WO2022053423A1 - Isolierverglasungseinheit und verglasung - Google Patents

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WO2022053423A1
WO2022053423A1 PCT/EP2021/074449 EP2021074449W WO2022053423A1 WO 2022053423 A1 WO2022053423 A1 WO 2022053423A1 EP 2021074449 W EP2021074449 W EP 2021074449W WO 2022053423 A1 WO2022053423 A1 WO 2022053423A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
insulating glazing
glazing unit
nfc
spacer
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/074449
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian EFFERTZ
Alicia DRÖGE
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint-Gobain Glass France filed Critical Saint-Gobain Glass France
Priority to EP21773527.3A priority Critical patent/EP4211331A1/de
Priority to CA3179029A priority patent/CA3179029A1/en
Priority to US17/928,158 priority patent/US20230243206A1/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66304—Discrete spacing elements, e.g. for evacuated glazing units
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/005—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles during manufacturing process

Definitions

  • the invention relates to an insulating glazing unit which has at least two glass panes and a spacer and sealing profile running between them near their edges, with at least one NFC transponder being arranged in the insulating glazing unit. Furthermore, the invention relates to glazing with a frame and an insulating glazing unit inserted into the frame, with the frame encompassing the edges of the insulating glazing unit.
  • the glazing is intended in particular to form facade glazing, a window, a door or an interior partition with a corresponding structure.
  • IGU insulating glazing units
  • Such insulating glazing units represent mass-produced, dispatched and also independently traded products, which should be clearly identifiable on their way to an end product and possibly also during its maintenance and repair.
  • a connector for a spacer frame of a multiple pane of insulating glazing can have an information transmitter with an electronic data memory, as is known from DE 20 2019 102 392 U1.
  • insulating glazing units with identifying markings, for example with "electronic" markings such as RFID transponders that can be read by radio.
  • insulating glazing units are disclosed, for example, in FR 2 787 135 A1, WO 00/36261 A1 or WO 2007/137719 A1.
  • EP 2 230 626 A1 discloses RFID transponders for identifying solid and composite solid material panels. Such an RFID transponder can be protected with a password so that it cannot be overwritten or its radio capability destroyed without considerable effort.
  • Insulating glazing units or glazing with RFID transponders have the disadvantage that a special reading device is required to read the RFID transponder, which is expensive and usually reserved for the specialist.
  • the invention is therefore based on the object of providing an improved insulating glazing unit which enables simpler communication.
  • this object is achieved by an insulating glazing unit having the features of claim 1 .
  • Expedient developments of the inventive concept are the subject matter of the respective dependent claims.
  • the invention comprises an insulating glazing unit, comprising: at least one spacer, which is formed circumferentially into a spacer frame and delimits an interior area, a first glass pane which is arranged on a pane contact surface of the spacer frame and a second glass pane which is arranged on a second pane contact surface of the spacer frame, and the glass panes protrude beyond the spacer frame and an outer area is formed, which is at least partially, preferably completely, filled with a sealing element, with at least one NFC transponder being arranged in the inner area, the NFC transponder having an electronic unit which is on the inner surface of the spacer is arranged, and has an antenna unit, which is arranged on the inner surface of one of the glass panes, the electronics unit being electrically conductively connected to the antenna unit.
  • NFC Near Field Communication
  • this (short) read distance requires that the antenna unit of the NFC transponder and the antenna of an NFC-enabled transceiver are optimally aligned with one another, preferably parallel to one another. If an NFC transponder with an antenna unit is arranged on the inner surface of a spacer of an insulating glazing unit, as is already known in the prior art with UHF RFID transponders, these NFC transponders are practically incompatible with conventional NFC-enabled transmitters and receivers readable.
  • a complete arrangement of the NFC transponder on the glass surface allows the NFC transponder to be read, but the electronic unit of the NFC transponder is optically opaque and interferes with the view through the glass pane.
  • the solution according to the invention is the separation between an antenna unit, which is designed to be optically transparent and not very conspicuous and which can therefore be arranged on the glass surface, and an electronics unit which, although clearly visible, can be positioned unobtrusively on the inner surface of the insulating glazing unit.
  • the insulating glazing unit according to the invention thus allows communication between the NFC transponder and widespread, inexpensive NFC-enabled transmitters and receivers, so that the general public—practically anyone who has a smartphone with NFC technology—can use this.
  • the electronics unit is connected galvanically or capacitively to the antenna unit.
  • the antenna unit contains or consists of an antenna conductor.
  • the dimensions and shape of antenna conductors according to the invention are matched to the frequencies that are customary in NFC and are familiar to a person skilled in the art. Conductor loops or coils made of an electrical conductor are preferred.
  • the antenna conductors are usually arranged in one plane and are suitable for communicating with another NFC antenna, which is also arranged in one plane. As a rule, and in undisturbed systems, optimal signal transmission takes place when the two antenna levels are as parallel as possible to one another and the antennas are aligned congruently with one another.
  • the antenna conductor contains or consists of a thin metallic structure, preferably a wire and particularly preferably a wire with external insulation, or a print of an electrically conductive paste.
  • wires have, for example, a diameter of 5 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, and consist, for example, of copper, aluminum or silver. Wires or prints of this type are hardly visible to the human eye and only slightly impair the view through the insulating glazing unit.
  • the antenna conductor is arranged on a carrier element that is transparent in the visible wavelength range, such as a carrier film or a rigid carrier plate.
  • transparent in the visible wavelength range means that the transmission for wavelengths between 380 nm and 750 nm is more than 80%, preferably more than 90% and in particular more than 96%.
  • the carrier element preferably consists of a dielectric material.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Such polymer films preferably have a thickness of 20 ⁇ m to 800 ⁇ m, preferably between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m.
  • the electronic unit contains or consists of an NFC circuit.
  • the NFC circuit is arranged on a carrier element such as a carrier foil or a rigid carrier plate.
  • the carrier element preferably consists of a dielectric material.
  • a single-layer or multi-layer polymer film is particularly advantageous, particularly preferably made of polyethylene terephthalate (PET) or polyimide or made of rigid printed circuit board material, for example made of FR4.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Such support elements preferably have a thickness of 50 ⁇ m to 800 ⁇ m, preferably between 100 ⁇ m and 600 ⁇ m. Thin polymer films have the particular advantage that they are flexible and can therefore easily adapt to the conditions of the substrate and can also be easily kinked or folded.
  • Advantageous spacers according to the invention often consist of a hollow profile filled with a drying agent, which consists of metal or is coated at least in sections with a metal foil or metallized foil.
  • Spacers according to the invention often consist of a polymer body which is preferably only coated on the outer surface with a metallic or metallized film.
  • the carrier element can be made correspondingly thinner or omitted.
  • the radio wavelengths used in NFC transponder systems according to the invention are usually in the range of 13.50 MHz to 13.60 MHz and in particular 13.56 MHz. Radio signals with these frequencies penetrate both wood and conventional plastics, but not metals.
  • the electronics unit or the feed lines to the antenna unit are arranged directly on a metal spacer or on a metal or metalized film on the inner surface of the spacer, this can lead to a high-frequency technical short circuit in the antenna unit and thus to an undesirable impairment of the NFC transponder.
  • the electronic unit and the supply lines to the antenna conductor are arranged on a dielectric support element, particularly preferably a polymer support element.
  • the thickness of the support element is adapted to the material and in particular to the dielectric constant of the support element and is preferably from 0.2 mm to 5 mm, preferably 0.5 mm to 2 mm.
  • the antenna unit together with the electronics unit per se can be arranged on a common carrier film or carrier plate, which significantly simplifies assembly and prefabrication.
  • the support elements can also be rigid support plates which have a fixed angle of approximately 90° to one another or are connected to one another by a flexible section in the area of curvature between the rigid support plates.
  • the electronics unit is connected to the inner surface of the spacer via an adhesive surface. It is particularly advantageous for all antenna units that are not permanently connected to the glass pane for technical reasons if the antenna unit is also connected to the glass pane via an adhesive surface. Adhesives which are transparent in the visible wavelength range in the dried state are preferred. Fastening via adhesive surfaces ensures safe positioning and fixation in the insulating glazing unit during transport and use.
  • an electrically conductive coating which is transparent in the visible wavelength range is arranged on the inner surface of at least one of the glass panes. Such coatings are well known as infrared reflecting or infrared absorbing solar control coatings.
  • Such a sun protection coating preferably comprises at least one thin transparent metallic layer which is embedded between at least one dielectric layer each.
  • Silver has established itself as the preferred metal for the metallic layer, since it has a relatively neutral color effect and also selectively reflects infrared radiation outside the visible range of solar radiation.
  • the purpose of the dielectric layers is to improve the optical properties of the coated pane via their refractive indices and to protect the metallic functional layer from oxidation.
  • sun protection layers which can be produced, for example, using the reactive sputtering process, are used on a large scale in glazing for buildings, but also in motor vehicles. In most cases, layer systems with two silver functional layers, but also three or four silver functional layers, are used because their efficiency, i.e.
  • the dielectric layers are preferably formed on the basis of dielectric oxides or nitrides, such as ZnO, SnZnO, AlN, SiO2, TiO2 or SisN ⁇
  • Useful coatings have an electrical resistivity of less than 100 ohms/square, more preferably less than 5 ohms/square, and most preferably from 0.5 ohms/square to 2 ohms/square.
  • the antenna conductor according to the invention contains or consists of a structure delimited by local decoating of the coating, preferably by laser decoating.
  • decoatings can be produced with small line widths of 80 ⁇ m to 200 ⁇ m, typically 100 ⁇ m, and are hardly perceptible to the human eye.
  • the antenna conductor according to the invention can contain or consist of an electrically conductive print that is preferably transparent in the visible wavelength range on the inner surface of the glass panes.
  • the imprint can contain, for example, silver-containing inks or pastes, graphene-containing inks or pastes, inks or pastes with nanoparticles, in particular so-called “carbon nanotubes” or transparent inks based on organic conductive molecules, e.g. the molecule PEDOT:PSS consist of.
  • the electronics unit is electrically conductively connected, preferably galvanically or capacitively, via a contact area with at least two contact surfaces to the antenna conductor arranged directly on the glass pane.
  • the NFC transponder has at least one sensor for measuring temperature, pressure, humidity, heat flow, electromagnetic radiation, preferably in the visible wavelength range and/or in the infrared range or UV range, and/or for detecting gas on or associated with.
  • a further aspect of the invention comprises glazing, in particular façade glazing, a window, a door or an interior partition, comprising a frame and an insulating glazing unit according to the invention arranged in the frame.
  • the frame encompasses the end faces of the insulating glazing unit and at the same time covers the electronics unit in the direction of view (arrow A) through the glass panes, with the plan view of the antenna conductor remaining possible. This has the particular advantage that the electronics unit is even better concealed and visually even less conspicuous.
  • the frame contains a metallic first frame element, a metallic second frame element and a polymeric third frame element that connects the frame elements at least in sections and particularly preferably completely, or consists of them.
  • the polymer frame element significantly reduces heat transfer from the first frame element to the second frame element and thus, for example, from an exterior side to an interior side.
  • Elastomer profiles which seal the glazing and fix the glass panes, can be arranged between the outer sides of the glass panes and the inner sides of the adjacent, preferably metallic, frame elements.
  • an insulating glazing unit can have a number of NFC transponders, in particular on the inner surfaces of the spacers on the various sides (top, bottom, right, left) of the insulating glazing.
  • Another aspect of the invention relates to a system comprising
  • the NFC transmitter and/or receiver unit according to the invention is preferably a mobile terminal such as a mobile phone, smartphone or tablet.
  • the invention makes it possible to communicate with the NFC transponder using a commercially available NFC-enabled transmitting and/or receiving device (mobile terminal device) such as a smartphone, tablet or the like.
  • a commercially available NFC-enabled transmitting and/or receiving device such as a smartphone, tablet or the like.
  • the NFC-enabled transmitting and/or receiving device with its NFC antenna level (usually parallel to the back of the housing) is held parallel to the glass panes over the antenna unit.
  • the distance between the NFC-enabled transmitter and/or receiver and the antenna unit is typically less than 10 cm.
  • the NFC-enabled transmitting and/or receiving device is advantageously held directly on the outside of the glass pane.
  • the antenna conductors according to the invention are usually arranged in one plane and are suitable for communicating with another NFC antenna, which is also arranged in one plane.
  • another NFC antenna which is also arranged in one plane.
  • a further aspect of the invention comprises a computer program product, which runs on the NFC-enabled transmitting and/or receiving device (front-end software) and/or on a server connected to the NFC-enabled transmitting and/or receiving device via mobile radio (back -end software) is running.
  • the computer program product is suitable for identifying an insulating glazing unit according to the invention or one according to the invention Glazing and/or for reading out sensors in the insulating glazing unit according to the invention or the glazing according to the invention.
  • the computer program product is in particular an application software for mobile devices.
  • a further aspect of the invention comprises the use of an NFC transponder in an insulating glazing unit according to the invention or in glazing according to the invention as an identification element or for reading out sensors connected to the NFC circuit.
  • FIG. 1A shows a detailed view (cross-sectional representation) of an edge region of an insulating glazing unit according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1B shows a plan view of an NFC transponder according to the embodiment of the invention according to FIG. 1A
  • FIG. 2A shows a detailed view (cross-sectional representation) of an edge region of a glazing with an insulating glazing unit according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2B shows a plan view of a glazing according to the invention according to the embodiment of the invention according to FIG. 2A
  • FIG. 3A shows a detailed view (cross-sectional representation) of an edge area of an insulating glazing unit according to an alternative embodiment of the invention
  • FIG. 3B shows a plan view of an NFC transponder according to the invention according to the embodiment of the invention according to FIG. 3A.
  • the insulating glazing units as well as the glazing and the individual components are each denoted by the same or similar reference numbers, regardless of the fact that the specific designs differ.
  • FIG. 1A shows an edge region of an insulating glazing unit 1 in cross section.
  • the insulating glazing unit 1 comprises two glass panes 4a and 4b. These are held at a predetermined distance by a spacer 5 placed between the glass panes 4a, 4b near the end face 14 of the insulating glazing unit 1.
  • the base body of the spacer 5 consists, for example, of glass fiber reinforced styrene acrylonitrile (SAN).
  • a plurality of spacers 5 are guided along the side edges of the glass panes 4a, 4b and form a spacer frame 5'.
  • the pane contact surfaces 5.1, 5.2 of the spacers 5, i.e. the contact surfaces of the spacers 5 to the glass panes 4a, 4b, are each glued to the glass panes 4a or 4b and thereby mechanically fixed and sealed.
  • the adhesive connection consists, for example, of polyisobutylene or butyl rubber.
  • the inner surface 5.4 of the spacer frame 5' delimits an inner area 12 together with the glass panes 4a, 4b.
  • the spacer 5 is usually hollow (not shown) and filled with a desiccant (not shown) which binds any moisture that has penetrated into the interior 12 via small openings on the inside (also not shown).
  • the desiccant contains, for example, molecular sieves such as natural and/or synthetic zeolites.
  • the inner area 12 between the glass panes 4a and 4b is filled, for example, with an inert gas such as argon.
  • the glass panes 4a, 4b generally protrude beyond the spacer frame 5' on all sides, so that the outer surface 5.3 of the spacer 5 and the outer sections of the glass panes 4a, 4b form an outer area 13.
  • a sealing element (sealing profile) 6 is introduced in this outer area 13 of the insulating glazing unit 1 between the glass sheets 4a and 4b and outside the spacer 5 .
  • This is shown here in simplified form in one piece. In practice, it usually comprises two components, one of which seals the contact surface between the spacer 5 and the glass panes 4a, 4b and protects it from the ingress of moisture and external influences from the outside.
  • the second component of the sealing element 6 additionally seals and mechanically stabilizes the insulating glazing unit 1 .
  • the sealing element 6 is formed, for example, from an organic polysulfide.
  • an insulating film (not shown here) is applied, for example, which reduces the heat transfer through the polymeric spacer 5 into the inner area 12.
  • the insulating film can be attached to the polymeric spacer 5 with a polyurethane hot-melt adhesive, for example.
  • the insulating film contains, for example, three polymeric layers of polyethylene terephthalate with a thickness of 12 ⁇ m and three metallic layers of aluminum with a thickness of 50 nm. The metallic layers and the polymeric layers are applied alternately, the two outer layers being formed by polymeric layers will.
  • the layer sequence consists of a polymeric layer, followed by a metallic layer, followed by an adhesive layer, followed by a polymeric layer, followed by a metallic layer, followed by an adhesive layer, followed by a metallic layer, followed by a polymeric layer .
  • the base body of the spacer 5 consists, for example, of glass fiber reinforced styrene-acrylonitrile (SAN).
  • SAN glass fiber reinforced styrene-acrylonitrile
  • the glass fiber content in the spacer body By choosing the glass fiber content in the spacer body, its coefficient of thermal expansion can be varied and adjusted. By adapting the coefficient of thermal expansion of the spacer base body and the insulating film, temperature-related stresses between the different materials and flaking of the insulating film can be avoided.
  • the The spacer body has a glass fiber content of 35%, for example. The glass fiber content in the spacer body improves strength and stability at the same time.
  • the first glass pane 4a and the second glass pane 4b consist, for example, of soda-lime glass with a thickness of 3 mm and have dimensions of 1000 mm ⁇ 1200 mm, for example. It goes without saying that each insulating glazing unit 1 shown in this and the following exemplary embodiments can also have three or more panes of glass.
  • the insulating glazing unit 1 has an NFC transponder 9, for example.
  • the NFC transponder 9 according to the invention consists of an antenna unit 9.1 and an electronics unit 9.2.
  • the electronics unit 9.2 is connected to the inner surface 5.4 of the spacer 5, for example, via an adhesive surface 9.4 and is attached thereto.
  • the antenna unit 9.1 is arranged orthogonally to the electronics unit 9.2 and thus orthogonally to the inner surface 5.4 of the spacer 5.
  • the antenna unit 9.1 is thus arranged parallel to the second glass pane 4b and connected to it, for example, via an adhesive surface 9.4.
  • the adhesive of the adhesive surface 9.4 is advantageously optically transparent at least in the connection area to the glass pane 4b, in particular in the visible wavelength range.
  • FIG. 1B shows a schematic plan view of a simplified representation of an NFC transponder 9 according to the invention.
  • the antenna unit 9.1 and the electronic unit 9.2 are shown in one plane. This corresponds, for example, to the NFC transponder 9 before installation in the insulating glazing unit 1.
  • the NFC transponder 9 is bent along the line of curvature 9.3, so that the planar areas of the antenna unit 9.1 and the electronics unit 9.2 are orthogonal to one another.
  • the electronics unit 9.2 consists here, for example, of an NFC circuit 9.2.1, which is arranged on a carrier film 9.2.2.
  • the carrier film 9.2.2 is, for example, a PET film with a thickness of 170 ⁇ m.
  • the antenna unit 9.1 consists of an antenna conductor 9.1.1, which is arranged on a carrier film 9.1.2.
  • the antenna conductor 9.1.1 consists, for example, of a very thin wire that is hardly recognizable optically, for example with a thickness of 10 ⁇ m.
  • the antenna conductor 9.1.1 can consist of a thin, electrically conductive imprint on the carrier film 9.1.2.
  • the print itself is optically transparent.
  • the antenna conductor 9.1.1 is tuned to the operating frequency of the electronics unit 9.2, for example at 13.56 MHz.
  • the carrier film 9.1.2 consists, for example, of an ultra-thin PET film, for example with a thickness of 50 ⁇ m.
  • the carrier film 9.1.2 is advantageously optically transparent.
  • the carrier film 9.1.2 of the antenna unit 9.1 is firmly connected to the carrier film 9.2.2 of the electronics unit 9.2, for example by being formed in one piece in sections.
  • the carrier film 9.2.2 can then be multi-layered in the area of the electronics unit 9.2, for example, and thus thickened.
  • the antenna conductor 9.1.1 can have any shape that is suitable for sending and receiving NFC signals.
  • the antenna conductor 9.1.1 has the form of a multiply wound conductor loop, which is arranged in one plane. In the installed position in the insulating glazing unit 1, this plane is arranged parallel to the glass panes 4a, 4b.
  • the NFC-enabled receiving and transmitting device is held with its antenna plane parallel to the glass panes 4a, 4b via the antenna unit 9.1.
  • the distance between the NFC-enabled receiving and transmitting device and the antenna unit 9.1 is typically less than 10 cm.
  • the NFC-enabled Receiving and transmitting device held directly on the outside 18 of the glass pane 4b and congruent to the antenna conductor 9.1.1.
  • FIG. 2A shows a detailed view (cross-sectional representation) of an edge region of a glazing 2 with an insulating glazing unit 1 according to FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 2B shows a plan view of the glazing 2 with the insulating glazing unit 1 according to FIG. 2A, viewed in the direction of arrow A from FIG. 2A.
  • FIGS. 2A and 2B show views of the insulating glazing unit 1 from FIGS. 1A and 1B as they can be arranged within a glazing 2, for example.
  • a glazing 2 for example.
  • a U-shaped frame 3 for example, encompasses the edges of the insulating glazing unit 1 together with the electronic unit 9.2 of the NFC transponder 9.
  • the frame 3 can be of any desired design.
  • the frame 3 can consist of a U-shaped metallic or non-metallic profile.
  • the frame 3 also consists of a first metallic frame element 3.1, which is connected to a second metallic frame element 3.2 via a polymeric and electrically insulating third frame element 3.3.
  • the first and second frame elements 3.1, 3.2 are L-shaped.
  • the frame 3 therefore encloses the end face 14 of the insulating glazing unit 1 in a U-shape Frame elements are designed in such a way that they completely cover at least the outer area 13 with the sealing element 6 and the spacer frame 5 ′ in the viewing direction (arrow A) through the insulating glazing unit 1 .
  • the insulating glazing unit 1 is arranged on supports, not shown here, in particular on plastic supports or support elements electrically insulated by plastics. Furthermore, an elastomer profile 7 is arranged between the metallic frame elements 3.1, 3.2 and the glass panes 4a, 4b, so that the insulating glazing unit 1 is held firmly within the frame 3.
  • the elastomer profile 7 has a thickness of 6.5 mm, for example, and fixes the distance between the respective frame elements 3.1, 3.2 and the glass panes 4a, 4b.
  • the frame 3 in particular also covers the view of the NFC electronics 9.2 when looking through the glazing 2. However, the frame 3 does not cover the view of or through the antenna unit 9.1.
  • This is optically hardly perceptible, since they consist only of optically hardly perceptible components such as very thin antenna conductors 9.1.1 and optically transparent carrier foil 9.1.2 and are connected to the glass pane 4b by an adhesive surface 9.4 made of an optically transparent adhesive.
  • the NFC transponder 9 can communicate undisturbed with an NFC-enabled transmitter and/or receiver.
  • FIG 3A shows a detailed view (cross-sectional view) of an edge area of a glazing 2 with an insulating glazing unit 1 according to a further embodiment of the invention.
  • the insulating glazing unit 1 and the NFC transponder 9 essentially correspond to the exemplary embodiment from Figures 1A and 1B, so that only the differences are addressed.
  • the inner surface 19 of the glass pane 4b facing the interior 12 has an electrically transparent surface in the visible wavelength range conductive coating 20 on.
  • Such coatings 20 are particularly suitable for reflecting or absorbing IR radiation and thereby avoiding an undesired heating up or an undesired cooling down of an interior.
  • the antenna unit 9.1 consists of an antenna conductor 9.1.1, which is introduced into an area 20.1 of the coating 20, for example by laser decoating.
  • a conductor loop can be produced by electrically isolating the outer contours by means of laser decoating of thin lines in the transparent, electrically conductive coating 20.
  • the thin, stripped lines have a width of 100 ⁇ m, for example, and are hardly perceptible to the human eye.
  • FIG. 3B shows a schematic plan view of a simplified representation of an NFC transponder 9 according to the invention for such an application.
  • the NFC transponder 9 in FIG. 3B has an electronic unit 9.2 made up of an NFC circuit 9.2.1, which is arranged on a carrier film 9.2.2.
  • the carrier film 9.2.2 is connected to a contact area 9.5.
  • the contact area 9.5 contains a carrier film 9.5.2 on which, for example, two contact surfaces 9.5.1 are arranged here.
  • the contact surfaces 9.5.1 are arranged on the side of the carrier film 9.5.2 facing away from the NFC circuit 9.2.1.
  • the contact surfaces 9.5.1 are electrically conductively connected to the NFC circuit 9.2.1 via electrical supply lines.
  • the NFC transponder 9 is folded along the line of curvature 9.3.
  • the electronics unit 9.2 is also arranged here via an adhesive surface 9.4 on the inner surface 5.4 of the spacer 5.
  • the contact surfaces 9.5.1 are connected parallel to the inner surface 19 of the glass pane 4b and electrically conductively, preferably galvanically or capacitively, to the antenna conductor 9.1.1 in the transparent, electrically conductive coating 20.
  • the antenna conductor 9.1.1 is printed onto the inner surface 19 of one of the glass panes 4a, 4b or applied in some other form. for example by sticking a thin wire directly onto the glass pane 9.4.
  • the antenna conductor 9.1.1. is also preferably transparent here or so thin that it is barely perceptible to the naked eye. Such antenna conductors
  • 9.1.1 can also be contacted particularly well with an arrangement according to FIG. 3B via contact surfaces 9.5.1.
  • the antenna unit 9.1 or the carrier foils 9.5.2 of the contact area 9.5 can be formed. It is also understood that one or all of the carrier foils can also be of the appropriate thickness or designed as carrier plates which are flexibly connected to one another, in particular in the area of the line of curvature 9.3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasungseinheit (1), umfassend:- mindestens einen Abstandshalter (5), der umlaufend zu einem Abstandshalterrahmen (5') geformt ist und einen Innenbereich (12) umgrenzt,- eine erste Glasscheibe (4a), die auf einer Scheibenkontaktfläche (5.1) des Abstandshalterrahmens (5') und eine zweite Glasscheibe (4b), die auf einer zweiten Scheibenkontaktfläche (5.2) des Abstandshalterrahmens (5') angeordnet ist, und- die Glasscheiben (4a, 4b) über den Abstandshalterrahmen (5') hinausragen und ein Außenbereich (13) gebildet ist, der zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, mit einem Versiegelungselement (6) gefüllt ist,wobei- mindestens ein NFC-Transponder (9) im Innenbereich (12) angeordnet ist,- der NFC-Transponder (9) eine Elektronikeinheit (9.1), die auf der Innenfläche 5.4 des Abstandshalters (5) angeordnet ist, und eine Antenneneinheit (9.2), die auf der Innenfläche (19) einer der Glasscheiben (4a,4b) angeordnet ist, umfasst und- die Elektronikeinheit (9.2) mit der Antenneneinheit (9.1) elektrisch leitend verbunden ist.F

Description

Isolierverglasungseinheit und Verglasung
Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasungseinheit, die mindestens zwei Glasscheiben und ein zwischen diesen nahe deren Kanten umlaufendes Abstandshalter- und Dichtprofil aufweist, wobei in der Isolierverglasungseinheit mindestens ein NFC-Transponder angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verglasung mit einem Rahmen und einer in den Rahmen eingesetzten Isolierverglasungseinheit, wobei der Rahmen die Kanten der Isolierverglasungseinheit umgreift. Die Verglasung ist insbesondere zur Bildung einer Fassadenverglasung, eines Fensters, einer Tür oder einer Innenraumabtrennung mit entsprechendem Aufbau vorgesehen.
Moderne Fenster, Türen und Fassadenverglasungen, zumindest für den Einsatz in nördlichen und gemäßigten Breiten, werden üblicherweise unter Einsatz vorgefertigter Isolierverglasungseinheiten (IGU) hergestellt, die den oben erwähnten Aufbau haben, gegebenenfalls aber auch mehr als zwei Glasschreiben im Verbund umfassen können. Derartige Isolierverglasungseinheiten stellen massenhaft hergestellte, versandte und auch eigenständig gehandelte Produkte dar, die auf ihrem Weg bis in ein Endprodukt und gegebenenfalls auch noch bei dessen Wartung und Instandhaltung eindeutig identifizierbar sein sollten.
Zur Identifikation kann ein Steckverbinder für einen Abstandshalterrahmen einer Mehrscheiben-Isolierverglasung einen Informationsgeber mit einem elektronischen Datenspeicher aufweisen, wie aus der DE 20 2019 102 392 U1 bekannt ist.
Des Weiteren ist bereits bekannt, Isolierverglasungseinheiten mit identifizierenden Kennzeichnungen zu versehen, beispielsweise mit "elektronischen" Kennzeichen, wie über Funk auslesbare RFID-Transpondern. Derartige Isolierverglasungseinheiten sind beispielsweise offenbart in der FR 2 787 135 A1 , WO 00/36261 A1 oder der WO 2007/137719 A1. Des Weiteren sind aus der EP 2 230 626 A1 RFID-Transponder zur Kennzeichnung von Massiv- und Verbundvollmaterialplatten bekannt. Ein solcher RFID Transponder kann mit einem Passwort geschützt werden, so dass er nicht ohne erheblichen Aufwand überschrieben oder seine Funkfähigkeit zerstört werden kann.
Isolierverglasungseinheiten oder Verglasungen mit RFID-Transpondern haben den Nachteil, dass zum Auslesen des RFID-Transponders ein spezielles Auslesegerät notwendig ist, welches kostenintensiv und in der Regel dem Fachmann vorbehalten ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Isolierverglasungseinheit bereitzustellen, die eine einfachere Kommunikation ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Isolierverglasungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung umfasst eine Isolierverglasungseinheit, umfassend: mindestens einen Abstandshalter, der umlaufend zu einem Abstandshalterrahmen geformt ist und einen Innenbereich umgrenzt, eine erste Glasscheibe, die auf einer Scheibenkontaktfläche des Abstandshalterrahmens und eine zweite Glasscheibe, die auf einer zweiten Scheibenkontaktfläche des Abstandshalterrahmens angeordnet ist, und die Glasscheiben über den Abstandshalterrahmen hinausragen und ein Außenbereich gebildet ist, der zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, mit einem Versiegelungselement gefüllt ist, wobei mindestens ein NFC-Transponder im Innenbereich angeordnet ist, der NFC-Transponder eine Elektronikeinheit aufweist, die auf der Innenfläche des Abstandshalters angeordnet ist, und eine Antenneneinheit aufweist, die auf der Innenfläche einer der Glasscheiben angeordnet ist, wobei die Elektronikeinheit mit der Antenneneinheit elektrisch leitend verbunden ist. Immer häufiger werden im Alltag Daten berührungslos ausgetauschtbeispielsweise. beim kontaktlosen Bezahlen im Supermarkt. Hier kommt oft die Technik der Nahfeldkommunikation (Near Field Communication), kurz NFC zum Einsatz. Die dazu benötigte Technik ist inzwischen in vielen Bank- und Kreditkarten, aber auch in NFC-fähigen Sende- und Empfangsgeräten wie Smartphones, Tablets oder ähnlichem eingebaut, kostengünstig und weit verbreitet. Technisch ist NFC ist eine Sonderform von RFID (Radio-Frequency I Dentification), die nur über kurze Distanzen <10cm funktioniert, eine Frequenz von in der Regel 13,56 MHz nutzt und verschlüsselt kommunizieren kann.
Diese (kurze) Auslesedistanz setzt allerdings voraus, dass die Antenneneinheit des NFC-Transponders und die Antenne eine NFC-fähigen Sende- und Empfangsgeräts optimal zueinander, bevorzugt parallel zueinander, ausgerichtet sind. Ordnet man einen NFC-Transponder mit Antenneneinheit auf der Innenfläche eines Abstandshalters einer Isolierverglasungseinheit an, wie dies im Stand der Technik bereits mit UHF-RFID-Transpondern bekannt ist, so sind diese NFC- Transponder mit üblichen NFC-fähigen Sende- und Empfangsgeräten praktisch nicht auslesbar.
Eine vollständige Anordnung des NFC-Transponders auf der Glasoberfläche erlaubt zwar das Auslesen des NFC-Transponders, allerdings ist die Elektronikeinheit des NFC-Transponder optisch intransparent und stört die Durchsicht durch die Glasscheibe.
Abhilfe schafft die erfindungsgemäße Trennung zwischen einer Antenneneinheit, die optisch transparent und wenig auffällig ausgestaltet ist und die daher auf der Glasoberfläche angeordnet werden kann, und einer Elektronikeinheit, die zwar optisch gut sichtbar ist, aber auf der Innenfläche der Isolierverglasungseinheit unauffällig positioniert werden kann.
Die erfindungsgemäße Isolierverglasungseinheit erlaubt also die Kommunikation zwischen dem NFC-Transponder und weitverbreiteten, kostengünstigen NFC- fähigen Sende- und Empfangsgeräten, so dass eine breite Öffentlichkeit - praktisch jeder, der über ein Smartphone mit NFC-Technik verfügt - dies nutzen kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit ist die Elektronikeinheit galvanisch oder kapazitiv mit der Antenneneinheit verbunden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit enthält die Antenneneinheit einen Antennenleiter oder besteht daraus. Erfindungsgemäße Antennenleiter sind in ihren Dimensionen und in ihrer Form auf die bei NFC üblichen Frequenzen abgestimmt und dem Fachmann geläufig. Bevorzugt sind Leiterschleife oder Spulen aus einem elektrischen Leiter. Die Antennenleiter sind üblicherweise in einer Ebene angeordnet und geeignet mit einer weiteren NFC-Antenne, die ebenfalls in einer Ebene angeordnet ist, zu kommunizieren. In der Regel und in ungestörten Systemen findet eine optimale Signalübertragung statt, wenn die beiden Antennenebenen möglichst parallel zueinander und die Antennen deckungsgleich zueinander ausgerichtet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit enthält der Antennenleiter eine dünne metallische oder metallene Struktur, bevorzugt einen Draht und besonders bevorzugt einen Draht mit äußerer Isolierung, oder einen Druck aus einer elektrisch leitfähigen Paste, oder besteht daraus. Derartige Drähte haben beispielsweise einen Durchmesser von 5 pm bis 500 pm, bevorzug 10 pm bis 100 pm und bestehen beispielsweise aus Kupfer, Aluminium oder Silber. Derartige Drähte oder Drucke sind für das menschliche Auge kaum sichtbar und beeinträchtigen die Durchsicht durch die Isolierverglasungseinheit nur gering.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit ist der Antennenleiter auf einem im sichtbaren Wellenlängenbereich transparenten Trägerelement wie einer Trägerfolie oder einer starren Trägerplatte angeordnet.
Im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Transmission für Wellenlängen zwischen 380 nm und 750 nm mehr als 80%, bevorzugt mehr als 90% und insbesondere mehr als 96% beträgt. Das Trägerelement besteht bevorzugt aus einem dielektrischen Material. Besonders vorteilhaft ist dabei eine einlagige oder mehrlagige Polymerfolie, besonders bevorzugt aus Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyimid. Derartige Polymerfolie haben bevorzugt eine Dicke von 20 pm bis 800 pm, bevorzugt zwischen 50 pm und 200 pm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit enthält die Elektronikeinheit einen NFC-Schaltkreis oder besteht daraus. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit ist der NFC-Schaltkreis auf einem Trägerelement wie einer Trägerfolie oder einer starren Trägerplatte angeordnet. Das Trägerelement besteht bevorzugt aus einem dielektrischen Material. Besonders vorteilhaft ist dabei eine einlagige oder mehrlagige Polymerfolie, besonders bevorzugt aus Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyimid oder aus starrem Leiterplattenmaterial, beispielsweise aus FR4. Derartige Trägerelemente haben bevorzugt eine Dicke von 50 pm bis 800 pm, bevorzugt zwischen 100 pm und 600 pm. Dünne Polymerfolien haben den besonderen Vorteil, dass sie flexibel sind und sich dadurch leicht an die Gegebenheiten des Untergrunds anpassen können und auch leicht geknickt oder gefaltet werden können.
Vorteilhafte erfindungsgemäße Abstandshalter bestehen oft aus einem mit einem Trocknungsmittel gefülltem Hohlprofil, das aus Metall besteht oder wenigstens abschnittsweise mit einer Metallfolie oder metallisierten Folie beschichtet ist.
Alternative vorteilhafte erfindungsgemäße Abstandshalter bestehen oft aus einen Polymerkörper, der bevorzugt nur auf der Außenfläche mit einer metallischen oder metallisierten Folie beschichtet ist. Bei einem derartigen Abstandshalter, der an der Anlagefläche der Elektronikeinheit elektrisch isolierend ist, kann das Trägerelement entsprechend dünner ausgebildet werden oder entfallen.
Die bei erfindungsgemäßen NFC-Transpondersystemen genutzten Funkwellenlängen liegen üblicherweise je nach Typ im Bereich von 13,50 MHz bis 13,60 MHz und insbesondere bei 13,56 MHz. Funksignale mit diesen Frequenzen durchdringen sowohl Holz als auch herkömmliche Kunststoffe, nicht aber Metalle. Insbesondere bei der unmittelbaren Anordnung der Elektronikeinheit oder der Zuleitungen zur Antenneneinheit auf einem metallischen Abstandshalter oder auf einer metallischen oder metallisierten Folie auf der Innenfläche des Abstandshalters kann dies zu einem hochfrequenztechnischen Kurzschluss der Antenneneinheit und damit zu einer unerwünschten Beeinträchtigung des NFC-Transponders führen.
Daher sind in einer bevorzugten Ausgestaltung des NFC-Transponders die Elektronikeinheit und die Zuleitungen zum Antennenleiter auf einem dielektrischen Trägerelement, besonders bevorzugt einem polymeren Trägerelement angeordnet. Die Dicke des Trägerelements ist dabei an das Material und insbesondere an die Dielektrizitätskonstante des Trägerelements angepasst und beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 5 mm, bevorzugt 0,5 mm bis 2 mm.
Es versteht sich, dass die Antenneneinheit samt Elektronikeinheit per se auf einer gemeinsamen Trägerfolie oder Trägerplatte angeordnet sein können, was die Montage und Vorfabrikation deutlich vereinfacht.
Die Trägerelemente können auch starre Trägerplatten sein, die einen festen Winkel von ca. 90° zueinander aufweisen oder durch einen flexiblen Abschnitt im Krümmungsbereich zwischen den starren Trägerplatten miteinander verbunden sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit ist die Elektronikeinheit über eine Klebefläche mit der Innenfläche des Abstandshalters verbunden. Besonders vorteilhaft ist bei allen Antenneneinheiten, die nicht schon aus technischen Gründen fest mit der Glasscheibe verbunden sind, wenn ebenfalls die Antenneneinheit über eine Klebefläche mit der Glasscheibe verbunden ist. Bevorzugt sind Klebstoff die im getrockneten Zustand im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sind. Die Befestigung über Klebeflächen sorgt für eine transport- und anwendungssichere Positionierung und Fixierung in der Isolierverglasungseinheit. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit ist auf der Innenfläche mindestens einer der Glasscheiben eine im sichtbaren Wellenlängenbereich transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung angeordnet. Derartige Beschichtungen sind als Infrarotreflektierende oder Infrarot-absorbierende Sonnenschutzbeschichtungen wohlbekannt.
Eine derartige Sonnenschutzbeschichtung umfasst vorzugsweise mindestens eine dünne transparente metallische Schicht, die zwischen mindestens je einer dielektrischen Schicht eingebettet ist. Als bevorzugtes Metall für die metallische Schicht hat sich Silber durchgesetzt, da es sowohl eine relativ neutrale Farbwirkung besitzt als auch die Infrarotstrahlung außerhalb des sichtbaren Bereiches der Sonnenstrahlung selektiv reflektiert. Die dielektrischen Schichten haben die Aufgabe, über ihre Brechungsindices die optischen Eigenschaften der beschichteten Scheibe zu verbessern und die metallische Funktionsschicht vor Oxidation zu schützen. Solche Sonnenschutzschichten, die beispielsweise mit dem Verfahren des reaktiven Sputterns hergestellt werden können, werden in großem Umfang in Verglasungen für Gebäude, aber auch schon in Kraftfahrzeugen eingesetzt. In den meisten Fällen werden Schichtsysteme mit zwei Silberfunktionsschichten, aber auch drei oder vier Silberfunktionsschichten verwendet, da deren Wirkungsgrad, d.h. die Reflexion der Infrarotstrahlung außerhalb des sichtbaren Bereiches im Verhältnis zu Transmission der sichtbaren Strahlung, größer ist. Geeignete Sonnenschutzbeschichtungen sind beispielsweise aus der WO2013/104439A1 sowie der DE 19927683C1 bekannt. Die dielektrischen Schichten sind bevorzugt auf Basis von dielektrischen Oxiden oder Nitriden gebildet, wie ZnO, SnZnO, AIN, SiÜ2, TiÜ2 oder SisN^
Prinzipiell sind aber alle im sichtbaren Wellenlängenbereich transparente und elektrisch leitfähige Beschichtungen geeignet.
Vorteilhafte Beschichtungen haben einen elektrischen Widerstand von weniger als 100 Ohm/Quadrat, besonders bevorzugt von weniger als 5 Ohm/Quadrat und insbesondere von 0,5 Ohm/Quadrat bis 2 Ohm/Quadrat.
Derartige Beschichtungen können beispielsweise durch Laserentschichtung oder mechanische oder chemische Verfahren abschnittsweise entfernt werden, wodurch elektrisch isolierende Abschnitte entstehen. In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält der erfindungsgemäße Antennenleiter eine durch lokale Entschichtung der Beschichtung, bevorzugt durch Laserentschichtung, begrenzte Struktur oder besteht daraus. Derartige Entschichtungen lassen sich mit geringen Linienbreiten von 80 pm bis 200 pm, typischerweise 100 pm, herstellen und sind für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar.
Alternativ oder in Kombination kann der erfindungsgemäße Antennenleiter einen elektrisch leitfähigen und bevorzugt im sichtbaren Wellenlängenbereich transparenten Aufdruck auf der Innenfläche der Glasscheiben enthalten oder daraus bestehen. Der Aufdruck kann beispielsweise Silber-haltige Tinten oder Pasten, Graphen-haltige Tinten oder Pasten, Tinten oder Pasten mit Nanopartikeln, insbesondere sogenannte „Carbon-Nano-Tubes“ oder transparente Tinten auf Basis organischer leitfähiger Moleküle, z.B. das Molekül PEDOT:PSS enthalten oder daraus bestehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit ist die Elektronikeinheit über einen Kontaktbereich mit mindestens zwei Kontaktflächen mit dem unmittelbar an der Glasscheibe angeordneten Antennenleiter elektrisch leitend verbunden, bevorzugt galvanisch oder kapazitiv.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit weist der NFC-Transponder mindestens einen Sensor zur Messung von Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Wärmefluss, elektromagnetischer Strahlung, bevorzugt im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder im Infrarotbereich oder UV Bereich, und/oder zum Detektieren von Gas auf oder ist damit verbunden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Verglasung, insbesondere eine Fassadenverglasung, ein Fenster, eine Tür oder eine Innenraumtrennung, umfassend einen Rahmen, und eine im Rahmen angeordneten erfindungsgemäße Isolierverglasungseinheit. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasung umgreift der Rahmen die Stirnflächen der Isolierverglasungseinheit und überdeckt zugleich die Elektronikeinheit in Durchsichtsrichtung (Pfeil A) durch die Glasscheiben, wobei die Draufsicht auf den Antennenleiter ermöglicht bleibt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Elektronikeinheit noch besser kaschiert und optisch noch weniger auffällig ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verglasung enthält der Rahmen ein metallisches erstes Rahmenelement, ein metallisches zweites Rahmenelement und ein die Rahmenelemente zumindest abschnittsweise und besonders bevorzugt vollständig umlaufend, Verbindendendes polymeres drittes Rahmenelement oder besteht daraus. Durch das polymere Rahmenelement wird ein Wärmeübertrag von dem ersten Rahmenelement zum zweiten Rahmenelement und damit beispielsweise von einer Außenraumseite zu einer Innenraumseite deutlich reduziert wird.
Zwischen den Außenseiten der Glasscheiben und den Innenseiten der benachbarten, bevorzugt metallischen, Rahmenelemente können Elastomerprofile angeordnet sein, die die Verglasung abdichten und die Glasscheiben fixieren.
Es versteht sich, dass der Fachmann durch einfache Versuche Ausführungen und Positionen mit vorteilhaften Abstrahl- und Empfangseigenschaften finden kann. Die hier genannten Ausführungsbeispiele und -aspekte stellen daher primär Empfehlungen für den Fachmann dar, ohne die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung zu beschränken.
So versteht es sich, dass eine Isolierverglasungseinheit mehrere NFC- Transponder, insbesondere an den Innenflächen der Abstandshalter der verschiedenen Seiten (oben, unten, rechts, links) der Isolierverglasung aufweisen kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System umfassend,
- eine erfindungsgemäße Isolierverglasungseinheit oder eine erfindungsgemäße Verglasung und - eine außerhalb der erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit oder der erfindungsgemäßen Verglasung angeordneten NFC-Sende- und/oder - Empfangsgerät zum Senden und/oder Empfangen von Daten, bevorzugt von Identifikationsdaten oder Sensordaten, aus der Isolierverglasungseinheit oder der Verglasung nach außen oder von außen in die Isolierverglasungseinheit (1) oder die Verglasung,
Die erfindungsgemäße NFC-Sende- und/oder -Empfangseinheit ist bevorzugt ein mobiles Endgerät wie ein Mobiltelefon, Smartphone oder Tablet.
Die Erfindung ermöglicht es, mit einem handelsüblichen NFC-fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät (mobiles Endgerät), wie einem Smartphone, Tablet oder ähnlichem, mit dem NFC-Transponder zu kommunizieren. Dazu wird beispielsweise, das NFC-fähige Sende- und/oder Empfangsgerät mit seiner NFC- Antennenebene (in der Regel parallel zur Gehäuserückseite) parallel zu den Glasscheiben über die Antenneneinheit gehalten. Der Abstand zwischen dem NFC- fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät und der Antenneneinheit beträgt typischerweise weniger als 10 cm. Vorteilhafterweise wird das NFC-fähige Sende- und/oder Empfangsgerät unmittelbare an die Außenseite der Glasscheibe gehalten.
Wie eingangs bereits ausgeführt sind die erfindungsgemäßen Antennenleiter üblicherweise in einer Ebene angeordnet und geeignet mit einer weiteren NFC- Antenne, die ebenfalls in einer Ebene angeordnet ist, zu kommunizieren. In der Regel und in ungestörten Systemen findet eine optimale Signalübertragung statt, wenn die beiden Antennenebenen möglichst parallel zueinander und die Antennen deckungsgleich zueinander ausgerichtet sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogrammprodukt, welches auf dem NFC-fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät (Front-End-Software) und/oder auf einem über Mobilfunk mit dem NFC-fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät verbundenen Server (Back-End-Software) ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt ist geeignet zur Identifikation einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit oder einer erfindungsgemäßen Verglasung und/oder zum Auslesen von Sensoren in der erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit oder der erfindungsgemäßen Verglasung.
Das Computerprogrammprodukt ist insbesondere eine Applikationssoftware für mobile Endgeräte.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung eines NFC- T ransponders in einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit oder in einer erfindungsgemäßen Verglasung als Identifikationselement oder zum Auslesen von mit dem NFC-Schaltkreis verbundenen Sensoren.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und -aspekten der Erfindung anhand der Figuren. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Sie schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:
Figur 1A eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Isolierverglasungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 1 B eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen NFC-Transponder gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 1A,
Figur 2A eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Verglasung mit Isolierverglasungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2B eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Verglasung gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 2A,
Figur 3A eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Isolierverglasungseinheit gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, Figur 3B eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen NFC-Transponder gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 3A.
In den Figuren sowie der nachfolgenden Beschreibung sind die Isolierverglasungseinheiten wie auch die Verglasungen sowie die einzelnen Komponenten jeweils, unabhängig davon, dass sich die konkreten Ausführungen unterscheiden, mit den gleichen oder ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet.
Figur 1A zeigt einen Kantenbereich einer Isolierverglasungseinheit 1 im Querschnitt. Die Isolierverglasungseinheit 1 umfasst bei dieser Ausführung zwei Glasscheiben 4a und 4b. Diese werden durch ein nahe der Stirnfläche 14 der Isolierverglasungseinheit 1 zwischen die Glasscheiben 4a, 4b gesetzten Abstandshalter 5 in einem vorbestimmten Abstand gehalten. Der Grundkörper des Abstandshalters 5 besteht beispielsweise aus glasfaserverstärktem Styrol- Acrylnitril (SAN).
Mehrere Abstandshalter 5 (hier beispielsweise vier) sind entlang der Seitenkanten der Glasscheiben 4a, 4b geführt und formen einen Abstandshalterrahmen 5‘. Die Scheibenkontaktflächen 5.1 , 5.2 der Abstandhalter 5, d.h. die Kontaktflächen der Abstandshalter 5 zu den Glasscheiben 4a, 4b, sind jeweils mit den Glasscheiben 4a bzw. 4b verklebt und dadurch mechanisch fixiert und abgedichtet. Die Klebeverbindung besteht beispielsweise aus Polyisobutylen oder Butylkautschuk. Die Innenfläche 5.4 des Abstandshalterrahmen 5‘ umgrenzt zusammen mit den Glasscheiben 4a, 4b einen Innenbereich 12.
Der Abstandshalter 5 ist üblicherweise hohl (nicht gezeigt) und mit einem (nicht gezeigten) Trocknungsmittel befüllt, welches über innenseitige kleine Öffnungen (ebenfalls nicht gezeigt) etwaige in den Innenbereich 12 eingedrungene Feuchtigkeit an sich bindet. Das Trockenmittel enthält beispielsweise Molekularsiebe wie natürliche und/oder synthetische Zeolithe. Der Innenbereich 12 zwischen den Glasscheiben 4a und 4b ist beispielsweise mit einem Edelgas, etwa Argon, gefüllt.
Die Glasscheiben 4a, 4b ragen in der Regel allseitig über den Abstandshalterrahmen 5‘ hinaus, so dass die Außenfläche 5.3 des Abstandshalters 5 und die außenliegenden Abschnitte der Glasscheiben 4a, 4b einen Außenbereich 13 bilden. Im diesem Außenbereich 13 der Isolierverglasungseinheit 1 zwischen den Glasschreiben 4a und 4b und außerhalb des Abstandshalters 5 ist ein Versiegelungselement (Dichtprofil) 6 eingebracht. Dieses ist hier vereinfacht einteilig dargestellt. In der Praxis umfasst es üblicherweise zwei Komponenten, von denen eine die Kontaktfläche zwischen Abstandshalter 5 und Glasscheiben 4a, 4b abdichtet und vor eindringender Feuchtigkeit und Fremdeinflüssen von außen schützt. Die zweite Komponente des Versiegelungselements 6 dichtet zusätzlich und stabilisiert die Isolierverglasungseinheit 1 mechanisch. Das Versiegelungselement 6 wird beispielsweise von einem organischen Polysulfid gebildet.
Auf der Außenfläche 5.3 des Abstandshalters 5, also auf der dem Außenbereich 13 zugewandten Seite des Abstandshalters 5, ist beispielsweise eine (hier nicht dargestellte) Isolationsfolie aufgebracht, die den Wärmeübergang durch den polymeren Abstandshalter 5 in den Innenbereich 12 vermindert. Die Isolationsfolie kann beispielsweise mit einem Polyurethan-Schmelzklebstoff auf dem polymeren Abstandshalter 5 befestigt werden. Die Isolationsfolie enthält beispielsweise drei polymere Schichten aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 12 pm und drei metallische Schichten aus Aluminium mit einer Dicke von 50 nm. Die metallischen Schichten und die polymeren Schichten sind dabei jeweils alternierend angebracht, wobei die beiden äußeren Lagen von polymeren Schichten gebildet werden. Das heißt, die Schichtfolge besteht aus einer polymere Schicht, gefolgt von einer metallischen Schicht, gefolgt von einer Klebeschicht, gefolgt von einer polymeren Schicht, gefolgt von einer metallischen Schicht, gefolgt von einer Klebeschicht, gefolgt von einer metallischen Schicht, gefolgt von einer polymeren Schicht.
Wie bereits erwähnt, besteht der Grundkörper des Abstandshalters 5 beispielsweise aus glasfaserverstärktem Styrol-Acrylnitril (SAN). Durch die Wahl des Glasfaseranteils im Abstandshaltergrundkörper kann dessen Wärmeausdehnungskoeffizient variiert und angepasst werden. Durch Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Abstandshaltergrundkörpers und der Isolationsfolie lassen sich temperaturbedingte Spannungen zwischen den unterschiedlichen Materialien und ein Abplatzen der Isolationsfolie vermeiden. Der Abstandshaltergrundkörper weist beispielsweise einen Glasfaseranteil von 35 % auf. Der Glasfaseranteil im Abstandshaltergrundkörper verbessert gleichzeitig die Festigkeit und Stabilität.
Die erste Glasscheibe 4a und die zweite Glasscheibe 4b bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 3 mm und weisen beispielsweise Ausmaße von 1000 mm x 1200 mm auf. Es versteht sich, dass jede in dieser und den folgenden Ausgestaltungsbeispielen gezeigte Isolierverglasungseinheit 1 auch drei oder mehr Glasscheiben aufweisen kann.
Die Isolierverglasungseinheit 1 weist beispielsweise einen NFC-Transponder 9 auf. Der erfindungsgemäße NFC-Transponder 9 besteht aus einer Antenneneinheit 9.1 und einer Elektronikeinheit 9.2. Die Elektronikeinheit 9.2 ist beispielsweise über eine Klebefläche 9.4 mit der Innenfläche 5.4 des Abstandshalters 5 verbunden und daran befestigt. Die Antenneneinheit 9.1 ist orthogonal zur Elektronikeinheit 9.2 und damit orthogonal zur Innenfläche 5.4 des Abstandshalters 5 angeordnet. Die Antenneneinheit 9.1 ist damit parallel zur zweiten Glasscheibe 4b angeordnet und beispielsweise über eine Klebefläche 9.4 mit dieser verbunden. Der Kleber der Klebefläche 9.4 ist vorteilhafterweise zumindest im Verbindungsbereich zur Glasscheibe 4b optisch transparent, insbesondere im sichtbaren Wellenlängenbereich.
Figur 1 B zeigt eine schematische Draufsicht auf eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen NFC-Transponders 9. In dieser vereinfachten Darstellung sind Antenneneinheit 9.1 und Elektronikeinheit 9.2 in einer Ebene dargestellt. Dies entspricht beispielsweise dem NFC-Transponder 9 vor der Montage in der Isolierverglasungseinheit 1. Beim Montieren, wird der NFC- Transponder 9 entlang der Krümmungslinie 9.3 geknickt, so dass die flächenhaften Bereiche der Antenneneinheit 9.1 und der Elektronikeinheit 9.2 orthogonal zueinander sind.
Die Elektronikeinheit 9.2 besteht hier beispielsweise aus einem NFC- Schaltkreis 9.2.1 auf, der auf einer Trägerfolie 9.2.2 angeordnet ist. Die Trägerfolie 9.2.2 ist beispielsweise eine PET-Folie mit einer Dicke von 170 pm. In diesem Beispiel besteht die Antenneneinheit 9.1 aus einem Antennenleiter 9.1.1 , der auf einer Trägerfolie 9.1.2 angeordnet ist. Der Antennenleiter 9.1.1 besteht beispielsweise aus einen sehr dünnen, optisch kaum erkennbaren Draht, beispielsweise mit einer Dicke von 10 pm. Alternativ oder in Kombination kann der Antennenleiter 9.1.1 aus eine einen dünnen elektrisch leitfähigen Aufdruck auf der Trägerfolie 9.1.2 bestehen. Vorteilhafterweise ist der Aufdruck selbst optisch transparent.
Der Antennenleiter 9.1.1 ist auf die Betriebsfrequenz der Elektronikeinheit 9.2 abgestimmt liegt beispielsweise bei 13,56 MHz.
Die Trägerfolie 9.1.2 besteht beispielsweise aus einer ultra-dünnen PET-Folie, beispielsweise mit einer Dicke von 50 pm. Vorteilhafterweise ist die Trägerfolie 9.1.2 optisch transparent.
Die Trägerfolie 9.1.2 der Antenneneinheit 9.1 ist fest mit der Trägerfolie 9.2.2 der Elektronikeinheit 9.2 verbunden, beispielsweise in dem sie abschnittsweise einstückig ausgebildet sind. Die Trägerfolie 9.2.2 kann dann im Bereich der Elektronikeinheit 9.2 beispielsweise mehrlagig und dadurch verdickt ausgebildet sein.
Der Antennenleiter 9.1.1 kann jede beliebige Form aufweisen, die zur Aussendung und zum Empfang von NFC-Signalen geeignet ist. Beispielsweise weist der Antennenleiter 9.1.1 die Form einer mehrfach gewundenen Leiterschleife auf, die in einer Ebene angeordnet ist. Diese Ebene ist in Einbaulage in der Isolierverglasungseinheit 1 parallel zu den Glasscheiben 4a, 4b angeordnet.
Dies ermöglicht es, mit einem handelsüblichen NFC-fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät (mobiles Endgerät), wie einem Smartphone, Tablet oder ähnlichem, mit dem NFC-Transponder 9 zu kommunizieren. Dazu wird beispielsweise, das NFC-fähige Empfangs- und Sendegerät mit seiner Antennenebene parallel zu den Glasscheiben 4a, 4b über die Antenneneinheit 9.1 gehalten. Der Abstand zwischen dem NFC-fähigen Empfangs- und Sendegerät und der Antenneneinheit 9.1 beträgt typischerweise weniger als 10 cm. Vorteilhafterweise wird das NFC-fähige Empfangs- und Sendegerät unmittelbar an die Außenseite 18 der Glasscheibe 4b und deckungsgleich zum Antennenleiter 9.1.1 gehalten.
Mit einem entsprechenden Computerprogrammprodukt, welches auf dem NFC- fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät (Front-End-Software) und/oder auf einem über Mobilfunk mit dem NFC-fähigen Empfangs- und Sendegerät verbundenen Server (Back-End-Software) ausgeführt wird.
Figur 2A zeigt eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Verglasung 2 mit einer Isolierverglasungseinheit 1 gemäß den Figuren 1A und 1 B.
Figur 2B zeigt eine Draufsicht auf die Verglasung 2 mit Isolierverglasungseinheit 1 nach Figur 2A mit Blickrichtung gemäß dem Pfeil A aus Figur 2A.
Die Figuren 2A und 2B zeigen Ansichten der Isolierverglasungseinheit 1 aus den Figuren 1 A und 1 B wie sie beispielsweise innerhalb einer Verglasung 2 angeordnet sein können. Für Details zur Isolierverglasungseinheit 1 wird daher auf die Beschreibung zu den Figuren 1A und 1 B verwiesen.
Des Weiteren umfasst ein beispielsweise U-förmiger Rahmen 3 die Kanten der Isolierverglasungseinheit 1 samt der Elektronikeinheit 9.2 des NFC-Transponders 9.
Es versteht sich, dass der Rahmen 3 beliebig ausgebildet sein kann. So kann der Rahmen 3 beispielsweise aus einem U-förmigen metallischen oder nichtmetallischen Profil bestehen.
In diesem Beispiel besteht der Rahmen 3 auch aus einem ersten metallischen Rahmenelement 3.1 , das über ein polymeres und elektrisch isolierendes drittes Rahmenelement 3.3 mit einem zweiten metallischen Rahmenelement 3.2 verbunden ist. In diesem Beispiel sind die ersten und zweiten Rahmenelemente 3.1 , 3.2 L-förmig ausgebildet. Der Rahmen 3 umgreift daher U-förmig die Stirnseite 14 der Isolierverglasungseinheit 1. Die parallel zu den großen Flächen der Glasscheiben 4a, 4b verlaufenden Abschnitte der ersten und zweiten Rahmenelemente sind derart ausgebildet, dass sie zumindest den Außenbereich 13 mit dem Versiegelungselement 6 und den Abstandshalterrahmen 5‘ in Durchsichtsrichtung (Pfeil A) durch die Isolierverglasungseinheit 1 vollständig bedecken.
Die Isolierverglasungseinheit 1 ist auf hier nicht dargestellten Trägern, insbesondere auf Kunststoffträger oder durch Kunststoffe elektrisch isolierte Trägerelementen, angeordnet. Des Weiteren ist zwischen den metallischen Rahmenelementen 3.1 , 3.2 und den Glasscheiben 4a, 4b jeweils ein Elastomerprofil 7 angeordnet, so dass die Isolierverglasungseinheit 1 fest innerhalb des Rahmens 3 gehalten wird. Das Elastomerprofil 7 hat beispielsweise eine Dicke von 6,5 mm und fixiert den Abstand zwischen den jeweiligen Rahmenelementen 3.1 , 3.2 und den Glasscheiben 4a, 4b.
Der Rahmen 3 verdeckt insbesondere auch die Sicht auf die NFC-Elektronik 9.2 bei einer Durchsicht durch die Verglasung 2. Der Rahmen 3 verdeckt aber nicht die Sicht auf bzw. durch die Antenneneinheit 9.1 . Diese ist optisch kaum wahrnehmbar, da sie nur aus optisch kaum wahrnehmbaren Komponenten wie sehr dünnen Antennenleiter 9.1.1 und optisch transparenter Trägerfolie 9.1.2 bestehen und durch eine Klebefläche 9.4 aus einem optisch transparenten Kleber mit der Glasscheibe 4b verbunden sind.
Durch den ungestörten Signalweg für elektromagnetische Strahlung im NFC- Bereich (hier 13,56 MHz) zwischen Antenneneinheit 9.1 und dem Außenbereich der Verglasung 2, kann der NFC-Transponder 9 ungestört mit einem NFC-fähigen Sende- und/oder Empfangsgerät kommunizieren.
Figur 3A zeigt eine Detailansicht (Querschnittsdarstellung) eines Kantenbereiches einer Verglasung 2 mit einer Isolierverglasungseinheit 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Die Isolierverglasungseinheit 1 und der NFC- Transponder 9 entsprechen im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1A und 1 B, so dass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
Im diesem Beispiel weist die dem Innenraum 12 zugewandte Innenfläche 19 der Glasscheibe 4b eine im sichtbaren Wellenlängenbereich transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 20 auf. Derartige Beschichtungen 20 sind insbesondere dazu geeignet IR-Strahlung zu reflektierenden oder zu absorbieren und dadurch ein unerwünschtes Aufheizen oder ein unerwünschtes Abkühlen eines Innenraums zu vermeiden.
In diesem Beispiel besteht die Antenneneinheit 9.1 aus einem Antennenleiter 9.1.1 der beispielsweise durch Laserentschichtung in einen Bereich 20.1 der Beschichtung 20 eingebracht ist. So kann z.B. eine Leiterschleife durch elektrisch Isolierungen der äußeren Konturen mittels Laserentschichtung dünner Linien in der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 20 hergestellt werden. Die dünnen entschichteten Linien weisen beispielsweise eine Breite von 100 pm auf und sind für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar.
Figur 3B zeigt eine schematische Draufsicht auf eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen NFC-Transponders 9 für eine derartige Anwendung. Analog zur Figur 1 B, weist der NFC-Transponder 9 in Figur 3B eine Elektronikeinheit 9.2 aus einem NFC-Schaltkreis 9.2.1 auf, der auf einer Trägerfolie 9.2.2 angeordnet ist. Die Trägerfolie 9.2.2 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Kontaktbereich 9.5 verbunden. Der Kontaktbereich 9.5 enthält eine Trägerfolie 9.5.2 auf der hier beispielsweise zwei Kontaktflächen 9.5.1 angeordnet sind. Die Kontaktflächen 9.5.1 sind dabei auf der dem NFC-Schaltkreis 9.2.1 abgewandten Seite der Trägerfolie 9.5.2 angeordnet. Die Kontaktflächen 9.5.1 sind über elektrische Zuleitungen mit dem NFC-Schaltkreis 9.2.1 elektrisch leitend verbunden. Analog zu Figur 1 B wird der NFC-Transponder 9 entlang der Krümmungslinie 9.3 gefaltet.
Die Elektronikeinheit 9.2 ist hier ebenfalls über eine Klebefläche 9.4 auf der Innenfläche 5.4 des Abstandshalters 5 angeordnet. Die Kontaktflächen 9.5.1 sind parallel zur Innenfläche 19 der Glasscheibe 4b und elektrisch leitend, bevorzugt galvanisch oder kapazitiv, mit dem Antennenleiter 9.1.1 in der transparenten, elektrisch leitenden Beschichtung 20 verbunden.
In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Isolierverglasungseinheit 1 , ist der Antennenleiter 9.1.1 auf die Innenfläche 19 einer der Glasscheiben 4a, 4b aufgedruckt oder in anderer Form aufgebracht, beispielsweise durch Aufkleben eines dünnen Drahts unmittelbar auf die Glasscheibe 9.4. Der Antennenleiter 9.1.1. ist hier ebenfalls bevorzugt transparent oder so dünne, dass er optisch kaum wahrnehmbar ist. Derartige Antennenleiter
9.1.1 lassen sich ebenfalls besonders gut mit einer Anordnung nach Figur 3B über Kontaktflächen 9.5.1 kontaktieren.
Es versteht sich, dass in allen genannten Ausführungsbeispielen die Trägerfolien
9.2.2 der Elektronikeinheit 9.1 einstückig oder mehrstückig mit den Trägerfolien
9.1.2 der Antenneneinheit 9.1 oder der Trägerfolien 9.5.2 des Kontaktbereichs 9.5 ausgebildet sein können. Es versteht sich ebenfalls, dass eine oder alle Trägerfolien auch entsprechen dick oder als Trägerplatten ausbildet sein können, die insbesondere im Bereich der Krümmungslinie 9.3 flexibel miteinander verbunden sind.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele und hervorgehobenen Ausführungsaspekte beschränkt, sondern auch in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die sich für den Fachmann aus den anhängenden Ansprüchen ergeben.
Bezugszeichenliste
1 Isolierverglasungseinheit
2 Verglasung
3 Rahmen
3.1.3.2 metallisches, erstes bzw. zweites Rahmenelement
3.3 polymeres, drittes Rahmenelement
4a, 4b Glasscheiben
5 Abstandshalter
5‘ Abstandshalterrahmen
5.1.5.2 Scheibenkontaktfläche
5.3 Außenfläche des Abstandshalters 5
5.4 Innenfläche des Abstandshalters 5
6 Versiegelungselement
7 Elastomerprofil
9 NFC-Transponder
9.1 Antenneneinheit
9.1.1 Antennenleiter
9.1.2 Trägerfolie
9.2 Elektronikeinheit
9.2.1 NFC-Schaltkreis
9.2.2 Trägerfolie
9.3 Krümmungslinie
9.4 Klebefläche
9.5 Kontaktbereich
9.5.1 Kontaktfläche
9.5.2 Trägerfolie
12 Innenbereich
13 Außenbereich
14 Stirnfläche der Isolierverglasungseinheit 1 oder der Glasscheiben 4a, 4b
18 Außenfläche der Glasscheibe 4a oder 4b
19 Innenfläche der Glasscheibe 4a oder 4b
20 transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung
20.1 Bereich der Beschichtung 20 Pfeil A Draufsichtsrichtung bzw. Durchsichtsrichtung

Claims

22
Ansprüche Isolierverglasungseinheit (1), umfassend: mindestens einen Abstandshalter (5), der umlaufend zu einem Abstandshalterrahmen (5‘) geformt ist und einen Innenbereich (12) umgrenzt, eine erste Glasscheibe (4a), die auf einer Scheibenkontaktfläche (5.1) des Abstandshalterrahmens (5‘) und eine zweite Glasscheibe (4b), die auf einer zweiten Scheibenkontaktfläche (5.2) des Abstandshalterrahmens (5‘) angeordnet ist, und die Glasscheiben (4a, 4b) über den Abstandshalterrahmen (5‘) hinausragen und ein Außenbereich (13) gebildet ist, der zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, mit einem Versiegelungselement (6) gefüllt ist, wobei mindestens ein NFC-Transponder (9) im Innenbereich (12) angeordnet ist, der NFC-Transponder (9) eine Elektronikeinheit (9.1), die auf der Innenfläche (5.4) des Abstandshalters (5) angeordnet ist, und eine Antenneneinheit (9.2), die auf der Innenfläche (19) einer der Glasscheiben (4a, 4b) angeordnet ist, umfasst und die Elektronikeinheit (9.2) mit der Antenneneinheit (9.1) elektrisch leitend verbunden ist. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 1 , wobei die Antenneneinheit
(9.1) einen Antennenleiter (9.1.1), bevorzugt eine Leiterschleife oder eine Spule, enthält oder daraus besteht. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 2, wobei der Antennenleiter
(9.1.1) eine dünne elektrisch leitfähige Struktur, bevorzugt eine dünne metallische oder metallene Struktur und besonders bevorzugt einen Draht oder einen Druck aus einer elektrisch leitfähigen Paste, enthält oder daraus besteht. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Antennenleiter (9.1.1) auf einer Trägerfolie (9.1.2) oder einer starren Trägerplatte angeordnet ist, bevorzugt auf einer Polymerfolie, wie auf einer Polyethylenterephthalat- und/oder Polyimidfolie, und besonders bevorzugt mit einer Dicke von 20 pm bis 800 pm und insbesondere mit einer Dicke von 50 pm bis 200 pm. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Elektronikeinheit (9.2) einen NFC-Schaltkreis (9.2.1) enthält oder daraus besteht. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 5, wobei der NFC-Schaltkreis (9.2.1) auf einer starren Trägerplatte oder einer Trägerfolie (9.1.2) angeordnet ist, bevorzugt auf einem starren Leiterplattenmaterial, beispielsweise FR4, oder auf einer Polymerfolie, besonders bevorzugt auf einer Polyethylenterephthalat und/oder Polyimidfolie und insbesondere mit einer Dicke von 50 pm bis 800 pm oder von 100 pm bis 600 pm. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Elektronikeinheit (9.2) über eine Klebefläche (9.4) mit dem Abstandshalter (5) verbunden ist und bevorzugt die Antenneneinheit (9.1) über eine Klebefläche (9.4) mit der Glasscheibe (4a, 4b) verbunden ist. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei auf der Innenfläche (19) mindestens einer der Glasscheiben (4a, 4b) eine im sichtbaren Wellenlängenbereich transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (20) angeordnet ist und der Antennenleiter (9.1.1) eine durch lokale Entschichtung der Beschichtung (20), bevorzugt durch Laserentschichtung, begrenzte Struktur enthält oder daraus besteht. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Antennenleiter (9.1.1) ein elektrisch leitfähiger und bevorzugt im sichtbaren Wellenlängenbereich transparenter Aufdruck auf der Innenfläche (19) der Glasscheiben (4a, 4b) ist. Isolierverglasungseinheit (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Elektronikeinheit (9.2) über einen Kontaktbereich (9.5) mit mindestens zwei Kontaktflächen (9.5.1) mit dem unmittelbar an der Glasscheibe (4a, 4b) angeordneten Antennenleiter (9.1.1) elektrisch leitend, bevorzugt galvanisch oder kapazitiv, verbunden ist. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der NFC-Transponder (9.2) eine Betriebsfrequenz von 13,50 MHz bis 13,60 MHz und insbesondere von 13,56 MHz aufweist. Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei der NFC-Transponder (9) mindestens einen Sensor zur Messung von Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Wärmefluss, elektromagnetischer Strahlung, bevorzugt im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarotbereich, und/oder zum Detektieren von Gas aufweist oder verbunden ist. Verglasung (2), insbesondere Fassadenverglasung, Fenster, Tür oder Innenraumtrennung, umfassend einen Rahmen (3), und eine im Rahmen (3) angeordneten Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Verglasung (2) nach Anspruch 13, wobei der Rahmen (3) die Stirnflächen (14) der Isolierverglasungseinheit (1) umgreift und zugleich den oder die Elektronikeinheit (9.2) in Durchsichtsrichtung (Pfeil A) durch die Glasscheiben (4a, 4b) überdeckt und die Draufsicht auf den Antennenleiter (9.1.1) ermöglicht. System umfassend,
- eine Isolierverglasungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder eine Verglasung (2) nach Anspruch 13 oder 14 und
- eine außerhalb der Isolierverglasungseinheit (1) oder der Verglasung (2) angeordneten NFC-Sende- und/oder -Empfangseinheit zum Senden und/oder Empfangen von Daten, bevorzugt von Identifikationsdaten oder Sensordaten, aus der Isolierverglasungseinheit (1) oder der Verglasung (2) 25 nach außen oder von außen in die Isolierverglasungseinheit (1) oder die Verglasung (2), bevorzugt ein mobiles Endgerät wie ein Mobiltelefon, Smartphone oder Tablet.
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