WO2014063897A1 - Method for producing vacuum insulation glass - Google Patents

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WO2014063897A1
WO2014063897A1 PCT/EP2013/070062 EP2013070062W WO2014063897A1 WO 2014063897 A1 WO2014063897 A1 WO 2014063897A1 EP 2013070062 W EP2013070062 W EP 2013070062W WO 2014063897 A1 WO2014063897 A1 WO 2014063897A1
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WO
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glass
gas
binder
space
vacuum
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PCT/EP2013/070062
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Inventor
Gabriele USLENGHI
Original Assignee
Uslenghi Gabriele
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Application filed by Uslenghi Gabriele filed Critical Uslenghi Gabriele
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window 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
    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663Elements for spacing panes
    • E06B3/667Connectors therefor

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing vacuum insulating glass, in particular for producing a window or door glazing according to the preamble of claim 1. Such a method is known from DE 102 42 895 A1.
  • Vacuum insulation glazings are known per se and already commercially available.
  • the vacuum insulating glass differs from conventional insulating glass in that the glass space is evacuated, while in normal insulating glass, the glass space is usually filled with a noble gas.
  • the glass gap in the vacuum insulating glass is considerably thinner than in normal insulating glass, namely only about 1 mm or even less, because in vacuum insulating glass because of the vacuum, no convection between the individual disks takes place. So that the outer air pressure can not compress the two individual disks, these are supported by lattice-like over the glass surface distributed spacers or supports together, and they are peripherally connected at their edges by a gas-tight edge bond.
  • vacuum insulating glass panes have been produced by placing spacers on a first individual glass pane in the anticipated grid or grid arrangement and fixing them by gluing, and then laying the second individual glass pane on top of them.
  • the applied glass has a hole in its edge region with an attached or glued suction, to which a suction hose of a vacuum pump can be connected.
  • the glass sheets are welded along their edges, for example by means of glass solder.
  • the edge bond may be formed by L-shaped stainless steel profiles, which are glued gas-tight with the end faces of the glass sheets or connected in any other way and in each case 29wei loom be.
  • a vacuum pump is connected to the suction and activated. After establishing the vacuum in the glass space, which can take a considerable amount of time, the hole is closed.
  • Producing the vacuum in this way has the disadvantage that it takes a particularly long time and the mechanical requirements for the hole in the one glass pane and the valve for the vacuum pump are very high.
  • a further disadvantage is that the hole in the glass pane is permanently visible in the finished window product and therefore disturbs the appearance of the product.
  • An alternative form of vacuum manufacturing is the production of the vacuum insulating glass directly in an evacuated room. However, this is very expensive because it places high demands on the vacuum manufacturing space.
  • a known method for producing a vacuum insulating glass window unit by means of evacuation by a vacuum pump is described, for example, in WO 2001/023700 A1.
  • the plasma binds to the inner surfaces of the glass space, and the ignition of the plasma has the effect of effectively cleaning the inner surfaces.
  • a method for producing a component from vacuum insulating glass has the following steps: provision of a first and a second glass pane, which are supported on one another via spacers, wherein a gap is formed between the first and second glass pane, and producing a gas-tight edge bond, which encloses the first and second glass in the edge regions, wherein the Method additionally comprises the steps of providing a predetermined amount of binder for binding water and hydrogen molecules in the volume or surfaces of the glass space, introducing a predetermined amount of oxyhydrogen or HHO into the glass space until the glass space is substantially completely saturated with oxyhydrogen gas is and the possibly existing air is displaced by the oxyhydrogen gas, sealing the edge bond, and igniting the detonating gas in the glass space, whereby a detonating gas reaction is brought about.
  • Oxyhydrogen is relatively cheap available and industrially easy to process.
  • the oxyhydrogen reaction that takes place in the glass gap is sufficiently controllable in a relatively simple manner, so that the material used is not damaged.
  • an inductive ignition device, a piezoelectric ignition device or other suitable, simply constructed ignition devices can be used.
  • An elaborate pumping of the glass space is unnecessary by the method according to the invention.
  • it can be carried out under normal environmental conditions, ie without special vacuum requirements for the environment.
  • oxyhydrogen gas is lighter than air, with the appropriate arrangement of the glass panes and the inlet and outlet openings, the air present in the glass gap is completely displaced.
  • An advantage of the oxyhydrogen gas reaction is that with a corresponding ratio of hydrogen gas to oxygen gas, namely preferably 2: 1, only water and / or water vapor remain as reaction residues. This assumes that all components have been thoroughly cleaned beforehand and, for example, have no fingerprints or the like. However, these requirements for the cleanliness of the components essentially also apply to the previously used vacuum pumping methods. Other mixing ratios of hydrogen gas to oxygen gas may also be selected. It should be noted that arise in the case more reaction end products, namely, for example, hydrogen peroxide (H 2 0 2 ) and H 2 and 0 2 .
  • the oxyhydrogen gas reaction leads to the formation of water and / or water vapor, which optionally together with residual amounts of hydrogen and oxygen, which have not reacted, are bound by the binder such that in the glass gap a negative pressure of about 2/3 to 1 / 3 of the ambient air pressure or less. This means that solely due to the oxyhydrogen reaction and the binding the reaction residues to the binder at normal temperature already a (pre-) vacuum can be generated.
  • the step of providing a predetermined amount of binder advantageously comprises applying chemical catcher or getter material to the surface of the spacers and / or to the surface of the first and / or second glass sheet and / or to the surface of the glass facing the glass interspace edge seal.
  • chemical Fangstoffmaterialien also called getter materials
  • getter materials are already used today to obtain a vacuum, for example in electron tubes.
  • the incorporation of such materials on all surfaces of the glass interspace maximizes the area for the capture of the remaining water and gas molecules or other residual molecules.
  • Suitable getter materials are z. As barium, aluminum, magnesium and calcium, sodium, cesium, strontium, sodium and phosphorus and their alloys.
  • silica gel or silica gel as a binder in the glass space can enhance and accelerate the uptake of the reaction residues.
  • the binder forms a sealing layer on the surface of the edge composite facing the glass intermediate space. This increases the capture surface for the residue molecules and thus the effectiveness of the process.
  • the binder is activated by heating to a predetermined temperature, after the ignition of the detonating gas.
  • Certain getter materials or alloys do not have their full effect until they are brought to a certain reaction temperature, for example various barium alloys such as BaAl 4 , to which further substances can be added.
  • barium alloys such as BaAl 4
  • ter alloys which already act at room temperature. The reaction of the getter material with the water molecules leads to a local underpressure around the reaction area, whereby further residual (water) molecules are drawn there and react again with the getter material. In this way, a whole chain of capture reactions can result until almost no free residual molecules are left in the glass space.
  • a mass of 10 mg of getter material can permanently bind a mass of 1 mg of water in the long term.
  • a fine vacuum of the order of about 10 Pa, preferably about 1 Pa, and most preferably about 0.1 Pa, can be achieved.
  • Such orders of magnitude are sufficient for vacuum insulation glazings in order to provide permanently good insulation values.
  • the spacers can advantageously metal, Fangstoff- or Getterle- government, glass, glass solder, glass fiber or ceramic have.
  • getter material on the outer surface of the spacers increases the catch area for the reaction residues.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vacuum insulating glazing in an initial state of a preferred embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a second state
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a vacuum insulation glazing from FIG. 1 in a third state
  • 4 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a fourth state
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a fifth state
  • Fig. 6 is a schematic illustration of a vacuum insulating glazing of Fig. 1 in a sixth condition
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a seventh state
  • FIG. and Fig. 8 is a schematic representation of a vacuum insulation glazing of Fig. 1 in a final state.
  • the method according to the invention is explained by way of example with reference to FIGS. 1 to 8 by means of a preferred embodiment.
  • the figures each show a rectangular vacuum insulation glazing with two glass panes 1, 3, which are arranged in parallel over one another in the drawing plane, so that they form a window or door glazing with the edge seal 5, which can be used, for example, in corresponding frame profiles.
  • the illustrated vacuum insulation glazing is shown standing, so that one recognizes an upper and a lower side as well as a right and a left side.
  • the edge seal 5 has, for example, two L-shaped stainless steel profiles, the gas-tight welded together at two corners and thus completely cover the glass sheets 1, 3.
  • Other materials such as aluminum or glass as a material for the edge seal 5 are possible, with a gas-tight seal of the glass gap must be guaranteed.
  • the vacuum insulation glazing spacers 7, also called pins are arranged in the glass space between the two glass panes 1, 3 in a regular grid arrangement, which hold the glass sheets at a constant distance from each other or support.
  • the spacers 7 are arranged vertically and horizontally approximately in a grid of about 2 to 3 cm, wherein the distance values may differ depending on the material of the spacers 7 as well as the shape, size and material of the glass panes 1, 3.
  • edge seal 5 in the illustrated preferred embodiment, on the inner surfaces towards the glass gap towards a sealing layer 9 of binder material, which is characterized in the figures with hatching.
  • the corners of the edge seal 5 are rounded on the inside facing the glass space to avoid air pockets.
  • FIG. 1 shows the vacuum insulation glazing in a first state, which marks the initial state of the method according to the invention.
  • the two glass panes 1, 3 are surrounded by the edge composite 5, wherein spacers 7 are arranged in a regular grid between the two glass panes 1, 3.
  • the sealing layer 9 is disposed of binder, wherein parts of this sealing layer in the preferred embodiment shown here getter getter material and silica gel.
  • FIG. 2 now shows the next state of the preferred embodiment of the method according to the invention, in which blast gas (HHO) is introduced into the glass interspace from below through the second opening 12.
  • HHO blast gas
  • FIG. 4 now shows the next method step, in which the glass gap saturated with oxyhydrogen gas is sealed gas-tight from below, for example by gluing or welding.
  • the first opening 1 1 and the second opening 12 in the edge seal 5 are advantageously circular and conically tapering in cross-section upwards formed so that after closing and sealing a negative pressure in the glass space or the externa ßere air pressure for both openings additionally acts occlusive.
  • first and a second opening instead of a first and a second opening, only a single opening or even more than two openings may be present.
  • the oxyhydrogen gas flows in a thin inner conduit into the glass space and the displaced air flows out of the opening around this inner conduit.
  • a plurality of openings for the inlet and a corresponding suitable plurality of openings for the outlet can be provided. Combinations of the above-mentioned openings for inlet and outlet are possible.
  • FIG. 5 schematically shows the next method step in the sequence in which the oxyhydrogen gas is ignited within the glass interspace by means of a suitable ignition device.
  • the ignition of the detonating gas in the glass gap can be done for example via induction by appropriate coils, or by electrical conductors which are gas-tight through the edge assembly 5 and isolated from the sealing layer 9 are mounted so that a spark between the ends of the conductor can jump, for example, by a piezoelectric pulse.
  • the ignition device is not shown in the figures. Other igniters may also be used, such as an electromagnetic radiation by laser.
  • Fig. 6 shows the next state of the vacuum insulation glazing after the oxyhydrogen gas reaction.
  • the water vapor formed by the reaction condenses partly on the inner surfaces of the glass panes 1, 3 and on the spacers 7 and on the sealing layer 9 of the edge composite 5, shown in FIG. 6 as water molecules 13.
  • the binder of the sealing layer 9 acts now consisting of a getter alloy and in the preferred embodiment of silica gel.
  • the silica gel binds the water molecules 13.
  • Fig. 7 it can be seen how the water molecules 13, which have accumulated as reaction residues on the spacers 7 and on the inner surfaces of the glass panes 1, 3, to the sealing layer 9 with the getter material or the binder such as silica gel out to the outside wander and be tied tightly there.
  • the reaction of a water molecule 13 with the getter material locally creates a negative pressure which ensures that further water molecules 13 or hydrogen and oxygen molecules move from the middle of the glass gap towards the sealing layer 9 to the edge composite 5 and are bound there.
  • the step of bonding the residue molecules 13 to the getter material may be assisted by heating, the maximum heating temperature depending on the getter materials used. Meanwhile, getter materials are available that can be activated at just under 100 ° C, so that they unfold their maximum binding effect there.
  • silica gel is used as part of the sealing layer 9.
  • Silica gel binds water and hydrogen very effectively.
  • a negative pressure is created by the resulting vacuum in the glass space, which ensures that partially water molecules 13 are pulled out of the silica gel and migrate into the glass space.
  • the getter material thus ensures that all reaction residues migrate from the glass interspace to the edges towards the sealing layer 9 and permanently integrate into the structure of the getter material.
  • Fig. 8 shows the final state of the process according to the invention in the illustrated, preferred embodiment.
  • a vacuum has formed, which ranges in the order of a fine vacuum up to 0, 1 Pa. Due to the vacuum and the shape of the openings 1 1, 12, the edge seal 5 is closed gas-tight and provides a permanently evacuated glass gap. In this state, the illustrated vacuum insulation glazing can be further processed.

Abstract

The invention relates to a method for producing a component made of vacuum insulation glass, said method having the following steps: providing a first and a second glass pane (1, 3) which are supported on one another via spacers (7), wherein an inter-glass space is formed between the first and second glass pane (1, 3), and producing a gas-tight edge composite (5) that encloses the first and second glass pane (1, 3) in the edge areas. The method further comprises the following steps: providing a predetermined quantity of binder for binding water and hydrogen molecules (13) in the volume or on the surfaces of the inter-glass space; introducing a predetermined amount of oxyhydrogen gas or HHO into the inter-glass space, until the inter-glass space is substantially completely saturated with oxyhydrogen gas and any air present has been displaced by the oxyhydrogen gas; sealing the edge composite (5); and igniting the oxyhydrogen gas in the inter-glass space, whereby an oxyhydrogen gas reaction is induced.

Description

Verfahren zur Herstellung von Vakuumisolierglas  Process for the production of vacuum insulating glass
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vakuumisolierglas, insbesondere zur Herstellung einer Fenster- oder Türverglasung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 102 42 895 A1 bekannt. The present invention relates to a method for producing vacuum insulating glass, in particular for producing a window or door glazing according to the preamble of claim 1. Such a method is known from DE 102 42 895 A1.
Vakuumisolierverglasungen sind an sich bekannt und bereits kommerziell erhältlich. Das Vakuumisolierglas unterscheidet sich von herkömmlichem Isolierglas dadurch, dass der Glaszwischenraum evakuiert ist, während bei normalem Isolierglas der Glaszwischenraum üblicherweise mit einem Edelgas gefüllt ist. Darüber hinaus ist der Glaszwischenraum beim Vakuumisolierglas erheblich dünner als bei normalem Isolierglas, nämlich nur etwa 1 mm oder noch weniger, da bei Vakuumisolierglas wegen des Vakuums gar keine Konvektion zwischen den Einzelscheiben stattfindet. Damit der äußere Luftdruck die beiden Einzelscheiben nicht zusammendrücken kann, sind diese durch gitterartig über die Glasfläche verteilte Abstandshalter oder Stützen aneinander abgestützt, und sie sind an ihren Rändern umfänglich durch einen gasdichten Randverbund miteinander verbunden. Vacuum insulation glazings are known per se and already commercially available. The vacuum insulating glass differs from conventional insulating glass in that the glass space is evacuated, while in normal insulating glass, the glass space is usually filled with a noble gas. In addition, the glass gap in the vacuum insulating glass is considerably thinner than in normal insulating glass, namely only about 1 mm or even less, because in vacuum insulating glass because of the vacuum, no convection between the individual disks takes place. So that the outer air pressure can not compress the two individual disks, these are supported by lattice-like over the glass surface distributed spacers or supports together, and they are peripherally connected at their edges by a gas-tight edge bond.
Bisher werden Vakuumisolierglasscheiben dadurch hergestellt, dass auf eine erste Einzelglasscheibe in der vorhergesehenen Gitter- oder Rasteranordnung Abstandshalter aufge- setzt und durch Kleben fixiert werden und darauf dann die zweite Einzelglasscheibe aufgelegt wird. Die aufgelegte Glasscheibe hat in ihrem Randbereich eine Bohrung mit einem aufgesetzten oder angeklebten Absaugstutzen, an welchem ein Saugschlauch einer Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. Die Glasscheiben werden entlang ihrer Ränder beispielsweise mittels Glaslot verschweißt. Alternativ kann der Randverbund durch L- förmige Edelstahlprofile gebildet sein, die gasdicht mit den Stirnseiten der Glasscheiben verklebt oder in sonstiger Weise verbunden werden und jeweils miteinander verschwei ßt werden. Up to now, vacuum insulating glass panes have been produced by placing spacers on a first individual glass pane in the anticipated grid or grid arrangement and fixing them by gluing, and then laying the second individual glass pane on top of them. The applied glass has a hole in its edge region with an attached or glued suction, to which a suction hose of a vacuum pump can be connected. The glass sheets are welded along their edges, for example by means of glass solder. Alternatively, the edge bond may be formed by L-shaped stainless steel profiles, which are glued gas-tight with the end faces of the glass sheets or connected in any other way and in each case verschwei ßen be.
Anschließend wird eine Vakuumpumpe an den Absaugstutzen angeschlossen und aktiviert. Nach Herstellen des Vakuums im Glaszwischenraum, das eine geraume Zeitspanne dauern kann, wird das Loch verschlossen. Das Herstellen des Vakuums auf diese Art und Weise weist den Nachteil auf, dass es besonders lange dauert und die mechanischen Anforderungen an das Loch in der einen Glasscheibe sowie das Ventil für die Vakuumpumpe sehr hoch sind. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Loch in der Glasscheibe beim fertigen Fens- terprodukt permanent sichtbar ist und deshalb die Optik des Produkts stört. Eine alternative Form der Vakuumherstellung ist die Herstellung des Vakuumisolierglases direkt in einem evakuierten Raum. Dies ist jedoch sehr aufwändig, weil es hohe Anforderungen an den Vakuumherstellungsraum stellt. Subsequently, a vacuum pump is connected to the suction and activated. After establishing the vacuum in the glass space, which can take a considerable amount of time, the hole is closed. Producing the vacuum in this way has the disadvantage that it takes a particularly long time and the mechanical requirements for the hole in the one glass pane and the valve for the vacuum pump are very high. A further disadvantage is that the hole in the glass pane is permanently visible in the finished window product and therefore disturbs the appearance of the product. An alternative form of vacuum manufacturing is the production of the vacuum insulating glass directly in an evacuated room. However, this is very expensive because it places high demands on the vacuum manufacturing space.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung einer Vakuumisolierglas-Fenstereinheit mittels Evakuierung durch eine Vakuumpumpe ist beispielsweise in der WO 2001/023700 A1 beschrieben. Um die Zeitdauer des Evakuierens zu verringern, wird in der DE 102 42 895 A1 vorgeschlagen, zusätzlich ein Gasplasma in den Raum einzubringen und dort während der Evakuierung zu zünden. Das Plasma bindet sich an die inneren Oberflächen des Glaszwischenraums, und die Zündung des Plasmas hat damit die Wirkung, dass die inneren Oberflächen effektiv gesäubert werden. A known method for producing a vacuum insulating glass window unit by means of evacuation by a vacuum pump is described, for example, in WO 2001/023700 A1. In order to reduce the duration of the evacuation, it is proposed in DE 102 42 895 A1 to additionally introduce a gas plasma into the room and to ignite it there during the evacuation. The plasma binds to the inner surfaces of the glass space, and the ignition of the plasma has the effect of effectively cleaning the inner surfaces.
Nachteilig an diesem Ansatz ist, dass zusätzlich zum aufwändigen Evakuierungsvorgang weitere, ebenfalls aufwändige Schritte zum Einbringen und Zünden des Plasmas erforderlich sind, was den Evakuierungsprozess zwar etwas verkürzt, aber verkompliziert und verteuert. A disadvantage of this approach is that in addition to the complex evacuation process further, also elaborate steps for introducing and igniting the plasma are required, which somewhat shortens the evacuation process, but complicates and more expensive.
Ausgehend von der DE 102 42 895 A1 ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Vakuumisolierglas bereitzustellen, das in der Struktur relativ einfach ist, mit einer geringen Anzahl von technischen Einrichtungen wirksam durchgeführt werden kann und mit dem ein ausreichendes Vakuum dauerhaft erreicht werden kann. Da- mit können die Kosten der gesamten Herstellungskette eines Vakuumisolierglasproduktes reduziert werden. Starting from DE 102 42 895 A1, it is the object of the present invention to provide a method for the production of vacuum insulating glass, which is relatively simple in structure, can be effectively carried out with a small number of technical devices and with a sufficient vacuum permanently can be achieved. As a result, the costs of the entire production chain of a vacuum insulating glass product can be reduced.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by the subject matter with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements aus Vakuumisolierglas mit folgenden Schritten: Bereitstellen von einer ersten und einer zweiten Glasscheibe, die aneinander über Abstandshalter abgestützt sind, wobei sich zwischen der ersten und zweiten Glasscheibe ein Zwischenraum bildet, und Herstellen eines gasdichten Randver- bundes, der die erste und zweite Glasscheibe in den Randbereichen umschließt, wobei das Verfahren zusätzlich folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer vorbestimmten Menge an Bindemittel zum Binden von Wasser- und Wasserstoffmolekülen im Volumen oder an den Flächen des Glaszwischenraums, Einbringen einer vorbestimmten Menge an Knallgasoder HHO in den Glaszwischenraum, bis der Glaszwischenraum im Wesentlichen voll- ständig mit Knallgas gesättigt ist und die gegebenenfalls vorhandene Luft durch das Knallgas verdrängt wird, Abdichten des Randverbundes, und Zünden des Knallgases im Glaszwischenraum, wodurch eine Knallgasreaktion herbeigeführt wird. Mit diesem Verfahren ist es möglich, ein (Vor-) Vakuum im Glaszwischenraum zu erzeugen, ohne dass dazu komplexe zusätzliche Geräte notwendig sind. Knallgas ist relativ günstig verfügbar und indus- triell gut verarbeitbar. Auch die Knallgasreaktion, die im Glaszwischenraum stattfindet, ist in ausreichendem Maße auf relativ einfache Weise kontrollierbar, so dass das eingesetzte Material nicht beschädigt wird. Zum Einsatz können dabei eine induktive Zündeinrichtung, eine piezoelektrische Zündeinrichtung oder andere geeignete, einfach aufgebaute Zündeinrichtungen kommen. Ein aufwändiges Auspumpen des Glaszwischenraums erübrigt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren. Darüber hinaus kann es bei normalen Umgebungsverhältnissen durchgeführt werden, d.h. ohne besondere Vakuumvorgaben an die Umgebung. According to the invention, a method for producing a component from vacuum insulating glass has the following steps: provision of a first and a second glass pane, which are supported on one another via spacers, wherein a gap is formed between the first and second glass pane, and producing a gas-tight edge bond, which encloses the first and second glass in the edge regions, wherein the Method additionally comprises the steps of providing a predetermined amount of binder for binding water and hydrogen molecules in the volume or surfaces of the glass space, introducing a predetermined amount of oxyhydrogen or HHO into the glass space until the glass space is substantially completely saturated with oxyhydrogen gas is and the possibly existing air is displaced by the oxyhydrogen gas, sealing the edge bond, and igniting the detonating gas in the glass space, whereby a detonating gas reaction is brought about. With this method, it is possible to create a (pre-) vacuum in the glass space, without the need for complex additional equipment. Oxyhydrogen is relatively cheap available and industrially easy to process. The oxyhydrogen reaction that takes place in the glass gap is sufficiently controllable in a relatively simple manner, so that the material used is not damaged. For use, an inductive ignition device, a piezoelectric ignition device or other suitable, simply constructed ignition devices can be used. An elaborate pumping of the glass space is unnecessary by the method according to the invention. In addition, it can be carried out under normal environmental conditions, ie without special vacuum requirements for the environment.
Da Knallgas leichter als Luft ist, wird bei entsprechender Anordnung der Glasscheiben und der Ein- und Auslassöffnungen die im Glaszwischenraum vorhandene Luft vollständig verdrängt. Ein Vorteil der Knallgasreaktion ist, dass bei entsprechendem Verhältnis von Wasserstoffgas zu Sauerstoffgas, nämlich vorzugsweise 2:1 , lediglich Wasser und/oder Wasserdampf als Reaktionsrückstände bleiben. Dies setzt voraus, dass alle Bauelemente vorher gründlich gereinigt worden sind und beispielsweise keine Fingerabdrücke oder ähnli- ches aufweisen. Diese Anforderungen an die Sauberkeit der Bauelemente gelten jedoch im Wesentlichen auch für die bisher verwendeten Vakuumpumpverfahren. Es können auch andere Mischungsverhältnisse von Wasserstoffgas zu Sauerstoffgas gewählt werden. Dabei ist zu beachten, dass in dem Fall mehr Reaktionsendstoffe entstehen, nämlich beispielsweise Wasserstoffperoxid (H202) sowie H2 und 02. Since oxyhydrogen gas is lighter than air, with the appropriate arrangement of the glass panes and the inlet and outlet openings, the air present in the glass gap is completely displaced. An advantage of the oxyhydrogen gas reaction is that with a corresponding ratio of hydrogen gas to oxygen gas, namely preferably 2: 1, only water and / or water vapor remain as reaction residues. This assumes that all components have been thoroughly cleaned beforehand and, for example, have no fingerprints or the like. However, these requirements for the cleanliness of the components essentially also apply to the previously used vacuum pumping methods. Other mixing ratios of hydrogen gas to oxygen gas may also be selected. It should be noted that arise in the case more reaction end products, namely, for example, hydrogen peroxide (H 2 0 2 ) and H 2 and 0 2 .
Mit besonderem Vorteil führt die Knallgasreaktion zur Bildung von Wasser und/oder Wasserdampf, die gegebenenfalls zusammen mit Restmengen an Wasserstoff und Sauerstoff, die nicht reagiert haben, durch das Bindemittel derart gebunden werden, dass sich im Glaszwischenraum ein Unterdruck von etwa 2/3 bis 1/3 des Umgebungsluftdrucks oder ge- ringer ausbildet. Das bedeutet, dass alleine aufgrund der Knallgasreaktion und der Bindung der Reaktionsrückstände an die Bindemittel bei Normaltemperatur bereits ein (Vor-) Vakuum erzeugt werden kann. With particular advantage, the oxyhydrogen gas reaction leads to the formation of water and / or water vapor, which optionally together with residual amounts of hydrogen and oxygen, which have not reacted, are bound by the binder such that in the glass gap a negative pressure of about 2/3 to 1 / 3 of the ambient air pressure or less. This means that solely due to the oxyhydrogen reaction and the binding the reaction residues to the binder at normal temperature already a (pre-) vacuum can be generated.
Der Schritt des Bereitstellens einer vorbestimmten Menge an Bindemittel umfasst vorteilhaf- ter Weise das Aufbringen von chemischem Fangstoff- oder Gettermaterial auf die Oberfläche der Abstandhalter und/oder auf die Oberfläche der ersten und/oder zweiten Glasscheibe und/oder auf die dem Glaszwischenraum zugewandte Oberfläche des Randverbundes. Derartige chemische Fangstoffmaterialien, auch Gettermaterialien genannt, werden heute schon eingesetzt, um ein Vakuum zu erhalten, beispielsweise bei Elektronenröhren. Die Einarbeitung solcher Materialien auf sämtliche Oberflächen des Glaszwischenraums maxi- miert die Fläche für das Einfangen der verbleibenden Wasser- und Gasmoleküle bzw. anderer Restmoleküle. Geeignete Gettermaterialien sind z. B. Barium, Aluminium, Magnesium sowie Calcium, Natrium, Cäsium, Strontium, Natrium und Phosphor und deren Legierungen. The step of providing a predetermined amount of binder advantageously comprises applying chemical catcher or getter material to the surface of the spacers and / or to the surface of the first and / or second glass sheet and / or to the surface of the glass facing the glass interspace edge seal. Such chemical Fangstoffmaterialien, also called getter materials, are already used today to obtain a vacuum, for example in electron tubes. The incorporation of such materials on all surfaces of the glass interspace maximizes the area for the capture of the remaining water and gas molecules or other residual molecules. Suitable getter materials are z. As barium, aluminum, magnesium and calcium, sodium, cesium, strontium, sodium and phosphorus and their alloys.
Zusätzlich kann das Einbringen von Kieselgel oder Silikagel als Bindemittel in den Glaszwischenraum die Aufnahme der Reaktionsrückstände verstärken und beschleunigen. In addition, the incorporation of silica gel or silica gel as a binder in the glass space can enhance and accelerate the uptake of the reaction residues.
Mit weiterem Vorteil bildet das Bindemittel auf der dem Glaszwischenraum zugewandte Oberfläche des Randverbundes eine Dichtungsschicht. Dies vergrößert die Einfangfläche für die Rückstandsmoleküle und damit die Wirksamkeit des Verfahrens. With further advantage, the binder forms a sealing layer on the surface of the edge composite facing the glass intermediate space. This increases the capture surface for the residue molecules and thus the effectiveness of the process.
Besonders bevorzugt ist, wenn das Bindemittel mittels Aufheizen auf eine vorbestimmte Temperatur aktiviert wird, und zwar nach dem Zünden des Knallgases. Bestimmte Getter- materialien oder -legierungen entfalten ihre volle Wirkung erst, wenn sie auf eine bestimmte Reaktionstemperatur gebracht werden, so beispielsweise verschiedene Bariumlegierungen wie BaAI4, zu denen weitere Stoffe hinzugefügt werden können. Es sind aber auch Get- terlegierungen bekannt, die bereits bei Raumtemperatur wirken. Die Reaktion des Gettermaterials mit den Wassermolekülen führt zu einem lokalen Unterdruck um den Reaktionsbereich herum, wodurch weitere rückständige (Wasser-) Moleküle dorthin gezogen werden und wieder mit dem Gettermaterial reagieren. Auf diese Weise kann sich eine ganze Kette von Einfangreaktionen ergeben, bis nahezu keine freien Restmoleküle mehr im Glaszwischenraum vorhanden sind. Eine Masse von 10 mg Gettermate- rial kann beispielsweise eine Masse von 1 mg Wasser langfristig permanent binden. Dadurch lässt sich nach dem Schritt des Aufheizens ein Feinvakuum in der Größenordnung von etwa 10 Pa, vorzugsweise etwa 1 Pa, und am meisten bevorzugt von etwa 0,1 Pa erreichen. Derartige Größenordnungen sind für Vakuumisolierverglasungen ausreichend, um dauerhaft gute Dämmwerte bereitzustellen. It is particularly preferred if the binder is activated by heating to a predetermined temperature, after the ignition of the detonating gas. Certain getter materials or alloys do not have their full effect until they are brought to a certain reaction temperature, for example various barium alloys such as BaAl 4 , to which further substances can be added. However, there are also known ter alloys, which already act at room temperature. The reaction of the getter material with the water molecules leads to a local underpressure around the reaction area, whereby further residual (water) molecules are drawn there and react again with the getter material. In this way, a whole chain of capture reactions can result until almost no free residual molecules are left in the glass space. For example, a mass of 10 mg of getter material can permanently bind a mass of 1 mg of water in the long term. Thus, after the heating step, a fine vacuum of the order of about 10 Pa, preferably about 1 Pa, and most preferably about 0.1 Pa, can be achieved. Such orders of magnitude are sufficient for vacuum insulation glazings in order to provide permanently good insulation values.
Als Material können die Abstandhalter vorteilhafter Weise Metall, Fangstoff- oder Getterle- gierung, Glas, Glaslot, Glasfaser oder Keramik aufweisen. Das Vorhandensein von Getter- material auf der Au ßenfläche der Abstandhalter vergrößert die Fangfläche für die Reakti- onsrückstände. As a material, the spacers can advantageously metal, Fangstoff- or Getterle- government, glass, glass solder, glass fiber or ceramic have. The presence of getter material on the outer surface of the spacers increases the catch area for the reaction residues.
Die Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung in einem Ausgangszustand einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; The invention will now be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. 1 shows a schematic representation of a vacuum insulating glazing in an initial state of a preferred embodiment of the method according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem zweiten Zustand; FIG. 2 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a second state; FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem dritten Zustand; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem vierten Zustand; 3 shows a schematic illustration of a vacuum insulation glazing from FIG. 1 in a third state; 4 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a fourth state;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem fünften Zustand; 5 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a fifth state;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem sechsten Zustand; Fig. 6 is a schematic illustration of a vacuum insulating glazing of Fig. 1 in a sixth condition;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem siebten Zustand; und Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Vakuumisolierverglasung aus Fig. 1 in einem Endzustand. Anhand der Figuren 1 bis 8 wird das erfindungsgemäße Verfahren mittels einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert. Die Figuren zeigen jeweils eine rechteckige Vakuumisolierverglasung mit zwei Glasscheiben 1 , 3, die in der Zeichenebene parallel übereinander angeordnet sind, so dass sie mit dem Randverbund 5 ein Fenster- oder Türver- glasung bilden, die beispielsweise in entsprechende Rahmenprofile einsetzbar ist. Die dar- gestellte Vakuumisolierverglasung ist stehend abgebildet, so dass man eine Ober- und Unterseite sowie eine rechte und eine linke Seite erkennt. Der Randverbund 5 weist beispielsweise zwei L-förmige Edelstahlprofile auf, die an zwei Ecken gasdicht miteinander verschwei ßt sind und so die Glasscheiben 1 , 3 vollständig umfassen. Andere Materialien wie z.B. Aluminium oder Glas als Material für den Randverbund 5 sind möglich, wobei eine gasdichte Abdichtung des Glaszwischenraums gewährleistet sein muss. FIG. 7 shows a schematic illustration of a vacuum insulating glazing from FIG. 1 in a seventh state; FIG. and Fig. 8 is a schematic representation of a vacuum insulation glazing of Fig. 1 in a final state. The method according to the invention is explained by way of example with reference to FIGS. 1 to 8 by means of a preferred embodiment. The figures each show a rectangular vacuum insulation glazing with two glass panes 1, 3, which are arranged in parallel over one another in the drawing plane, so that they form a window or door glazing with the edge seal 5, which can be used, for example, in corresponding frame profiles. The illustrated vacuum insulation glazing is shown standing, so that one recognizes an upper and a lower side as well as a right and a left side. The edge seal 5 has, for example, two L-shaped stainless steel profiles, the gas-tight welded together at two corners and thus completely cover the glass sheets 1, 3. Other materials such as aluminum or glass as a material for the edge seal 5 are possible, with a gas-tight seal of the glass gap must be guaranteed.
Auf der Innenfläche der Vakuumisolierverglasung sind im Glaszwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben 1 , 3 in einer regelmäßigen Gitteranordnung Abstandhalter 7, auch Pins genannt, angeordnet, die die Glasscheiben in konstantem Abstand zueinander halten bzw. stützen. Der Abstand der Glasscheiben 1 , 3, die beispielsweise eine Dicke von etwa 4 mm aufweisen, beträgt im dargestellten Beispiel etwa 0,7 mm, kann aber auch um bis 0,5 mm darunter oder darüber liegen. Die Abstandhalter 7 sind senkrecht und waagerecht etwa in einem Raster von etwa 2 bis 3 cm angeordnet, wobei sich die Abstandswerte je nach Material der Abstandshalter 7 sowie nach Form, Größe und Material der Glasscheiben 1 , 3 unterscheiden kann. On the inner surface of the vacuum insulation glazing spacers 7, also called pins are arranged in the glass space between the two glass panes 1, 3 in a regular grid arrangement, which hold the glass sheets at a constant distance from each other or support. The distance of the glass panes 1, 3, which for example have a thickness of about 4 mm, is in the example shown about 0.7 mm, but may also be up to 0.5 mm below or above. The spacers 7 are arranged vertically and horizontally approximately in a grid of about 2 to 3 cm, wherein the distance values may differ depending on the material of the spacers 7 as well as the shape, size and material of the glass panes 1, 3.
Der Randverbund 5 weist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform auf den Innenflächen zum Glaszwischenraum hin eine Dichtungsschicht 9 aus Bindemittelmaterial auf, die in den Figuren mit einer Schraffur gekennzeichnet ist. Die Ecken des Randverbunds 5 sind auf der dem Glaszwischenraum zugewandten Innenseite abgerundet, um Lufttaschen zu vermeiden. The edge seal 5, in the illustrated preferred embodiment, on the inner surfaces towards the glass gap towards a sealing layer 9 of binder material, which is characterized in the figures with hatching. The corners of the edge seal 5 are rounded on the inside facing the glass space to avoid air pockets.
Auf der Unterseite der Vakuumisolierverglasung sind jeweils in der Nähe der Ecken eine erste Öffnung 1 1 sowie eine zweite Öffnung 12 ausgebildet, deren Funktion weiter unten genauer erläutert wird. Fig.1 zeigt die Vakuumisolierverglasung in einem ersten Zustand, der den Ausgangszustand des erfindungsgemäßen Verfahrens markiert. Wie oben beschrieben sind die beiden Glasscheiben 1 , 3 von dem Randverbund 5 umgeben, wobei Abstandhalter 7 in einem re- gelmäßigen Gitter zwischen den beiden Glasscheiben 1 , 3 angeordnet sind. Im Glaszwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben befindet sich Luft, was in Fig. 1 durch die wellenförmige Schraffierung gekennzeichnet ist. Auf der Innenseite des Randverbundes 5 ist die Dichtungsschicht 9 aus Bindemittel angeordnet, wobei Teile dieser Dichtungsschicht in der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform Gettermaterial und Silikagel aufwei- sen. Wichtig ist für das erfindungsgemäße Verfahren, dass sämtliche Bauelemente bei Ausführungsbeginn des Verfahrens sauber sind, d. h. auf den Glasscheiben 1 , 3 und Abstandshaltern 7 sollen beispielsweise keine Fingerabdrücke oder sonstige Verschmutzungen vorhanden sein, denn diese wirken sich ungünstig auf das zu erreichende Vakuum aus. Fig. 2 zeigt nun den nächsten Zustand der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem durch die zweite Öffnung 12 von unten Knallgas (HHO) in den Glaszwischenraum eingeleitet wird. In der Fig. 2 ist dies durch wei ße Pfeile angedeutet. Da Knallgas leichter als Luft ist, wird die vorhandene Luft von oben nach unten verdrängt und verlässt durch die erste Öffnung 1 1 den Glaszwischenraum. Dies ist durch die schwarzen Pfeile im Bereich der ersten Öffnung 1 1 angedeutet. Dieser Verfahrensschritt wird so lange durchgeführt, bis keine Luft mehr im Glaszwischenraum vorhanden ist. On the underside of the vacuum insulation glazing, a first opening 11 and a second opening 12 are respectively formed in the vicinity of the corners, the function of which will be explained in more detail below. 1 shows the vacuum insulation glazing in a first state, which marks the initial state of the method according to the invention. As described above, the two glass panes 1, 3 are surrounded by the edge composite 5, wherein spacers 7 are arranged in a regular grid between the two glass panes 1, 3. In the glass space between the two glass panes is air, which is characterized in Fig. 1 by the wavy hatching. On the inside of the edge composite 5, the sealing layer 9 is disposed of binder, wherein parts of this sealing layer in the preferred embodiment shown here getter getter material and silica gel. It is important for the inventive method that all components are clean at the start of the process, ie on the glass sheets 1, 3 and spacers 7, for example, no fingerprints or other contaminants should be present, because these have an unfavorable effect on the vacuum to be reached. FIG. 2 now shows the next state of the preferred embodiment of the method according to the invention, in which blast gas (HHO) is introduced into the glass interspace from below through the second opening 12. In Fig. 2, this is indicated by white arrows. Since oxyhydrogen is lighter than air, the existing air is displaced from top to bottom and leaves through the first opening 1 1 the glass gap. This is indicated by the black arrows in the region of the first opening 1 1. This process step is carried out until no more air is present in the glass interspace.
Dieser Zustand ist in Fig. 3 abgebildet. Es wird immer noch Knallgas durch die zweite Öffnung 12 in den Glaszwischenraum eingeleitet, und bei der ersten Öffnung 1 1 tritt ab der Sättigung auch Knallgas nach unten aus dem Glaszwischenraum aus. Anhand eines (nicht dargestellten) Sensors lässt sich die Ausströmrate des Knallgases aus der ersten Öffnung 1 1 messen, und sobald ein vorbestimmter Wert erreicht ist, entspricht dies dem Sättigungszustand für das Knallgas im Glaszwischenraum. Damit lässt sich bestimmen, wieviel und wie lange Knallgas in den Glaszwischenraum einzubringen ist. This condition is shown in FIG. There is still bubbled gas through the second opening 12 introduced into the glass space, and at the first opening 1 1 occurs from the saturation and oxyhydrogen gas down from the glass space. By means of a (not shown) sensor, the outflow rate of the detonating gas from the first opening 1 1 measure, and as soon as a predetermined value is reached, this corresponds to the saturation state for the detonating gas in the glass space. This can be used to determine how much and how long oxyhydrogen gas is to be introduced into the glass gap.
Fig. 4 zeigt nun den nächsten Verfahrensschritt, bei dem der mit Knallgas gesättigte Glaszwischenraum von unten gasdicht verschlossen wird, beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißung. Die erste Öffnung 1 1 und die zweite Öffnung 12 im Randverbund 5 sind vorteilhafter Weise kreisförmig und im Querschnitt konisch nach oben enger werdend ausgebildet, so dass nach dem Schließen und Versiegeln ein Unterdruck im Glaszwischenraum bzw. der äu ßere Luftdruck für beide Öffnungen zusätzlich verschließend wirkt. FIG. 4 now shows the next method step, in which the glass gap saturated with oxyhydrogen gas is sealed gas-tight from below, for example by gluing or welding. The first opening 1 1 and the second opening 12 in the edge seal 5 are advantageously circular and conically tapering in cross-section upwards formed so that after closing and sealing a negative pressure in the glass space or the externa ßere air pressure for both openings additionally acts occlusive.
Es ist anzumerken, dass anstatt einer erste und einer zweiten Öffnung auch nur eine einzi- ge Öffnung oder auch mehr als zwei Öffnungen vorhanden sein können. Im Falle einer einzigen Öffnung strömt beispielsweise das Knallgas in einer dünnen Innenleitung in den Glaszwischenraum hinein und die verdrängte Luft strömt um diese Innenleitung herum aus der Öffnung heraus. Bei mehr als zwei Öffnungen können eine Mehrzahl von Öffnungen für den Einlass und eine entsprechende geeignete Mehrzahl von Öffnungen für den Auslass vorge- sehen sein. Auch Kombinationen der oben genannten Öffnungen für Einlass und Auslass sind möglich. It should be noted that instead of a first and a second opening, only a single opening or even more than two openings may be present. In the case of a single opening, for example, the oxyhydrogen gas flows in a thin inner conduit into the glass space and the displaced air flows out of the opening around this inner conduit. With more than two openings, a plurality of openings for the inlet and a corresponding suitable plurality of openings for the outlet can be provided. Combinations of the above-mentioned openings for inlet and outlet are possible.
In Fig. 5 wird der im Ablauf nächste Verfahrensschritt schematisch dargestellt, bei dem das Knallgas innerhalb des Glaszwischenraums durch eine geeignete Zündvorrichtung gezün- det wird. Die Zündung des Knallgases im Glaszwischenraum kann beispielsweise über Induktion erfolgen durch entsprechende Spulen, oder auch durch elektrische Leiter, die gasdicht durch den Randverbund 5 geführt sind und von der Dichtungsschicht 9 isoliert so angebracht sind, dass ein Funken zwischen den Enden der Leiter überspringen kann, beispielsweise durch einen piezoelektrischen Impuls. Die Zündvorrichtung ist in den Figuren nicht dargestellt. Es können auch andere Zündvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise eine Zündung durch elektromagnetische Strahlung mittels Laser. FIG. 5 schematically shows the next method step in the sequence in which the oxyhydrogen gas is ignited within the glass interspace by means of a suitable ignition device. The ignition of the detonating gas in the glass gap can be done for example via induction by appropriate coils, or by electrical conductors which are gas-tight through the edge assembly 5 and isolated from the sealing layer 9 are mounted so that a spark between the ends of the conductor can jump, for example, by a piezoelectric pulse. The ignition device is not shown in the figures. Other igniters may also be used, such as an electromagnetic radiation by laser.
Durch die Zündung des Knallgases erfolgt im Glaszwischenraum eine sogenannte Knallgasreaktion, wobei Energie freigesetzt wird und als Reaktionsrückstand im Idealfall wie oben beschrieben Wasser und/oder Wasserdampf im Glaszwischenraum verbleibt. Die beiden Glasscheiben 1 , 3 sind derart dimensioniert und vom Material her geeignet, dass sie die Knallgasreaktion ohne Schaden überstehen. Gleiches gilt für den Randverbund 5, die Abstandshalter 7 und die Dichtungsschicht 9. Bei einem idealen Mischungsverhältnis von Wasserstoffgas zu Sauerstoffgas im Knallgas von 2:1 liegt der stöchiometrische Idealfall vor, dass die Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle sich vollständig zu Wasser und/oder Wasserdampf durch die Knallgasreaktion verbinden. Es ist jedoch möglich, dass direkt nach der Knallgasreaktion Wasserstoffmoleküle (H2), Sauerstoffmoleküle (02) oder auch Wasserstoffperoxid (H202) als Rückstände im Glaszwischenraum vorhanden sind. Fig. 6 zeigt den nächsten Zustand der Vakuumisolierverglasung nach der Knallgasreaktion. Der durch die Reaktion entstandene Wasserdampf kondensiert zum Teil an den Innenflächen der Glasscheiben 1 , 3 sowie an den Abstandhaltern 7 und auf der Dichtungsschicht 9 des Randverbundes 5, in Fig. 6 dargestellt als Wassermoleküle 13. In diesem Zustand wirkt nun das Bindemittel der Dichtungsschicht 9, das aus einer Getterlegierung und in der bevorzugten Ausführungsform aus Silikagel besteht. Das Silikagel bindet die Wassermoleküle 13. Bereits bei Raumtemperatur reagieren die rückständischen Wasser- bzw. Wasserdampfmoleküle 13 mit der Getterlegierung und werden in der Dichtungsschicht 9 dauerhaft gebunden. Beispiele für geeignete Getterlegierungen sind in der EP 0 509 971 A1 be- schrieben. By the ignition of the detonating gas, a so-called oxyhydrogen reaction takes place in the glass interspace, whereby energy is released and, as a reaction residue, in the ideal case, as described above, water and / or water vapor remains in the glass interspace. The two glass panes 1, 3 are dimensioned and suitable from the material ago that they survive the explosive gas reaction without damage. The same applies to the edge seal 5, the spacers 7 and the sealing layer 9. With an ideal mixing ratio of hydrogen gas to oxygen gas in the blast furnace gas of 2: 1, the stoichiometric ideal case is that the hydrogen and oxygen molecules completely to water and / or water vapor connect the bang-gas reaction. However, it is possible for hydrogen molecules (H 2 ), oxygen molecules (0 2 ) or even hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to be present as residues in the glass gap directly after the oxyhydrogen gas reaction. Fig. 6 shows the next state of the vacuum insulation glazing after the oxyhydrogen gas reaction. The water vapor formed by the reaction condenses partly on the inner surfaces of the glass panes 1, 3 and on the spacers 7 and on the sealing layer 9 of the edge composite 5, shown in FIG. 6 as water molecules 13. In this state, the binder of the sealing layer 9 acts now consisting of a getter alloy and in the preferred embodiment of silica gel. The silica gel binds the water molecules 13. Already at room temperature, the residual water or water vapor molecules 13 react with the getter alloy and are permanently bound in the sealing layer 9. Examples of suitable getter alloys are described in EP 0 509 971 A1.
In Fig. 7 erkennt man, wie die Wassermoleküle 13, die sich als Reaktionsrückstände an den Abstandhaltern 7 bzw. an den Innenflächen der Glasscheiben 1 , 3 angelagert haben, zur Dichtungsschicht 9 mit dem Gettermaterial bzw. dem Bindemittel wie Silikagel hin nach au- ßen wandern und dort fest gebunden werden. Durch die Reaktion eines Wassermoleküls 13 mit dem Gettermaterial entsteht lokal ein Unterdruck, der dafür sorgt, dass weitere Wassermoleküle 13 bzw. Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle sich aus der Mitte des Glaszwischenraums hin zur Dichtungsschicht 9 an den Randverbund 5 bewegen und dort gebunden werden. In Fig. 7 it can be seen how the water molecules 13, which have accumulated as reaction residues on the spacers 7 and on the inner surfaces of the glass panes 1, 3, to the sealing layer 9 with the getter material or the binder such as silica gel out to the outside wander and be tied tightly there. The reaction of a water molecule 13 with the getter material locally creates a negative pressure which ensures that further water molecules 13 or hydrogen and oxygen molecules move from the middle of the glass gap towards the sealing layer 9 to the edge composite 5 and are bound there.
Der Verfahrensschritt des Bindens der Rückstandsmoleküle 13 an das Gettermaterial kann durch Aufheizen unterstützt werden, wobei die maximale Aufheiztemperatur von den verwendeten Gettermaterialien abhängt. Mittlerweile sind Gettermaterialien verfügbar, die schon bei knapp 100°C aktiviert werden können, so dass sie dort ihre maximale Bindungs- Wirkung entfalten. The step of bonding the residue molecules 13 to the getter material may be assisted by heating, the maximum heating temperature depending on the getter materials used. Meanwhile, getter materials are available that can be activated at just under 100 ° C, so that they unfold their maximum binding effect there.
In der dargestellten Ausführungsform wird Silikagel als Bestandteil der Dichtungsschicht 9 verwendet. Silikagel bindet sehr wirksam Wasser und Wasserstoff. Durch das im Glaszwischenraum entstehende Vakuum wird jedoch ein Unterdruck erzeugt, der dafür sorgt, dass teilweise Wassermoleküle 13 wieder aus dem Silikagel herausgezogen werden und in den Glaszwischenraum wandern. Durch das Aktivieren des Gettermaterials werden diese Gasmoleküle jedoch wieder gebunden. Damit sorgt das Gettermaterial dafür, dass sämtliche Reaktionsrückstände aus dem Glaszwischenraum an die Ränder hin zur Dichtungsschicht 9 wandern und sich permanent in die Struktur des Gettermaterials einbinden. Fig. 8 zeigt den Endzustand des erfindungsgemäßen Verfahrens in der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform. Im Glaszwischenraum zwischen den Glasscheiben 1 , 3 hat sich ein Vakuum ausgebildet, das in der Größenordnung ein Feinvakuum bis hin zu 0, 1 Pa reicht. Durch das Vakuum und die Form der Öffnungen 1 1 , 12 ist der Randverbund 5 gas- dicht verschlossen und bietet einen permanent evakuierten Glaszwischenraum. In diesem Zustand kann die abgebildete Vakuumisolierverglasung weiterverarbeitet werden. In the illustrated embodiment, silica gel is used as part of the sealing layer 9. Silica gel binds water and hydrogen very effectively. However, a negative pressure is created by the resulting vacuum in the glass space, which ensures that partially water molecules 13 are pulled out of the silica gel and migrate into the glass space. By activating the getter material, however, these gas molecules are bound again. The getter material thus ensures that all reaction residues migrate from the glass interspace to the edges towards the sealing layer 9 and permanently integrate into the structure of the getter material. Fig. 8 shows the final state of the process according to the invention in the illustrated, preferred embodiment. In the glass space between the glass sheets 1, 3, a vacuum has formed, which ranges in the order of a fine vacuum up to 0, 1 Pa. Due to the vacuum and the shape of the openings 1 1, 12, the edge seal 5 is closed gas-tight and provides a permanently evacuated glass gap. In this state, the illustrated vacuum insulation glazing can be further processed.
Mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand wurde ein Verfahren zur Herstellung von Vakuumisolierglas bereitgestellt, das in der Struktur relativ einfach ist, mit einer geringen Anzahl von technischen Einrichtungen wirksam durchgeführt werden kann und mit dem ein ausreichendes Vakuum dauerhaft erreicht werden kann. With the subject invention, a process for producing vacuum insulating glass has been provided, which is relatively simple in structure, can be effectively carried out with a small number of technical equipment, and can permanently achieve a sufficient vacuum.

Claims

Ansprüche claims
Verfahren zur Herstellung eines Bauelements aus Vakuumisolierglas mit folgenden Schritten: Method for producing a component of vacuum insulating glass, comprising the following steps:
Bereitstellen von einer ersten und einer zweiten Glasscheibe (1 , 3), die aneinander über Abstandshalter (7) abgestützt sind, wobei sich zwischen der ersten und zweiten Glasscheibe (1 , 3) ein Zwischenraum bildet, und Providing a first and a second glass pane (1, 3), which are supported on each other via spacers (7), wherein between the first and second glass pane (1, 3) forms a gap, and
Herstellen eines gasdichten Randverbundes (5), der die erste und zweite Glasscheibe (1 , 3) in den Randbereichen umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich folgende Schritte aufweist: Producing a gas-tight edge bond (5) which encloses the first and second glass panes (1, 3) in the edge regions, characterized in that it additionally comprises the following steps:
Bereitstellen einer vorbestimmten Menge an Bindemittel zum Binden von Wasser- und Wasserstoffmolekülen (13) im Volumen oder an den Flächen des Glaszwischenraums, Providing a predetermined amount of binder for binding water and hydrogen molecules (13) in the volume or surfaces of the glass space,
Einbringen einer vorbestimmten Menge an Knallgas oder HHO in den Glaszwischenraum, bis der Glaszwischenraum im Wesentlichen vollständig mit Knallgas gesättigt ist und die gegebenenfalls vorhandene Luft durch das Knallgas verdrängt wird, Introducing a predetermined amount of oxyhydrogen or HHO into the glass space until the glass space is substantially completely saturated with oxyhydrogen gas and the possibly present air is displaced by the oxyhydrogen gas,
Abdichten des Randverbundes (5), und Sealing the edge bond (5), and
Zünden des Knallgases im Glaszwischenraum, wodurch eine Knallgasreaktion herbeigeführt wird. Igniting the detonating gas in the glass space, whereby a detonating gas reaction is brought about.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Wasserstoffgas zu Sauerstoffgas innerhalb des Knallgases 2:1 beträgt.. A method according to claim 1, characterized in that the ratio of hydrogen gas to oxygen gas within the blasting gas is 2: 1.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knallgasreaktion zur Bildung von Wasser und/oder Wasserdampf führt, die gegebenenfalls zusammen mit Restmengen an Wasserstoff und Sauerstoff, die nicht reagiert haben, durch das Bindemittel derart gebunden werden, dass sich im Glas- Zwischenraum ein Unterdruck von etwa 2/3 bis 1/3 des Umgebungsluftdrucks oder geringer ausbildet. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oxyhydrogen gas reaction leads to the formation of water and / or water vapor, which optionally together with residual amounts of hydrogen and oxygen, which have not reacted, are bound by the binder in such a way that in the glass Space forms a negative pressure of about 2/3 to 1/3 of the ambient air pressure or less.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens einer vorbestimmten Menge an Bindemittel das4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the step of providing a predetermined amount of binder the
Aufbringen von chemischem Fangstoff- oder Gettermaterial auf die Oberfläche der Abstandhalter (7) und/oder auf die Oberfläche der ersten und/oder zweiten Glasscheibe (1 , 3) und/oder auf die dem Glaszwischenraum zugewandte Oberfläche des Randverbundes (5) umfasst. Application of chemical Fangstoff- or getter material on the surface of the spacers (7) and / or on the surface of the first and / or second glass sheet (1, 3) and / or on the glass gap facing surface of the edge composite (5).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens einer vorbestimmten Menge an Bindemittel das Einbringen von Kieselgel oder Silikagel in den Glaszwischenraum umfasst. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel auf der dem Glaszwischenraum zugewandte Oberfläche des Randverbundes (5) eine Dichtungsschicht (9) bildet. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the step of providing a predetermined amount of binder comprises the introduction of silica gel or silica gel in the glass gap. 6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the binder on the glass gap facing surface of the edge seal (5) forms a sealing layer (9).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mittels Aufheizen auf eine vorbestimmte Temperatur aktiviert wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the binder is activated by heating to a predetermined temperature.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Bindemittels nach dem Zünden des Knallgases erfolgt. 8. The method according to claim 7, characterized in that the heating of the binder takes place after the ignition of the detonating gas.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Aufheizens ein Feinvakuum in der Größenordnung von etwa 10 Pa, vorzugsweise etwa 1 Pa, und am meisten bevorzugt von etwa 0,1 Pa erreicht wird. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (7) Metall, Fangstoff- oder Getterlegierung, Glas, Glaslot, Glasfaser oder Keramik aufweisen. 9. The method according to claim 8, characterized in that after the step of heating a fine vacuum in the order of about 10 Pa, preferably about 1 Pa, and most preferably of about 0.1 Pa is achieved. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the spacers (7) metal, Fangstoff- or Getterlegierung, glass, glass solder, glass fiber or ceramic.
1 1 . Bauelement aus Vakuumisolierglas, umfassend zwei Glasscheiben (1 , 3), einen Randverbund (5) und im Glaszwischenraum zwischen den Glasscheiben (1 , 3) an- geordnete Abstandhalter (7), dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist. 1 1. Vacuum insulation glass component comprising two glass panes (1, 3), an edge seal (5) and in the glass space between the glass panes (1, 3). ordered spacer (7), characterized in that it is produced by a method according to one of the preceding claims.
12. Bauelement aus Vakuumisolierglas nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es als Fenster, Tür, Fassadenelement oder Trennelement ausgebildet ist. 12. The component of Vakuumisolierglas according to claim 1 1, characterized in that it is designed as a window, door, facade element or separating element.
13. Bauelement aus Vakuumisolierglas nach einem der Ansprüche 1 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche der Abstandhalter (7) und/oder auf der Oberfläche der ersten und/oder zweiten Glasscheibe (1 , 3) und/oder auf die dem Glaszwischenraum zugewandten Oberfläche des Randverbundes (5) ein Bindemittel zum Binden von Wasser- und Wasserstoffmolekülen (13) ausgebildet ist. 13. The element of vacuum insulating glass according to one of claims 1 to 12, characterized in that on the surface of the spacer (7) and / or on the surface of the first and / or second glass sheet (1, 3) and / or on the Glass intermediate space facing surface of the edge bond (5) a binder for binding water and hydrogen molecules (13) is formed.
14. Bauelement aus Vakuumisolierglas nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der nach innen gewandten Seite des Randverbundes (5) zumindest ab- schnittsweise eine Dichtungsschicht (9) aus Bindemittel ausgebildet ist. 14. Vacuum insulation glass component according to claim 13, characterized in that on the inwardly facing side of the edge composite (5), at least in sections, a sealing layer (9) of binder is formed.
15. Bauelement aus Vakuumisolierglas nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel chemisches Fangstoff- oder Gettermaterial aufweist. 15. Vacuum insulating glass component according to one of claims 13 to 14, characterized in that the binder has chemical catcher or getter material.
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