verglasungsinnenraumflächen wird der Abstand zwischen erster und dritter Scheibe bzw. zwischen dritter und zweiter Scheibe bestimmt. Bevorzugt sind die Breiten der ersten Verglasungsinnenraumfläche und der zweiten Verglasungsinnenraumfläche gleich. Alternativ sind auch asymmetrische Abstandhalter möglich, bei denen die beiden Verglasungsinnenraumflächen unterschiedliche Breiten haben. Das genaue Abmaß der Verglasungsinnenraumflächen richtet sich nach den Dimensionen der Isolierverglasung und den gewünschten Scheibenzwischenraumgrößen.
Die Befestigungsnut des Abstandhalters ist trapezförmig ausgebildet. Sie ist dazu vorgesehen, mit dem Unterteil des Adapterelements eine sogenannte Schwalbenschwanzverbindung einzugehen. Dabei verläuft die Befestigungsnut in Längsrichtung des Abstandhalters. Das Unterteil des Adapterelements erschwert ein Aufhebeln der Scheibe im Randbereich und verbessert somit in Kombination mit dem Abstandhalter die Randstabilität der Verglasung wesentlich.
Die erfindungsgemäße Isolierverglasung umfasst mindestens eine erste Scheibe, eine zweite Scheibe, eine dritte Scheibe und einen erfindungsgemäßen Abstandhalter mit Adapterelement. Die Isolierverglasung weist einen äußeren Scheibenzwischenraum zwischen erster Scheibe, zweiter Scheibe und Außenfläche des Abstandhalters auf und einen ersten inneren Scheibenzwischenraum zwischen erster Scheibe, dritter Scheibe und einer ersten Verglasungsinnenraumfläche des Abstandhalters sowie einen zweiten inneren Scheibenzwischenraum zwischen zweiter Scheibe, dritter Scheibe und einer zweiten Verglasungsinnenraumfläche des Abstandhalters. Bei einer solchen Isolierverglasung ist die erste Scheibe über eine Dichtung mit der ersten Scheibenkontaktfläche verbunden und die zweite Scheibe über eine Dichtung mit der zweiten Scheibenkontaktfläche verbunden. Dabei ist die dritte Scheibe von mindestens einer thermoplastischen polymeren Scheibe gebildet und in das Aufnahmeprofil des Adapterelements eingesetzt.
Eine derartige Isolierverglasung weist einen verstärkten Randbereich auf und gewährleistet somit eine höhere Einbruchsicherheit. Darüber hinaus befindet sich die thermoplastische polymere Scheibe der dritten Scheibe vollständig innerhalb der Isolierverglasung, wobei sie von der ersten Scheibe, der zweiten Scheibe sowie dem Adapterelement des Abstandhalters umgeben ist. Somit ist das Material der thermoplastischen polymeren Scheibe vor Feuchtigkeit geschützt. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Isolierverglasung im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik bekannten Kunststoff-Glas-Laminaten mit erhöhter Durchbruchhemmung sind ein verbesserter Schallschutz sowie geringere Produktionskosten. Entsprechende Einsparungen ergeben sich beispielsweise daraus, dass kein energieintensiver Autoklav-Prozess zur Lamination der Scheiben nötig ist und keine Laminierfolie zwischen den Scheiben benötigt wird. Darüber hinaus wird eine thermische Beanspruchung der thermoplastischen polymeren Scheibe während des Produktionsprozesses vermieden, wodurch die polymere Scheibe vollständig spannungsfrei verbleibt. Vorteilhafterweise erreicht die erfindungsgemäße Anordnung, je nach Wahl der Scheibendicken, die Schutzklasse P6B, P7B oder P8B.
Zweckmäßigerweise umfasst das Aufnahmeprofil des Adapterelements die umlaufende Kante im Randbereich der dritten Scheibe. Alternativ kann das Aufnahmeprofil lediglich an Teilbereichen der umlaufenden Kante angebracht sein, insbesondere an zwei gegenüberliegenden Kanten der dritten Scheibe.
In einer bevorzugten Ausführungsform berührt die dritte Scheibe an mindestens einer Scheibenkante nicht die Bodenfläche des Aufnahmeprofils. Zwischen dritter Scheibe und Bodenfläche des Aufnahmeprofils verbleibt somit an mindestens einer Kante ein Leerraum. Dadurch wird eine ungehinderte Längenausdehnung der thermoplastischen polymeren Scheibe der dritten Scheibe ermöglicht und das Auftreten von Spannungen vermieden. Im Falle einer rechteckigen Verglasung besteht bevorzugt mindestens an jeweils einer der beiden gegenüberliegenden Kanten ein solcher Leerraum zwischen dritter Scheibe und Bodenfläche des Aufnahmeprofils. Somit ist eine ungehinderte Ausdehnung entlang beider Scheibenkanten der dritten Scheibe möglich. Die genannten Leerräume können auch durch eine Einlage gefüllt sein. Die Einlage kann ein Elastomer, bevorzugt Butylkautschuk, enthalten. Diese ist leicht komprimierbar und hindert die dritte Scheibe dadurch nicht in ihrer Ausdehnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die thermoplastische polymere Scheibe eine Dicke von mindestens 3 mm auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die dritte Scheibe aus mehreren Scheiben und mindestens einer thermoplastischen polymeren Scheibe. In einer derartigen Ausführungsform sind die Einzelscheiben über Laminierfolien mit der dritten Scheibe verbunden.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung enthalten die Hohlkammern des Abstandhalters ein Trockenmittel, bevorzugt Kieselgele, Molekularsiebe, CaCl₂, Na₂SO₄, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon. Dies ist besonders bei der Verwendung von polymeren Scheiben vorteilhaft, da eine Vielzahl polymerer Materialien auf ihrer Oberfläche eine hohe Restfeuchte aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erste Verglasungsinnenraumfläche und/oder die zweite Verglasungsinnenraumfläche mindestens eine Öffnung auf. Bevorzugt sind mehrere Öffnungen an beiden Verglasungsinnenraumflächen angebracht. Die Gesamtzahl der Öffnungen hängt dabei von der Größe der Isolierverglasung ab. Die Öffnungen verbinden die Hohlkammern mit den Scheibenzwischenräumen, wodurch ein Gasaustausch zwischen diesen möglich wird. Dadurch wird eine Aufnahme von Luftfeuchtigkeit durch ein in den Hohlkammern befindliches Trockenmittel erlaubt und somit ein Beschlagen der Scheiben verhindert. 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 Schlitze gewährleisten einen optimalen Luftaustausch, ohne dass Trockenmittel aus den Hohlkammern in die Scheibenzwischenräume eindringen kann.
Die erste Scheibe und die zweite Scheibe verfügen über eine Dicke von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt 2 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 4 mm bis 6 mm, wobei beide Scheiben auch unterschiedliche Dicken haben können. Die dritte Scheibe kann eine Dicke von 2 mm bis 30 mm, bevorzugt 2 mm bis 20 mm und besonders bevorzugt von 4 mm bis 12 mm aufweisen.
In einer möglichen Ausführungsform beträgt die Dicke der ersten Scheibe 3 mm, die Dicke der zweiten Scheibe 4 mm und die Dicke der dritten Scheibe 5 mm. Eine solche asymmetrische Kombination der Scheibendicken führt zu einer erheblichen Verbesserung der akustischen Dämpfung.
In einer möglichen Ausführungsform können die erste Scheibe, die zweite Scheibe und/oder die dritte Scheibe auch als Verbundscheibe ausgeführt sein. Im Fall der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe handelt es sich vorteilhafterweise um Glas-Glas-Verbunde aus mindestens zwei Glasscheiben, die über eine Laminierfolie miteinander verklebt sind. Dies verbessert die Durchbruchhemmung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung weiter. Da es sich in diesem Fall nur um einen Verbund zweier Glasscheiben handelt, können auch kostengünstige Laminierfolien, beispielsweise aus Polyvinylbutyral, verwendet werden. Eine derartige erfindungsgemäße Verglasung hat weiterhin den Vorteil, dass die polymere Scheibe der dritten Scheibe durch das Aufnahmeprofil fixiert wird und nicht laminiert werden muss.
Die erste Scheibe, zweite Scheibe oder dritte Scheibe der Isolierverglasung weisen optional eine Beschichtung, insbesondere eine sogenannte Low-E-Beschichtung auf. Die Low-E-Beschichtung wird dabei vorzugsweise auf einer Glasscheibe angebracht. Mit Low-E-Beschichtungen kann das Wärmedämmvermögen der Isolierverglasung noch weiter gesteigert und verbessert werden. Diese Beschichtungen sind Wärmestrahlung reflektierende Beschichtungen, die einen erheblichen Teil der Infrarot-strahlung reflektieren, was im Sommer zu einer verringerten Erwärmung des Wohnraums führt. Derartige Beschichtungen sind beispielsweise bekannt aus DE 10 2009 006 062 A1 , EP 0 912 455 B1 , DE 199 27 683 C1 und EP 1 917 222 B1 .
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist die zweite Scheibe der Isolierverglasung in Richtung der Schutzseite, also der Seite der Scheibe auf der sich die zu schützenden Personen oder Gegenstände befinden, orientiert und als Verbundscheibe umfassend mindestens eine Glasscheibe und mindestens eine thermoplastische polymere Scheibe ausgeführt. Die thermoplastische polymere Scheibe ist dabei zur Schutzseite ausgerichtet und verhindert, dass im Zerstörungsfall Splitter in den Schutzbereich abgegeben werden.
Die Angriffsseite der Verglasung ist dabei als die äußere Scheibenseite definiert, von der ausgehend mit einem Angriff auf die Verglasung zu rechnen ist. Im Falle einer Verglasung zum Einbruchsschutz ist dies die zur Gebäudeaußenseite gerichtete Scheibenseite. Die Schutzseite bezeichnet die entgegengesetzte Verglasungsseite, auf der sich der schützenswerte Gegenstand bzw. die zu schützenden Personen befinden. Bei der genannten Anwendung der Verglasung zum Einbruchsschutz wäre dies die zum Gebäudeinneren gerichtete Verglasungsseite.
Der Scheibenzwischenraum der Isolierverglasung ist bevorzugt mit einem inerten Gas, bevorzugt mit einem Edelgas, vorzugsweise Argon oder Krypton gefüllt, die den Wärmeübergangswert im Scheibenzwischenraum reduzieren.
Der äußere Scheibenzwischenraum, begrenzt durch erste Scheibe, zweite Scheibe und Außenfläche des Abstandhalters, ist zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, mit einer äußeren Versiegelung verfüllt. Dadurch wird eine sehr gute mechanische Stabilisierung des Randverbunds erzielt.
Bevorzugt enthält die äußere Versiegelung Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, raumtemperaturvernetzenden (RTV) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten Silikonkautschuk und/oder additionsvernetzten Silikonkautschuk, Polyurethane und/oder Butylkautschuk.
Die Dichtung zwischen der ersten Scheibenkontaktfläche und der ersten Scheibe, beziehungsweise zwischen der zweiten Scheibenkontaktfläche und der zweiten Scheibe, enthält bevorzugt ein Polyisobutylen. Das Polyisobutylen kann ein vernetzendes oder nicht vernetzendes Polyisobutylen sein.
An den Ecken der Isolierverglasung sind die Abstandhalter bevorzugt über Eckverbinder miteinander verknüpft. Derartige Eckverbinder können beispielsweise als Kunststoffformteil mit Dichtung ausgeführt sein. Grundsätzlich sind verschiedenste Geometrien der Isolierverglasung möglich, beispielsweise rechteckige, trapezförmige und abgerundete Formen. Zur Herstellung runder Geometrien kann der Abstandhalter beispielsweise im erwärmten Zustand gebogen werden.
In einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierverglasung enthält der polymere Grundkörper mehr als eine Befestigungsnut. Der Abstandhalter kann so mehr als eine mittlere Scheibe aufnehmen und zur Herstellung von Mehrfachisolierverglasungen mit mehr als drei Scheiben eingesetzt werden. In diesem Fall kann es sich bei der vierten und weiteren Scheiben, die in zusätzliche Befestigungsnuten eingesetzt werden, um polymere Scheiben, Glasscheiben oder Verbundscheiben aus polymeren Scheiben und/oder Glasscheiben handeln. Weitere polymere Scheiben erhöhen dabei die Durchbruchhemmung der Verglasung.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Isolierverglasung, das folgende Schritte aufweist:

a) Einsetzen das Adapterelement in die Befestigungsnut des Abstandhalters,
b) Einsetzen der dritten Scheibe in das Aufnahmeprofil des Adapterelements,
c) Verbinden der ersten Scheibe mit der ersten Scheibenkontaktfläche des Abstandhalters über eine Dichtung und Verbinden der zweiten Scheibe mit der zweiten Scheibenkontaktfläche des Abstandhalters über eine Dichtung,
d) Verpressen der Scheibenanordnung aus der ersten, zweiten und dritten Scheibe und dem Abstandhalter und
e) Versiegeln der gesamten Isolierglaseinheit.

Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der erfindungsgemäßen Isolierverglasung als durchbruchhemmende Verglasung, bevorzugt im Gebäudeinnenbereich, im Gebäudeaußenbereich und/oder in Fassaden.
Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Sie schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:

Figur 1:: eine schematische Darstellung eines Adapterelements
Figur 2:: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abstandhalters mit einem Adapterelement
Figur 3:: ein Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierverglasung,
Figur 4:: ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierverglasung und
Figur 5:: ein Flussdiagramm einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Adapterelements 1, das dazu dient eine Scheibe mit einem eine Befestigungsnut aufweisenden Abstandhalter zu verbinden. Das Adapterelement 1 weist im oberen Bereich ein U-förmiges Aufnahmeprofil 2 und im unteren Bereich ein schwalbenschwanzförmiges Unterteil 3 auf. Das Aufnahmeprofil 2 dient zur Aufnahme und Befestigung einer Scheibe an das Adapterelement 1 und das Unterteil 3 fixiert das Adapterelement an dem Abstandhalter.
Das Unterteil 3 ist formpassend mit einer Befestigungsnut eines Abstandhalters ausgebildet. Dazu ist die Querschnittsform des Unterteils 3 in Form eines Schwalbenschwanzes passend zu der Befestigungsnut eines Abstandhalters ausgebildet. Diese Geometrie des Unterteils 3 verbessert die Stabilität des Adapterelement 1 im eingebauten Zustand. Das Unterteil 3 besitzt eine Höhe von ca. 5 mm und entspricht damit der Tiefe einer passenden Befestigungsnut. Weiterhin weist das Unterteil 3 eine maximale Breite von ca. 4,5 mm und eine minimale Breite von ca. 3,2 mm auf. An das Unterteil 3 des Adapterelements 1 schließt sich das Aufnahmeprofil 2 an. Dabei ragt das Aufnahmeprofil im eingebauten Zustand einer Isolierverglasung vollständig aus der Befestigungsnut des Abstandhalters heraus. Das U-förmige Aufnahmeprofil 2 umfasst zwei Seitenschenkel 4, die im umlaufenden Randbereich an gegenüberliegenden Oberflächen der Scheibe im eingebauten Zustand einer Isolierverglasung anliegen. Weiterhin weist das Aufnahmeprofil 2 eine Bodenfläche 5 auf, welche eine umlaufende Kante der Scheibe umfasst und somit eine eingebaute Scheibe fixiert. Die seitliche Fixierung einer eingebauten Scheibe wird durch die Seitenschenkel 4 des Adapterelements 1 gewährleistet, wobei die Seitenschenkel 4 und die Bodenfläche 5 des Aufnahmeprofils 2 nicht zwangsläufig die Scheibe kontaktiert, sondern lediglich ihre Position begrenzen. Die Seitenschenkel 4 des Aufnahmeprofils 2 haben eine Höhe von 12 mm.
Das Adapterelement 1 ist einstückig aus einem polymeren Material ausgebildet. Das Adapterelement 1 enthält Styrol-Acryl-Nitryl (SAN) mit etwa 35 Gew. % Glasfasern.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abstandhalters 6 mit dem Adapterelement 1. Der Abstandhalter 6 weist einen Grundkörper 7 auf, der eine erste Scheibenkontaktfläche 8.1 und eine parallel dazu verlaufende zweite Scheibenkontaktfläche 8.2 umfasst. Weiterhin weist der Grundkörper 7 eine erste Verglasungsinnenraumfläche 9.1, eine zweite Verglasungsinnenraumfläche 9.2 sowie eine Außenfläche 10 auf. Die gesamte Außenfläche 10 verläuft senkrecht zu den Scheibenkontaktflächen 8.1, 8.2 und verbindet die Scheibenkontaktflächen 8.1 und 8.2. Die den Scheibenkontaktflächen 8.1 und 8.2 nächstliegenden Abschnitte der Außenfläche 10 sind in einem Winkel von ungefähr 45° zur Außenfläche 10 in Richtung der Scheibenkontaktflächen 8.1 und 8.2 geneigt.
Der Abstandhalter 6 weist zwischen der Außenfläche 10 und der ersten Verglasungsinnraumfläche 9.1 eine erste Hohlkammer 11.1 und zwischen der Außenfläche 10 und der zweiten Verglasungsinnenraumfläche 9.2 eine zweite Hohlkammer 11.2 auf. Zwischen den beiden Hohlkammern 11.1 und 11.2 verläuft eine Befestigungsnut 12. Die Seitenflanken der Befestigungsnut 12 werden von den Wänden der ersten Hohlkammer 11.1 und der zweiten Hohlkammer 11.2 gebildet, so dass die Befestigungsnut 12 in Längsrichtung des Abstandhalters 6 verläuft und eine Tiefe von 5 mm besitzt. Die Seitenflanken der Befestigungsnut 12 sind in Richtung des Innenraums geneigt, so dass die Befestigungsnut 12 an ihrer Bodenfläche eine größere Breite hat als an ihrer, der Bodenfläche gegenüberliegenden, offenen Seite. Die maximale Breite der Befestigungsnut 12 beträgt 4,5 mm, gemessen an ihrer Bodenfläche. Die minimale Breite der Befestigungsnut 12, gemessen an ihrer offenen Seite, beträgt 3,2 mm.
Der Grundkörper 7 des Abstandhalters 6 und das Adapterelement 1 enthalten identische Materialien. Dies hat den Vorteil, dass der Herstellungsprozess besonders vereinfacht wird und das Adapterelement 1 und der Abstandhalter 6 besonders kompatibel sind. Der Abstandhalter 6 hat eine Höhe von 6,5 mm und eine Gesamtbreite von 34 mm.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierverglasung 13 und einen umlaufenden Abstandhalter 6 mit erfindungsgemäßem Adapterelement 1. Der Abstandhalter 6 ist zwischen einer ersten Scheibe 14 und einer parallel dazu angeordneten zweiten Scheibe 15 angebracht. Die erste Scheibe 12 der Isolierverglasung 13 ist über eine Dichtung 16 mit der ersten Scheibenkontaktfläche 8.1 des Abstandhalters 6 verbunden, während die zweite Scheibe 15 über eine Dichtung 16 mit der zweiten Scheibenkontaktfläche 8.2 verbunden ist. Die erste Scheibe 14 und die zweite Scheibe 15 bestehen aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 3 mm. Die Dichtung 16 besteht aus Butylkautschuk.
Eine dritte Scheibe 17 ist in dem Aufnahmeprofil 2 des Adapterelements 1 in ihrem umlaufenden Randbereich eingesetzt. Die dritte Scheibe 17 ist eine thermoplastische polymere Scheibe, eine Polycarbonat-Scheibe. Die Dicke der dritten Scheibe 17 beträgt 8 mm. Derartige Isolierverglasungen werden auch als Dreifachisolierverlasungen bezeichnet.
Der Zwischenraum zwischen erster Scheibe 14 und dritter Scheibe 17, begrenzt durch die erste Verglasungsinnenraumfläche 9.1, ist dabei als der erste innere Scheibenzwischenraum 18.1 definiert, und der Raum zwischen dritter Scheibe 17 und zweiter Scheibe 15, begrenzt durch die zweite Verglasungsinnenraumfläche 9.2, ist als der zweite innere Scheibenzwischenraum 18.2 definiert. Über mehrere Öffnungen 19 in den Verglasungsinnenraumflächen 9.1 und 9.2 sind die inneren Scheibenzwischenräume 18.1 und 18.2 mit der jeweils darunter liegenden Hohlkammern 11.1 bzw. 11.2 verbunden. In den Hohlkammern 11.1 und 11.2 befindet sich ein Trockenmittel 20, das die Luftfeuchtigkeit aus den inneren Scheibenzwischenräumen 18.1 und 18.2 entzieht. Die Entfeuchtung der Scheibenzwischenräume hat den Vorteil, dass ein Herstellungsschritt, nämlich das Trocknen der dritten Scheibe im Vorfeld, entfällt.
In die Befestigungsnut 12 des Abstandhalters 6 ist das Unterteil 3 des Adapterelements 1 eingesetzt. Die Form des Unterteils 3 wurde passend zu der Befestigungsnut 12 hergestellt und entspricht einer Schwalbenschwanzform. Die Befestigungsnut 12 weist hingegen einen trapezförmigen Querschnitt auf, so dass das Unterteil 3 mit der Befestigungsnut 12 eine formschlüssige Verbindung eingeht. Derartige Verbindungen sind sowohl quer zum Unterteil 3 als auch in dessen Längsrichtung besonders stabil.
Der äußere Scheibenzwischenraum 21, der durch die Außenfläche 10 des Abstandhalter 6 und die erste Scheibe 14 und die zweite Scheibe 15 begrenzt wird, ist vollständig mit der äußeren Versiegelung 22 verfüllt.
Diese erfindungsgemäße Ausführungsform zeigt eine in vorteilhafter Weise erhöhte Durchbruchhemmung im Vergleich zu einer nach dem Stand der Technik bekannten Dreifachisolierverglasung. Die erfindungsgemäße Isolierverglasung gemäß Figur 1 erreicht dabei überraschenderweise die Schutzklasse P6B, P7B und P8B. Ferner ist die erfindungsgemäße Ausführungsform der Isolierverglasung vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache Prozessführung im Herstellungsprozess, die unabhängig von der Gesamtdicke der dritten Scheibe keine Anpassungen der Produktionsanlage oder des Prozesses erfordert. Die Dicke der dritten Scheibe kann variabel gestaltet werden, wobei die Geometrie des Abstandhalters unverändert gelassen werden kann. Da die dritte Scheibe in das Aufnahmeprofil 2 des Adapterelements 1 und nicht direkt in eine Befestigungsnut 12 des Abstandhalters 6 eingesetzt wird, ist die Breite der Befestigungsnut 12 unabhängig von der Dicke der dritten Scheibe.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt einer weiteren mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierverglasung 13 mit einem Adapterelement 1. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem in Figur 3 beschriebenen. Im Unterschied dazu sind die Seitenschenkel 4 des Aufnahmeprofils 2 treppenförmig ausgebildet. Die Seitenschekel 4 liegen an gegenüberliegenden Oberflächen der dritten Scheibe 17 an, wobei jeweils eine Stufe der Seitenschenkel 4 die dritte Scheibe 17 in ihrer Position fixiert. Die dritte Scheibe 17 ist in das Aufnahmeprofil eingesetzt und hat direkten Kontakt zu Bodenfläche des Aufnahmeprofils 2. Alternative Dicken der dritten Scheibe 17 sind mit gestrichelten Umrisslinien dargestellt. Die Ausführungsform gemäß Figur 4 hat den Vorteil, dass das Adapterelement 1 unabhängig von der Dicke der dritten Scheibe 17 hergestellt werden kann.
Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Isolierverglasung umfassend die Schritte:

I optional: die erste Scheibe 14, die zweite Scheibe 15 und/oder die dritte Scheibe 17 werden als Verbundscheibe aus mindestens zwei Glasscheiben und/oder thermoplastischen polymeren Scheiben und mindestens einer Laminierfolie laminiert, wobei die dritte Scheibe 17 mindestens eine thermoplastische polymere Scheibe umfasst
II Einsetzen des Adapterelements 1 in die Befestigungsnut 12 des Abstandhalters 6
III Einsetzen der dritten Scheibe 17 in das Aufnahmeprofil 2 des Adapterelements 1
IV Verbinden der ersten Scheibe 14 mit der ersten Scheibenkontaktfläche 8.1 des Abstandhalters 6 über eine Dichtung 16 und
V Verbinden der zweiten Scheibe 15 mit der zweiten Scheibenkontaktfläche 8.2 des Abstandhalters 6 über eine Dichtung 16
VI Verpressen der Scheibenanordnung aus der ersten, zweiten und dritten Scheibe 14,15,17 und dem Abstandhalter 6
VII vollständiges Verfüllen des äußeren Scheibenzwischenraums 21 mit einer äußeren Versiegelung 22.

Bezugszeichenliste

1: Adapterelement
2: Aufnahmeprofil
3: Unterteil
4: Seitenschenkel
5: Bodenfläche
6: Abstandhalter
7: Grundkörper des Abstandhalters
8.1: erste Scheibenkontaktfläche
8.2: zweite Scheibenkontaktfläche
9.1: erste Verglasungsinnenraumfläche
9.2: zweite Verglasungsinnenraumfläche
10: Außenfläche
11.1: erste Hohlkammer
11.2: zweite Hohlkammer
12: Befestigungsnut
13: Isolierverglasung
14: erste Scheibe
15: zweite Scheibe
16: Dichtung
17: dritte Scheibe
18.1: erster Scheibenzwischenraum
18.2: zweiter Scheibenzwischenraum
19: Öffnung
20: Trockenmittel
21: äußerer Scheibenzwischenraum
22: äußere Versiegelung

Claims

Abstandhalter (6) mit einem Grundkörper (7), umfassend eine erste Scheibenkontaktfläche (8.1) und eine parallel dazu verlaufende zweite Scheibenkontaktfläche (8.2), eine erste Verglasungsinnenraumfläche (9.1), eine zweite Verglasungsinnenraumfläche (9.2), eine Außenfläche (10), eine erste Hohlkammer (11.1) und eine zweite Hohlkammer (11.2), eine parallel zur ersten Scheibenkontaktfläche (8.1) und zweiten Scheibenkontaktfläche (8.2) zwischen der ersten Verglasungsinnenraumfläche (9.1) und der zweiten Verglasungsinnenraumfläche (9.2) in Längsrichtung des Abstandhalters (6) verlaufende Befestigungsnut (12), wobei
- die erste Hohlkammer (11.1) an die erste Verglasungsinnenraumfläche (9.1) angrenzt, und die zweite Hohlkammer (11.2) an die zweite Verglasungsinnenraumfläche (9.2) angrenzt,

- die Seitenflanken der Befestigungsnut (12) von den Wänden der ersten Hohlkammer (11.1) und der zweiten Hohlkammer (11.2) gebildet werden, wobei die Befestigungsnut (12) ein Adapterelement (1) zur Verbindung einer Scheibe (17) mit dem Abstandhalter (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (1) mindestens ein Aufnahmeprofil (2) zur Befestigung an der Scheibe (17) und mindestens ein Unterteil (3) zur Fixierung an dem Abstandhalter (6) aufweist und das Unterteil (3) formschlüssig mit der Befestigungsnut (12) des Abstandhalters (6) ausgebildet ist, wobei das Aufnahmeprofil (2) im eingebauten Zustand vollständig aus der Befestigungsnut (12) herausragt.
Abstandhalter (6) nach Anspruch 1, wobei das Unterteil (3) des Adapterelements (1) trapezförmig ausgebildet ist.
Abstandhalter (6) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Adapterelement (1) einstückig ausgebildet ist.
Abstandhalter (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufnahmeprofil (2) U-förmig ausgebildet ist und/oder zwei sich gegenüberliegende Seitenschenkel (4) des Aufnahmeprofils (2) treppenförmig ausgebildet sind.
Abstandhalter (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Adapterelement Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), 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 enthält.
Abstandhalter (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Befestigungsnut (12) trapezförmig ausgebildet ist.
Isolierverglasung (13) mindestens umfassend eine erste Scheibe (14), eine zweite Scheibe (15), eine dritte Scheibe (17) und einen Abstandhalter (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, einen äußeren Scheibenzwischenraum (21) zwischen erster Scheibe (14), zweiter Scheibe (15) und der Außenfläche (10) des Abstandhalters (6), einen ersten inneren Scheibenzwischenraum (18.1) zwischen erster Scheibe (14), dritter Scheibe (17) und der ersten Verglasungsinnenraumfläche (9.1) des Abstandhalters (6) und einen zweiten inneren Scheibenzwischenraum (18.2) zwischen zweiter Scheibe (15), dritter Scheibe (15) und der zweiten Verglasungsinnenraumfläche (9.2) des Abstandhalters (6), wobei
- die erste Scheibe (14) über eine Dichtung (16) mit der ersten Scheibenkontaktfläche (8.1) verbunden ist,

- die zweite Scheibe (15) über eine Dichtung (16) mit der zweiten Scheibenkontaktfläche (8.2) verbunden ist,

- die dritte Scheibe (17) von mindestens einer thermoplastischen polymeren Scheibe gebildet wird und

- ein Randbereich der dritten Scheibe (17) in dem Aufnahmeprofil (2) des Adapterelements (1) angeordnet ist.
Isolierverglasung (13) nach Anspruch 7, wobei das Aufnahmeprofil (2) die umlaufende Kante im Randbereich der dritten Scheibe (17) umfasst.
Isolierverglasung (13) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die thermoplastische polymere Scheibe (17) eine Dicke von mindestens 3 mm aufweist.
Isolierverglasung (13) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die dritte Scheibe (17) mehrere Scheiben aufweist und mindestens eine thermoplastische polymere Scheibe umfasst.
Isolierverglasung (13) nach Anspruch 10, wobei die Scheiben über Laminierfolien mit der dritten Scheibe (17) verbunden sind.
Isolierverglasung (13) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die umlaufende Kante der dritten Scheibe (17) die Bodenfläche (5) des Aufnahmeprofils (2) nicht unmittelbar kontaktiert.
Verfahren zur Herstellung einer Isolierverglasung (13) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei zumindest
a) das Adapterelement in die Befestigungsnut (12) des Abstandhalters (6) eingesetzt wird,

b) die dritte Scheibe (17) in das Aufnahmeprofil (2) des Adapterelements (1) eingesetzt wird,

c) die erste Scheibe (14) mit der ersten Scheibenkontaktfläche (8.1) des Abstandhalters (1) über eine Dichtung (16) verbunden wird und die zweite Scheibe (15) mit der zweiten Scheibenkontaktfläche (8.2) des Abstandhalters (6) über eine Dichtung (16) verbunden wird,

d) die Scheibenanordnung aus der ersten, zweiten und dritten Scheibe (14, 15, 17) und dem Abstandhalter (6) miteinander verpresst wird und

e) die gesamte Isolierglaseinheit versiegelt wird.
Verwendung der Isolierverglasung (13) nach einem der Ansprüche 7 bis 12 als durchbruchhemmende Verglasung, bevorzugt im Gebäudeinnenbereich, im Gebäudeaußenbereich und/oder in Fassaden.