JP6505254B2 - 三層複層ガラスを製造する方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明は、三層複層ガラスを製造する方法、本発明に係る方法のための装置、本発明に係る方法に従って製造された三層複層ガラス、およびその使用に関する。
ガラスの熱伝導率は、コンクリートまたは類似の建材の熱伝導率よりも約２〜３倍低い。しかし板ガラスは大抵の場合、石またはコンクリートからなる比較可能な要素よりも明らかに薄く設計されているので、やはり建物はしばしば外側ガラスを介して最大の熱割合を失う。暖房機および空調設備のために必要となる増加コストは、過小評価してはならない建物維持費の部分である。さらに、建築基準が厳しくなるにつれて、より低い二酸化炭素排出が要求される。これに対する解決の重要なアプローチの１つが三層複層ガラスである。この三層複層ガラスは、とりわけ原材費がますます急速に高騰し、環境保護条件がますます厳しくなるにつれて、もはや建築現場から外して考えることができなくなっている。そのため三層複層ガラスは、屋外向けガラスのますます大きなシェアを占めるようになっている。
三層複層ガラスは通常、ガラスまたはポリマー材料からなる３枚の板ガラスを含んでいる。これらの板ガラスは、２つの個別の間隔保持器（以下スペーサとも称する）を介して相互に分離されている。この場合、二層ガラスに付加的なスペーサを用いてさらに１枚の板ガラスが装着される。この種の三層ガラスの組み付け時には非常に小さな誤差設定が適用される。なぜなら、２つのスペーサは正確に同じ高さに取り付けなければならないからである。そのため三層ガラスの組み付けは、二層ガラスに比べて著しく手間がかかる。なぜなら、さらなる板ガラスの組み付けのための付加的な装置コンポーネントの準備が必要になるか、または典型的な装置での時間のかかる多重的実施が必要になるからである。
欧州特許出願公開第０８５２２８０号明細書（ＥＰ０８５２２８０Ａ１）は、二層複層ガラス用のスペーサを開示している。このスペーサは、接着面に金属薄膜を含み、基体のプラスチック内部にガラス繊維成分を含んでいる。この種のスペーサは、三層複層ガラスにおいても頻繁に使用されており、この場合、第１のスペーサは、第１の外側板ガラスと第２の内側板ガラスとの間に組み付けられており、第２のスペーサは、第２の外側板ガラスと第２の内側板ガラスとの間に組み付けられている。これらの２つのスペーサは、ここでは視覚的に魅力的な外観を保証するために、合致させて取り付けなければならない。
国際公開第２０１０／１１５４５６号（ＷＯ２０１０／１１５４５６Ａ１）は、多層窓ガラス用の複数の中空チャンバを備えた中空輪郭スペーサを開示している。多層窓ガラスは、２枚の外側板ガラスと１枚以上の中間板ガラスとを有している。この中間板ガラスは、溝状の収容輪郭内に取り付けられている。スペーサは、ここではポリマー材料から製造されていても、特殊鋼またはアルミニウムのような剛性の金属から成っていてもよい。多層窓ガラスの中間ガラスは、好ましくは一次シール材、特にブチル、アクリラートまたはホットメルト系の接着剤により溝内に固定されている。この一次シール材による固定により、多層窓ガラスの複数の介在空間の間の空気交換が阻止される。
独国特許出願公開第１０２００９０５７１５６号明細書（ＤＥ１０２００９０５７１５６Ａ１）は、三層複層ガラスを記載している。この三層複層ガラスは、剪断剛性のスペーサを含み、このスペーサは、高強度の接着剤により両方の外側板ガラスと剪断剛性に結合されている。このスペーサは、溝を有しており、該溝内には三層ガラスの中間板ガラスが固定されている。この溝内での固定は、例えばブチルシール材によって保証されている。両方の板ガラス中間室は相互に密封されている。
国際公開第２０１０／１１５４５６号（ＷＯ２０１０／１１５４５６Ａ１）および独国特許出願公開第１０２００９０５７１５６号明細書（ＤＥ１０２００９０５７１５６Ａ１）に記載された、溝内に第３の板ガラスを収容できるスペーサは、唯１つのスペーサだけが組み付けられればよく、そのため従来の三層ガラスにおける２つの個別のスペーサの調整ステップが省かれる利点を有している。両刊行物は、中間板ガラスのシール材を用いた固定を記載しており、それにより内部の板ガラス介在空間の間の空気交換が阻止され、両方の板ガラス介在空間は相互に閉鎖されている。このことは、個別の板ガラス介在空間の間で圧力補償を行うことができない、という欠点にもつながる。建物内部に面する板ガラス介在空間と、建物外部に面する板ガラス中間室との間で温度差があると、これらの２つの板ガラス介在空間の間で圧力差が生じる。板ガラス介在空間が閉鎖されている場合には、補償を行うことができず、それによって中間板ガラスへの高い負荷が生じる。中間板ガラスの安定性を高めるためには、より分厚い板ガラスおよび／または予荷重の加えられた板ガラスを使用しなければならない。このことは材料コストと製造コストの増加を引き起こす。
国際公開第２０１４／１９８４２９号（ＷＯ２０１４／１９８４２９Ａ１）および国際公開第２０１４／１９８４３１号（ＷＯ２０１４／１９８４３１）からは、複層ガラスおよび三層複層ガラスの製造方法が公知である。この公知の三層複層ガラスの製造方法によれば、内部のまたは第３の板ガラスをスペーサの溝内に挿入し、その後で第１の板ガラスをスペーサの第１の板ガラス接触面に取り付け、第２の板ガラスをスペーサの第２の板ガラス接触面に取り付け、その後で、板ガラスとスペーサとからなるガラス装置を相互に圧着する。
三層複層ガラスの製造では、生産性を高める必要がある。従来の方法によれば今日でも既に中間板ガラスに負荷のかからない固定により三層複層ガラスを製造することは可能である。ただし従来の方法では、３枚の個別板ガラスの結合に時間がかかるという欠点がある。
本発明の課題は、中間板ガラスに負荷のかからない固定により三層複層ガラスを製造する経済的でかつ環境にも優しい方法を提供することにある。
本発明の前記課題は、本発明により、独立請求項１に記載の三層複層ガラスを製造する方法によって解決される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項から明らかになる。
本発明の前記課題は、本発明により、三層複層ガラスを製造する方法であって、少なくとも、
ａ）板ガラスをスペーサの溝内に挿入し、スペーサを周方向で、板ガラスを取り囲むスペーサフレームに成形し、中間板ガラスを備えたスペーサフレームを第１の外側板ガラスと第２の外側板ガラスとの間に設置するステップと、
ｂ）第１の板ガラスの上方縁部および側方縁部をスペーサフレームの第１の板ガラス接触面に結合させ、第２の板ガラスの上方縁部および側方縁部をスペーサフレームの第２の板ガラス接触面に結合させ、第１の外側板ガラスおよび第２の外側板ガラスの下方縁部を外側に曲げるステップと、
ｃ）板ガラス介在空間に下方から不活性ガスを充填するステップと、
ｄ）板ガラスおよびスペーサフレームからなる板ガラスアセンブリを閉鎖し、相互に圧着するステップと、を含んでいる方法によって解決される。
ａ）板ガラスをスペーサの溝内に挿入し、スペーサを周方向で、板ガラスを取り囲むスペーサフレームに成形し、中間板ガラスを備えたスペーサフレームを第１の外側板ガラスと第２の外側板ガラスとの間に設置するステップと、
ｂ）第１の板ガラスの上方縁部および側方縁部をスペーサフレームの第１の板ガラス接触面に結合させ、第２の板ガラスの上方縁部および側方縁部をスペーサフレームの第２の板ガラス接触面に結合させ、第１の外側板ガラスおよび第２の外側板ガラスの下方縁部を外側に曲げるステップと、
ｃ）板ガラス介在空間に下方から不活性ガスを充填するステップと、
ｄ）板ガラスおよびスペーサフレームからなる板ガラスアセンブリを閉鎖し、相互に圧着するステップと、を含んでいる方法によって解決される。
三層複層ガラスを製造するための本発明に係る方法により、好ましくは予め製造されたスペーサフレームが、予め組み付けられた内側板ガラスと外側板ガラスに結合される。それによりスペーサと内側もしくは第３の板ガラスからなる１つのモジュールが完成する。
スペーサおよび内側板ガラスは、第１および第２の外側板ガラスに結合される。このステップでは、同時に不活性ガスによる三層複層ガラスへの充填が行われる。この複層ガラスには、複層ガラス介在空間内の熱伝達値を低減させる不活性ガス、好ましくは希ガス、とりわけアルゴンまたはクリプトンが充填されている。
本発明に係る方法のための装置では、外側板ガラスを位置決めし、当該板ガラスをガス充填ができるように部分的に曲げるデュアルプレス装置が提供される。同時にこのプレス装置には予め製造された不活性ガスが導入される。三層複層ガラスも同様に同時に圧着される。
製造のサイクル時間を低減することにより、本発明に係る三層複層ガラスを製造する方法ははるかに経済的になる。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合以下のステップ、すなわち
第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの縁部を外側に曲げるステップと、
板ガラス介在空間に下方から不活性ガスを充填するステップと、が同時に行われる。
第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの縁部を外側に曲げるステップと、
板ガラス介在空間に下方から不活性ガスを充填するステップと、が同時に行われる。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合外側板ガラス、つまり第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの縁部が外側に曲げられ、その後でモジュール、つまりスペーサフレームおよび中間板ガラスからなるアセンブリが第１の板ガラスと第２の板ガラスとの間に設置される。この方法は、本発明に係る代替例を示す。
この２つの方法変化例は、本発明によるものである。本発明に係る方法を実施するためには、方法全体を加速し、所定の数量単位が生産システムを離れる平均時間を低減するためのサイクル時間をアップさせるために、複数の方法ステップを同期的に行うことが重要である。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合下方縁部が、２ｍｍ〜１０ｍｍ外側に曲げられる。この範囲の曲げの場合、良好な結果が得られる。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合下方縁部が、４ｍｍ〜６ｍｍ外側に曲げられる。この範囲の曲げの場合、非常に良好な結果が得られる。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合下方縁部が、吸引装置によって外側に曲げられる。この吸引装置は、曲げに対して緩やかで効果的な装置である。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合板ガラス介在空間に、下方から、縁部の曲げによって形成された間隙を通して不活性ガスが充填される。それによりこれらの介在空間は、非常に迅速にかつ効果的に不活性ガスを充填できる。
三層複層ガラスを製造する方法である本発明の好ましい実施形態では、この場合板ガラス介在空間に希ガス、好ましくはアルゴン、クリプトンまたはそれらの混合物が充填される。希ガスにより、複層ガラス介在空間における熱伝達値は有利に減少する。これらの希ガスは、比重が大きいため、介在空間を充填するのに特に良好に適している。
本発明の前記課題は、本発明により、さらに三層複層ガラスを製造する方法を実施する装置であって、
中間板ガラスを備えたスペーサフレーム、第１の板ガラスおよび第２の板ガラスが挿入されるラックと、
第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの下方縁部を外側に曲げる吸引装置と、
板ガラス介在空間に下方から、下方縁部の曲げによって形成された間隙を通して不活性ガスを充填するガス充填装置と、
第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの縁部を、スペーサフレームの第１の板ガラス接触面および第２の板ガラス接触面に対して周方向で圧着するプレス装置と、を含んでいる装置によって解決される。
中間板ガラスを備えたスペーサフレーム、第１の板ガラスおよび第２の板ガラスが挿入されるラックと、
第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの下方縁部を外側に曲げる吸引装置と、
板ガラス介在空間に下方から、下方縁部の曲げによって形成された間隙を通して不活性ガスを充填するガス充填装置と、
第１の板ガラスおよび第２の板ガラスの縁部を、スペーサフレームの第１の板ガラス接触面および第２の板ガラス接触面に対して周方向で圧着するプレス装置と、を含んでいる装置によって解決される。
このデュアルプレス装置により、外側板ガラスは上方縁部および側方縁部がスペーサフレームの板ガラス接触面に圧着され、その際にはまず板ガラスの下方縁部が不活性ガスの充填のために外側に曲げられ、その後の充填の後で、同様にスペーサフレームの板ガラス接触面に対して圧着され得る。
三層複層ガラスを製造する方法を実施する装置である本発明の好ましい実施形態では、この場合吸引装置は、板ガラスの下方縁部に少なくとも２つの吸引カップを有する。この装置により、介在空間に緩やかにかつ効果的に不活性ガスを充填することができる。
三層複層ガラスを製造する方法を実施する装置である本発明の好ましい実施形態では、この場合ガス充填装置は、固有の付加的スペーサを有する。この装置により、介在空間に不活性ガスを緩やかにかつ効果的に充填することができる。
本発明の前記課題は、本発明により、さらに三層複層ガラスであって、少なくとも、
スペーサフレームによって取り囲まれた板ガラスを含み、この場合板ガラスはスペーサの溝内に挿入され、スペーサは周方向でスペーサフレームに成形されており、
第１の板ガラスがスペーサフレームの第１の板ガラス接触面に取り付けられ、第２の板ガラスがスペーサフレームの第２の板ガラス接触面に取り付けられており、
板ガラス介在空間に下方から不活性ガスが充填されており、
板ガラスおよびスペーサフレームからなる板ガラスアセンブリが閉鎖され、相互に圧着されており、
前記スペーサフレームの外面と板ガラスの外側縁部との間の外側領域が、周方向で外側断熱材を含んでいる三層複層ガラスによって解決される。
スペーサフレームによって取り囲まれた板ガラスを含み、この場合板ガラスはスペーサの溝内に挿入され、スペーサは周方向でスペーサフレームに成形されており、
第１の板ガラスがスペーサフレームの第１の板ガラス接触面に取り付けられ、第２の板ガラスがスペーサフレームの第２の板ガラス接触面に取り付けられており、
板ガラス介在空間に下方から不活性ガスが充填されており、
板ガラスおよびスペーサフレームからなる板ガラスアセンブリが閉鎖され、相互に圧着されており、
前記スペーサフレームの外面と板ガラスの外側縁部との間の外側領域が、周方向で外側断熱材を含んでいる三層複層ガラスによって解決される。
本発明に係る三層複層ガラスは、好ましくは建造物および建築物において屋内領域および屋外領域に使用される。
以下では本発明を図面および実施例に基づきより詳細に説明する。これらの図面は純粋に概略図であり、正しい縮尺ではない。図面は決して本発明を限定するものではない。
図１は、本発明に係る方法の第１の方法ステップを概略的に示す。１枚の板ガラス１５がスペーサＩの溝６に挿入されている。このスペーサＩは、周方向で板ガラス１５を取り囲むスペーサフレームＩ’に成形されている。第１の板ガラス１３の上方縁部２８’および側方縁部２８’’は、スペーサフレームＩ’の第１の板ガラス接触面２．１に結合され、第２の板ガラス１４の上方縁部２８’および側方縁部２８’’は、第２の板ガラス接触面２．２に結合されている。この場合これらの板ガラス１３，１４は、縁部２８’および２８’’において、スペーサフレームＩ’に対して圧着される。図２は、本発明に係る方法の第２の方法ステップを概略的に示す。この方法ステップでは、第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の下方縁部２８が、４ｍｍ〜６ｍｍの間隔で外側に曲げられる。図３は、本発明に係る方法の第３の方法ステップを概略的に示す。この方法ステップでは、板ガラス介在空間１７．１および１７．２が、下方から下方縁部２８における隙間を通して不活性ガスを充填される。図４は、本発明に係る方法の第４の方法ステップを概略的に示す。この方法ステップでは、板ガラス１３および１４が、スペーサフレームＩ’の接触面２．１および２．２に対しすべての４つの縁部２８’，２８’’および２８において広範囲に圧着される。ここでは板ガラス１３，１４，１５およびスペーサフレームＩ’からなる結合された固定の板ガラスアセンブリが形成される。
図５は、スペーサフレームＩ’によって取り囲まれた内側板ガラス１５の透視平面図を示す。ここでは、スペーサの溝６内に固定され、スペーサＩによって周囲を完全にスペーサフレームＩ’に取り囲まれている内側板ガラス１５からなるモジュールが生じている。
図５ｂは、第１の板ガラス１３と第２の板ガラス１４の平面図を示す。これらの板ガラスは、スペーサフレームＩ’の接触面２．１および２．２に結合される。
図６は、本発明に係る方法の可能な実施形態のフローチャートを示している。
図７は、スペーサＩを備えた本発明に係る複層ガラスの横断面を示している。この三層複層ガラスの第１の板ガラス１３は、この場合シール材１０を介してスペーサＩの第１の板ガラス接触面２．１に結合され、それに対して第２の板ガラス１４は、シール材１０を介して第２の板ガラス接触面２．２に結合されている。このシール材１０は、ブチルゴムからなる。スペーサの溝６内には、インサート９を介して第３の板ガラス１５が挿入されている。このインサート９は、第３の板ガラス１５の縁部を取り囲み、溝６内にぴったりとはめ込まれている。インサート９は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる。インサート９は、第３の板ガラス１５を負荷がかからないように固定し、さらに板ガラスの熱膨張を補償する。さらにインサート９は、第３の板ガラス１５の滑りによる騒音の増幅を防止する。第１の板ガラス１３と第３の板ガラス１５との間の介在空間は、ここでは第１の内側板ガラス介在空間１７．１として定められ、第３の板ガラス１５と第２の板ガラス１４との間の空間は、第２の内側板ガラス介在空間１７．２として定められる。スペーサＩの第１のガラス内部空間に接する面（以下では単にガラス内部空間面とも称する）３．１は、ここでは第１の板ガラス介在空間１７．１内に存在し、それに対して第２のガラス内部空間面３．２は、第２の板ガラス介在空間１７．２内に配置されている。ガラス内部空間面３．１，３．２の複数の開口部８を介して、板ガラス介在空間１７．１，１７．２は、それぞれ下方に存在する中空チャンバ５．１，５．２と接続する。これらの中空チャンバ内には、モレキュラーシーブからなる乾燥剤１１が存在している。これらの開口部８により、中空チャンバ５．１，５．２と、板ガラス介在空間１７．１，１７．２との間でガス交換が行われ、この場合乾燥剤１１は、板ガラス介在空間１７．１，１７．２からの湿気を取り込む。スペーサＩの外面４には断熱フィルム１２が被着されており、この断熱フィルム１２は、ポリマー基体１を通って板ガラス介在空間１７内へ伝わる熱伝導を低減する。この断熱フィルム１２は、例えばポリウレタンホットメルト接着剤によりポリマー基体１に固定することができる。断熱フィルム１２は、１２μｍの厚さを有するポリエチレンテレフタレートからなる４つのポリマー層と、５０ｎｍの厚さを有するアルミニウムからなる３つの金属層とを含んでいる。これらの金属層およびポリマー層は、この場合それぞれ交互に積層されており、その際２つの外側層は、ポリマー層によって形成される。第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４は、スペーサＩを越えて突出しており、それにより、外側断熱材１６が充填されている、縁部領域が周方向で生じる。この外側断熱材１６は、有機ポリスルフィドから形成される。第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４は、３ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスからなり、それに対して第３の板ガラス１５は、２ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスから形成される。
図８は、本発明に係るスペーサＩを備えた本発明に係る複層ガラスの横断面を示している。第１の板ガラス１３と第３の板ガラス１５との間で第１のガラス内部空間面３．１によって画定される介在空間は、ここでは第１の内側板ガラス介在空間１７．１として定められ、第３の板ガラス１５と第２の板ガラス１４との間で第２のガラス内部空間面３．２によって画定される空間は、第２の内側板ガラス介在空間１７．２として定められる。ガラス内部空間面３．１および３．２の複数の開口部８を介して、内側板ガラス介在空間１７．１および１７．２は、それぞれ下方に存在する中空チャンバ５．１もしくは５．２と接続する。これらの中空チャンバ５．１および５．２内には、モレキュラーシーブからなる乾燥剤１１が存在している。これらの開口部８により、中空チャンバ５．１，５．２と、板ガラス介在空間１７．１，１７．２との間でガス交換が行われ、この場合乾燥剤１１は、板ガラス介在空間１７．１および１７．２からの湿気を取り込む。この三層複層ガラスの第１の板ガラス１３は、この場合シール材１０を介してスペーサＩの第１の板ガラス接触面２．１に結合され、それに対して第２の板ガラス１４は、シール材１０を介して第２の板ガラス接触面２．２に結合されている。このシール材１０は、架橋されたポリイソブチレンからなる。スペーサの溝６内には、インサート９を介して第３の板ガラス１５が挿入されている。このインサート９は、第３の板ガラス１５の縁部を取り囲み、溝６内にぴったりとはめ込まれている。インサート９は、ブチルゴムからなる。インサート９は、第３の板ガラス１５を負荷がかからないように固定し、さらに板ガラスの熱膨張を補償する。さらにインサート９は、第３の板ガラス１５の滑りによる騒音の増幅を防止する。２つの内側板ガラス介在空間１７．１，１７．２の間でガス交換が、ひいては圧力補償が行われ得るようにするために、溝６内には複数のインサート９が介在空間を伴って取り付けられている。この溝６の側縁部７は、このケースでは板ガラス接触面２．１および２．２に対して平行に延びている。インサート９は、底面の全幅にわたって延在しているが、溝６の側縁部７を一部しか覆っていない。これにより材料が節約される。ポリマー基体１は、約３５％のガラス繊維を含んだスチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）から成っている。外面４および板ガラス接触面２．１，２．２の一部には、バリア１２が被着されている。このバリア１２は、ポリマー基体１を通って板ガラス介在空間１７内へ伝わる熱伝導を低減する。このバリア１２は、バリアフィルム１２として設計されており、例えばポリウレタンホットメルト接着剤によりポリマー基体１に固定することができる。バリアフィルム１２は、１２μｍの厚さを有するポリエチレンテレフタレートからなる４つのポリマー層と、５０ｎｍの厚さを有するアルミニウムからなる３つの金属層とを含んでいる。これらの金属層およびポリマー層は、この場合それぞれ交互に積層されており、その際２つの外側層は、ポリマー層によって形成される。第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４は、板ガラス接触面２．１および２．２を越えて突出しており、それにより、外側封着材１６が充填されている、外側板ガラス介在空間２４が生じる。第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４は、３ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスからなり、それに対して第３の板ガラス１５は、２ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスから形成される。
図９は、本発明に係るスペーサＩを備えた本発明に係るさらに別の複層ガラスの横断面を示している。この複層ガラスは、図８に示された複層ガラスに基本的に相応している。溝６の側縁部７は、第３の板ガラス１５に向かう方向で内側に傾斜している。溝６の下方には、ウェブ２０が取り付けられている。このウェブ２０は、とりわけ、複層ガラス製造中に、第３の板ガラスを組み込んだスペーサの安定化に用いられる。ウェブの高さｂは４．５ｍｍであり、ウェブの幅ａは３ｍｍである。ポリマー基体１およびウェブ２０は、ワンピースで設計されている。それによりウェブ２０とポリマー基体１との間に特に安定した結合が生じる。ウェブ２０は、外側板ガラス介在空間を、第１の外側板ガラス介在空間２４．１と、第２の外側板ガラス介在空間２４．２とに分割している。第１の板ガラスの横断面２１と、第２の板ガラスの横断面２２と、ウェブ２０の縁部２３とは、同一の高さに配置されている。外側板ガラス介在空間２４．１および２４．２には、有機ポリスルフィド１６が充填されている。ウェブ２０は、この外側封着材１６を２つの部分に分割している。外側封着材１６の熱伝導率は、ウェブ２０の熱伝導率よりも高いので、縁部結合部の断熱特性の改善につながる熱分離が行われる。ポリマー基体１およびウェブ２０のワンピース構成ではウェブ２０の側面２５および縁部２３を含む外面４に、ガス密および蒸気密なバリア１２が被着されている。
図１０は、本発明に係るスペーサＩを備えた本発明に係る複層ガラスの横断面を示している。基本的にこの複層ガラスは、図８に示された複層ガラスに相応している。ウェブ２０およびポリマー基体１は、ツーピースで設計されている。このウェブ２０は、Ｔ字状の輪郭として設計されている。ウェブ２０の２つの側方アーム２６は、スペーサＩの安定性を高める。なぜならガス密および蒸気密なバリア１２との接着面積が拡大するからである。側方アームの厚さは約１ｍｍである。側方アームは、外面の一部のみを覆う。
図１１は、本発明に係る複層ガラスの横断面を示す。この三層複層ガラスの第１の板ガラス１３は、シール材１０を介してスペーサＩの第１の板ガラス接触面２．１に結合され、それに対して第２の板ガラス１４は、シール材１０を介して第２の板ガラス接触面２．２に結合されている。このシール材１０は、ポリイソブチレンからなる。インサート９は、第３の板ガラス１５の縁部を取り囲み、溝６内にぴったりとはめ込まれている。インサート９は、ブチルゴムからなり、底面２６と側縁部７の一部を覆っている。インサート９は、第３の板ガラス１５を負荷がかからないように固定し、板ガラスの熱膨張を補償する。さらにインサート９は、第３の板ガラス１５の滑りによる騒音の増幅を防止する。インサート９はこの場合、２つの内側板ガラス介在空間１７．１，１７．２の間でガス交換が可能になるように取り付けられる。この目的のために、インサート９は、スペーサ輪郭の全体に沿って連続的に取り付けられるのではなく、複数の部分に分割される。なぜなら、インサート９が取り付けられていない場所では、ガス交換が行われ、ひいては内側板ガラス介在空間１７．１および１７．２の間で圧力補償が行われ得るからである。ガラス内部空間面３．１および３．２の複数の開口部８を介して、内側板ガラス介在空間１７．１および１７．２は、それぞれ下方に存在する中空チャンバ５．１もしくは５．２と接続する。これらの中空チャンバ５．１，５．２内には、モレキュラーシーブからなる乾燥剤１１が存在している。これらの開口部８により、中空チャンバ５．１，５．２と、内側板ガラス介在空間１７．１，１７．２との間でガス交換が行われ、この場合乾燥剤１１は、内側板ガラス介在空間１７．１および１７．２からの湿気を取り込む。第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４は、板ガラス接触面２．１および２．２を越えて突出している。第１の板ガラスの横断面２１と、第２の板ガラスの横断面２２と、支持縁部２３とは、同一の高さに配置されている。外側板ガラス介在空間２４．１，２４．２には、外側封着材１６が取り付けられている。この外側封着材１６は、有機ポリスルフィドによって形成される。外側封着材１６はシール材１０に隣接するので、縁部結合部は付加的に密封される。バリア１２は、外側封着材１６のない領域においてもスペーサＩを十分に密封する。外側封着材１６の熱伝導率はポリマー基体１の熱伝導率よりも高い。外側板ガラス介在空間２４．１，２４．２には、外側封着材１６が完全に充填されている。それにより縁部結合部の最適な機械的安定性が得られる。従来技術によるスペーサに比べて、外側封着材１６は節約される。本発明に係る複層ガラスは、分離された板ガラス介在空間２４．１，２４．２に基づき、従来技術による複層ガラスに比べて良好な断熱特性を有する。なぜならこの分離によって熱分離が行われるからである。
本発明に係る複層ガラスにおけるスペーサＩの幾何学形状は、さらに溝６内での第３の板ガラス１５の安定化の向上につながる。外側板ガラス１３，１４の縁部に対するガラス内部空間面３．１，３．２の間の間隔は、後からの窓枠によって設定される。というのもシール材１０および封着材１６は、完成した複層ガラス窓枠によって覆われるべきだからである。本発明に係る複層ガラスでは、この領域は、溝の深さが最大になるので、溝６内での第３の板ガラス１５の安定性のために最適に活用される。従来技術による複層ガラスでは、はるかに浅い溝の深さしか得られないので、第３の板ガラス１５の安定性は悪くなる。
さらに、本発明に係る複層ガラスのスペーサＩの幾何学形状に基づいて、中空チャンバ５．１，５．２の容積は（従来の）複層ガラスに比べて増加する。拡大された中空チャンバ５．１，５．２には、より多くの乾燥剤１１を取り込むことができ、それによって複層ガラスの寿命が長くなる。第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４は、３ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスからなり、それに対して第３の板ガラス１５は、２ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスから形成される。
外側板ガラス介在空間２４．１，２４．２は、外側封着材１６によって完全に充填されている。それにより、縁部結合部の最適な機械的安定性が得られる。従来技術のスペーサに比べて、外側封着材１６は節約される。
実施例
実施例として１０００ｍｍ×１０００ｍｍの寸法を有する１０個の三層複層ガラスが製造された。それに対して、スペーサＩおよび内側板ガラス１５からなるモジュールがそれぞれ製造される。板ガラス１５は２ｍｍの厚さと、９９０ｍｍ×９９０ｍｍの寸法を有する。スペーサＩ’は、図１において形成されたスペーサＩに相応する。板ガラス１５は溝６内に挿入され、スペーサＩは板ガラス１５の周りでスペーサフレームＩ’に形成される。スペーサフレームＩ’の端部は、相互に溶接される。モジュールは、ラック内で垂直に位置付けされる。このラックは同時にデュアルプレス装置でもある。スペーサＩの接触面２．１および２．２には、３ｍｍの厚さと１０００ｍｍ×１０００ｍｍの寸法とを有する外側板ガラス１３および１４が当てられる。これらの板ガラス１３および１４は、上方縁部２８’および側方縁部２８’’が接触面２．１および２．２に対して圧着される。同時に板ガラス１３および１４の下方縁部２８は、それぞれ２つの吸引カップ２９によって、５ｍｍだけ外側に曲げられる。同じ時点では、形成された隙間を通して下方からアルゴンが介在空間１７．１および１７．２内に吹き込まれる。充填が行われた後では、板ガラス１３および１４の下方縁部も同様に、スペーサフレームＩ’の接触面２．１および２．２に対して圧着される。その後三層複層ガラスは、ラックから、ひいてはデュアルプレス装置から持ち上げて取り出される。この製造過程は平均２０秒かかる。
実施例として１０００ｍｍ×１０００ｍｍの寸法を有する１０個の三層複層ガラスが製造された。それに対して、スペーサＩおよび内側板ガラス１５からなるモジュールがそれぞれ製造される。板ガラス１５は２ｍｍの厚さと、９９０ｍｍ×９９０ｍｍの寸法を有する。スペーサＩ’は、図１において形成されたスペーサＩに相応する。板ガラス１５は溝６内に挿入され、スペーサＩは板ガラス１５の周りでスペーサフレームＩ’に形成される。スペーサフレームＩ’の端部は、相互に溶接される。モジュールは、ラック内で垂直に位置付けされる。このラックは同時にデュアルプレス装置でもある。スペーサＩの接触面２．１および２．２には、３ｍｍの厚さと１０００ｍｍ×１０００ｍｍの寸法とを有する外側板ガラス１３および１４が当てられる。これらの板ガラス１３および１４は、上方縁部２８’および側方縁部２８’’が接触面２．１および２．２に対して圧着される。同時に板ガラス１３および１４の下方縁部２８は、それぞれ２つの吸引カップ２９によって、５ｍｍだけ外側に曲げられる。同じ時点では、形成された隙間を通して下方からアルゴンが介在空間１７．１および１７．２内に吹き込まれる。充填が行われた後では、板ガラス１３および１４の下方縁部も同様に、スペーサフレームＩ’の接触面２．１および２．２に対して圧着される。その後三層複層ガラスは、ラックから、ひいてはデュアルプレス装置から持ち上げて取り出される。この製造過程は平均２０秒かかる。
比較例
ここでは比較例として、実施例と同じ寸法を有する１０個の三層複層ガラスを製造したが、これらは以下のような相違点を有している。ここでも２つの別個のスペーサー（従来技術）が用いられる。それに対して、まず板ガラス１３と板ガラス１５と第１のスペーサとが、プレス装置内に送り込まれ、アルゴンが充填され、続いて第２のスペーサを備えた板ガラス１４がプレス装置内の既存のユニットに送り込まれ、第２の板ガラス介在空間にもアルゴンが充填される。引き続きガラスユニット全体が圧着される。その後、三層複層ガラスは、ラックから、ひいてはデュアルプレス装置から持ち上げて取り出される。この製造過程は平均３０秒かかる。
ここでは比較例として、実施例と同じ寸法を有する１０個の三層複層ガラスを製造したが、これらは以下のような相違点を有している。ここでも２つの別個のスペーサー（従来技術）が用いられる。それに対して、まず板ガラス１３と板ガラス１５と第１のスペーサとが、プレス装置内に送り込まれ、アルゴンが充填され、続いて第２のスペーサを備えた板ガラス１４がプレス装置内の既存のユニットに送り込まれ、第２の板ガラス介在空間にもアルゴンが充填される。引き続きガラスユニット全体が圧着される。その後、三層複層ガラスは、ラックから、ひいてはデュアルプレス装置から持ち上げて取り出される。この製造過程は平均３０秒かかる。
この結果は予想外で驚くべきものであった。本発明に係る方法によれば、サイクル時間を３３．３％アップさせることができた。
Ｉ スペーサ
Ｉ’ スペーサフレーム
１ ポリマー基体
２ 板ガラス接触面
２．１ 第１の板ガラス接触面
２．２ 第２の板ガラス接触面
３ ガラス内部空間面
３．１ 第１のガラス内部空間面
３．２ 第２のガラス内部空間面
４ 外面
５ 中空チャンバ
５．１ 第１の中空チャンバ
５．２ 第２の中空チャンバ
６ 溝
７ 側縁部
８ 開口部
９ インサート
１０ シール材
１１ 乾燥剤
１２ 断熱フィルム
１３ 第１の板ガラス
１４ 第２の板ガラス
１５ 第３の内側板ガラス
１６ 外側断熱材
１７ 板ガラス介在空間
１７．１ 第１の板ガラス介在空間
１７．２ 第２の板ガラス介在空間
２０ ウェブ
２１ 第１の板ガラスの横断面
２２ 第２の板ガラスの横断面
２３ ウェブ縁部
２４ 外側板ガラス介在空間
２４．１ 第１の外側板ガラス介在空間
２４．２ 第２の外側板ガラス介在空間
２５ ウェブ側面
２６ 溝の底面
２７ 支持縁部
２８ 第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の下方縁部
２８’ 第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の上方縁部
２８’’ 第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の側方縁部
２９ 吸引装置
２９’ 吸引カップ
３０ ガス充填装置
３１ 間隙
Ａ 外側に曲げられた状態でのスペーサフレームＩ’と下方縁部２８との間の間隔
Ｉ’ スペーサフレーム
１ ポリマー基体
２ 板ガラス接触面
２．１ 第１の板ガラス接触面
２．２ 第２の板ガラス接触面
３ ガラス内部空間面
３．１ 第１のガラス内部空間面
３．２ 第２のガラス内部空間面
４ 外面
５ 中空チャンバ
５．１ 第１の中空チャンバ
５．２ 第２の中空チャンバ
６ 溝
７ 側縁部
８ 開口部
９ インサート
１０ シール材
１１ 乾燥剤
１２ 断熱フィルム
１３ 第１の板ガラス
１４ 第２の板ガラス
１５ 第３の内側板ガラス
１６ 外側断熱材
１７ 板ガラス介在空間
１７．１ 第１の板ガラス介在空間
１７．２ 第２の板ガラス介在空間
２０ ウェブ
２１ 第１の板ガラスの横断面
２２ 第２の板ガラスの横断面
２３ ウェブ縁部
２４ 外側板ガラス介在空間
２４．１ 第１の外側板ガラス介在空間
２４．２ 第２の外側板ガラス介在空間
２５ ウェブ側面
２６ 溝の底面
２７ 支持縁部
２８ 第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の下方縁部
２８’ 第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の上方縁部
２８’’ 第１の板ガラス１３および第２の板ガラス１４の側方縁部
２９ 吸引装置
２９’ 吸引カップ
３０ ガス充填装置
３１ 間隙
Ａ 外側に曲げられた状態でのスペーサフレームＩ’と下方縁部２８との間の間隔
Claims (12)
- 三層複層ガラスを製造する方法であって、少なくとも、
ａ）板ガラス（１５）をスペーサ（Ｉ）の溝（６）内に挿入し、前記スペーサ（Ｉ）を周方向で前記板ガラス（１５）を取り囲むスペーサフレーム（Ｉ’）に形成し、前記板ガラス（１５）を備えた前記スペーサフレーム（Ｉ’）を第１の板ガラス（１３）と第２の板ガラス（１４）との間に設置するステップと、
ｂ）前記第１の板ガラス（１３）の上方縁部（２８’）および側方縁部（２８’’）を前記スペーサフレーム（Ｉ’）の第１の板ガラス接触面（２．１）に結合させ、前記第２の板ガラス（１４）の上方縁部（２８’）および側方縁部（２８’’）を前記スペーサフレーム（Ｉ’）の第２の板ガラス接触面（２．２）に結合させ、前記第１の板ガラス（１３）および前記第２の板ガラス（１４）の下方縁部（２８）を外側に曲げるステップと、
ｃ）板ガラス介在空間（１７）に下方から不活性ガスを充填するステップと、
ｄ）前記板ガラス（１３，１４，１５）および前記スペーサーフレーム（Ｉ’）からなる板ガラスアセンブリを閉鎖し、相互に圧着するステップと、を含んでいる方法。 - 以下のステップを同時に行う、すなわち、
ｂ）前記第１の板ガラス（１３）および前記第２の板ガラス（１４）の前記下方縁部（２８）を外側に曲げるステップと、
ｃ）前記板ガラス介在空間（１７）に下方から不活性ガスを充填するステップと、を同時に行う、請求項１記載の三層複層ガラスを製造する方法。 - 前記第１の板ガラス（１３）および前記第２の板ガラス（１４）の前記下方縁部（２８）を外側に曲げ、その後で、スペーサフレーム（Ｉ’）および中間板ガラス（１５）からなるアセンブリを前記第１の板ガラス（１３）と前記第２の板ガラス（１４）との間に設置する、請求項１または２記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記下方縁部（２８）を、２ｍｍ〜１０ｍｍ外側に曲げる、請求項１から３までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記下方縁部（２８）を、４ｍｍ〜６ｍｍ外側に曲げる、請求項１から４までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記下方縁部（２８）を、吸引装置（２９）によって外側に曲げる、請求項１から５までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記板ガラス介在空間（１７）に下方から、前記下方縁部（２８）の曲げによって形成された間隙（３１）を通して不活性ガスを充填する、請求項１から６までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記板ガラス介在空間（１７）に、希ガスを充填する、請求項１から７までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記希ガスは、アルゴン、クリプトンまたはそれらの混合物である、請求項８記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 前記板ガラス（１３，１４，１５）および前記スペーサーフレーム（Ｉ’）からなる前記板ガラスアセンブリを閉鎖し、相互に圧着した後で、前記スペーサフレーム（Ｉ’）の外面と前記板ガラス（１３，１４）の外側縁部との間の外側領域（２４）に周方向で外側断熱材を充填する、請求項１から９までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法。
- 請求項１から１０までのいずれか１項記載の三層複層ガラスを製造する方法を実施する装置であって、
ａ）板ガラス（１５）を備えたスペーサフレーム（Ｉ’）、第１の板ガラス（１３）および第２の板ガラス（１４）が挿入されるラックと、
ｂ）前記第１の板ガラス（１３）および前記第２の板ガラス（１４）の下方縁部（２８）を外側に曲げる吸引装置（２９）と、
ｃ）板ガラス介在空間（１７）に下方から、前記下方縁部（２８）の曲げによって形成された間隙を通して不活性ガスを充填するガス充填装置（３０）と、
ｄ）前記第１の板ガラス（１３）および前記第２の板ガラス（１４）の前記下方縁部を、前記スペーサフレーム（Ｉ’）の第１の板ガラス接触面（２．１）および第２の板ガラス接触面（２．２）に対して周方向で圧着するプレス装置と、を含んでいる装置。 - 前記吸引装置（２９）は、前記下方縁部（２８）に、少なくとも２つの吸引カップ（２９’）を有する、請求項１０記載の三層複層ガラスを製造する方法を実施する装置。
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