DE102011011549A1

DE102011011549A1 - Randverbund einer Isolierverglasung

Info

Publication number: DE102011011549A1
Application number: DE201110011549
Authority: DE
Inventors: Heiko Schanze
Original assignee: Sollingglas Bau U Veredelungs & Co KG GmbH
Current assignee: Sollingglas Bau U Veredelungs & Co KG GmbH
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-08-23

Abstract

Ein Randverbund einer Isolierverglasung mit mindestens zwei transparenten Substraten (13, 14), die parallel zueinander beabstandet angeordnet sind und einen Substratzwischenraum (11) begrenzen, weist mindestens einen Abstandshalter (12) auf, der randseitig zwischen benachbarten Substraten (13, 14) angeordnet ist. An jeweils einer Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) liegt ein Substrat (13, 14) an. In jeweils einen Zwischenraum (24) zwischen einem Substrat (13, 14) und einer Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) ist ein erstes Dichtmittel (16) eingebracht. Erfindungsgemäß ist an dem in dem Substratzwischenraum (11) weisenden Ende des Zwischenraums (24) ein zusätzliches Dichtelement (21) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwei- oder Mehrscheiben-Isolierverglasung und insbesondere den Randverbund einer solchen Isolierverglasung.
Zwei- bzw. allgemein Mehrscheiben-Isolierverglasungen finden ihre Anwendung bei gewöhnlichen Fenstern, großflächigen Gebäudeverglasungen, Wintergartenverglasungen oder auch als hochwertige Isolierglaseinheiten für Haustüren und Fassadenelemente. Bei den einzelnen Glasscheiben, im Folgenden allgemein Substrate genannt, handelt es sich meist um Float-Glasscheiben.
Benachbarte Substrate werden über einen Randverbund, wie er z. B. in der DE 42 41 143 A1 beschrieben ist, zusammengehalten und der von den benachbarten Substraten begrenzte Substratzwischenraum wird dadurch luftdicht abgeschlossen. Der Abstand zwischen den Substraten wird dabei mittels randseitig angeordneter Abstandshalter fixiert. Bei dem Abstandshaltern kann es sich um ein um die gesamte Isolierverglasung laufendes Rahmenprofil, insbesondere ein Hohlprofil, handeln. Die Grenzflächen zwischen den Substraten und den Seitenwänden der Abstandshalter sind mit einem ersten Dichtmittel, z. B. einem Butylpolymer, dicht verschlossen und dienen insbesondere als Wasserdampfsperre. Der Zwischenraum zwischen den beiden Substraten, der hinter dem Abstandshalter zum Substratrand weisend liegt, ist mit einem zweiten Dichtmittel, z. B. Polysulfit, Polyurethan oder Silikon, ausgefüllt. Das zweite Dichtmittel nimmt vorwiegend die mechanischen Belastungen auf, die auf die Isolierverglasung wirken.
Nach dem Einbringen des ersten und zweiten Dichtmittels stellt die Isolierglaseinheit ein abgeschlossenes System dar. Das abgeschlossene Luft- oder Gasvolumen im Substratzwischenraum unterliegt den normalen atmosphärischen Schwankungen, insbesondere der Temperatur und dem Luftdruck. Diese Schwankungen führen zu einer Pumpbewegung der Substrate.
Diese ist zur Veranschaulichung in 1 und 2 dargestellt und wird nachfolgend kurz beschrieben. Der durch den Randverbund 10 abgeschlossene Substratzwischenraum 11 der dargestellten Isolierglaseinheit 1 weist einen temperaturabhängigen Innendruck p₀ auf. Bei einem mittlerem Außendruck p, der dem Innendruck p₀ entspricht, sind die Substrate 13, 14 parallel zueinander ausgerichtet. Ist der Außendruck p niedriger als der Innendruck p₀, wölben sich die Substrate 13, 14 leicht nach außen, wie in der linken Zeichnung von 1 dargestellt. Herrscht dagegen hoher Luftdruck, wölben sich die beiden Substrate 13, 14 etwas in den Substratzwischenraum 11 hinein. Durch diese mechanische Belastung wird das seitlich in den Zwischenräumen zwischen Substrat 13, 14 und Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 befindliche erste Dichtmittel 16 etwas in den Substratzwischenraum 11 verdrängt.
Wie in 2, in der der Randverbund 10 vergrößert und im Querschnitt dargestellt ist, deutlich zu erkennen ist, bildet sich eine Ansammlung 17 des verdrängten ersten Dichtmittels 16 im Substratzwischenraum 11. Diese Ansammlung 17 ist von außen sichtbar und stellt eine optische Unregelmäßigkeit dar, die häufig als optischer Schönheitsmangel angesehen wird. Insbesondere bei repräsentativen Glaseinheiten führt dies zu Reklamationen und zur Kundenunzufriedenheit. Des Weiteren schwindet ein Teil des ersten Dichtmittels 16 aus dem Zwischenraum zwischen der Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 und Substrat 13, 14. Dies kann zu einer mangelhaften Abdichtung führen, sodass eventuell Feuchtigkeit eindringen kann.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Randverbund für Isolierglas zu schaffen, der bei atmosphärischen Druckschwankungen den Substratzwischenraum dauerhaft dicht abschließt. Der Randverbund soll dabei kostengünstig hergestellt und einfach anzubringen sein.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Randverbund gemäß Anspruch 1 und die Vorrichtung zur Herstellung eines Randverbundes gemäß Anspruch 10 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Randverbunds dargestellt.
Der erfindungsgemäße Randverbund einer Isolierverglasung mit mindestens zwei transparenten Substraten, die parallel zueinander beabstandet angeordnet sind, weist mindestens einen Abstandshalter auf, der randseitig zwischen benachbarten Substraten angeordnet ist, wobei an jeweils einer Seitenwand des Abstandshalters ein Substrat anliegt. In jeweils einen Zwischenraum zwischen einem Substrat und einer Seitenwand des Abstandshalters ist ein erstes Dichtmittel eingebracht. Erfindungsgemäß ist an dem in den Substratzwischenraum weisenden Ende des Zwischenraums zwischen Substrat und Seitenwand des Abstandshalters ein zusätzliches, bevorzugt elastisches nicht gasendes, Dichtelement angeordnet.
Dieses zusätzliche Dichtelement bildet eine Sperre für das erste Dichtmittel und verhindert somit das Eindringen des ersten Dichtmittels in den sichtbaren Substratzwischenraum. Durch die elastische Eigenschaft des Dichtelements können Schwankungen in der Breite des Zwischenraums zwischen Substrat und Seitenwand des Abstandshalters, die durch die Pumpbewegung der Isolierglaseinheit entsteht, dauerhaft ausgeglichen werden. Dies hat den Vorteil, dass der Zwischenraum weiterhin auf nahezu der gesamten Länge mit dem ersten Dichtmittel ausgefüllt werden kann. Dies ist notwendig, um eine ausreichende Abdichtung gegen Feuchtigkeit vom Substratzwischenraum zum Rand hin zu gewährleisten. Durch die nicht gasende Eigenschaft des Dichtelements bleiben die Druckverhältnisse und die Zusammensetzung des Gasvolumens im Substratzwischenraum und damit auch deren isolierende Eigenschaft unverändert. Ebenso wird eine Veränderung der eingesetzten Dichtmittel durch evtl. Lösungsmittelausdünstungen des Dichtelements verhindert.
Das Dichtelement besteht in vorteilhafter Weise aus einem Elastomer. Diese zeigen die vorgenannten Eigenschaften und sind kostengünstig und schnell verfügbar.
In vorteilhafter Weise weist die Seitenwand des Abstandshalters eine Nut auf, in die das Dichtelement eingebracht ist. Das Dichtelement ist als Kunststofflippe oder als Kunststoffring ausgebildet. Somit ist das Dichtmittel einfach und verrutschsicher gehalten. Ein Verrutschen des Dichtelements auch nach langer Zeit ist somit verhindert.
Besteht der Abstandshalter aus Kunststoff, so wird das Dichtelement vorteilhafter Weise durch extrudiertes Material ausgebildet. Dabei wird bereits bei der Herstellung des Abstandshalters ein Überstand einstückig ausgeformt, der als Dichtlippe dient und so das Dichtungselement bildet.
Bei einem Abstandshalter, der aus einem metallischen Material besteht, ist das Dichtelement durch einen Überstand der Seitenwand ausgeformt. In den beiden vorgenannten Weiterbildungen der Erfindung wird bereits bei der Herstellung des Abstandshalters das Dichtelement ausgeformt und es bedarf keiner weiteren Vorkehrungen oder Arbeitsschritte während der Montage, um das Eindringen von Dichtmittel in den Substratzwischenraum zu verhindern.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Dichtelement aus einem speziellen elastischen Material, insbesondere aus Silikon, Polyurethan oder Polysulfit einzusetzen. Insbesondere sind das Dichtelement und das erste Dichtmittel in einem einzigen Arbeitsschritt in den Zwischenraum zwischen den Seitenwandn des Abstandshalters und dem Substrat einbringbar.
Von Vorteil ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Randverbundes, die einen Applikator, der zwei Teilbereiche mit jeweils einer Auslassdüse aufweist, umfasst. Ein erster Teilbereich nimmt das erste Dichtmittel und ein zweiter Teilbereich das Dichtelement auf. Die beiden Auslassdüsen sind benachbart angeordnet. So können in einem Arbeitsschritt durch diesen Applikator das Dichtelement sowie das erste Dichtmittel gleichzeitig aufgebracht werden. Dies reduziert die Montagezeit und gewährleistet, dass auch bei der Montage das zusätzliche Dichtelement immer in Richtung zum Substratzwischenraum vor dem ersten Dichtmittel angeordnet ist.
In vorteilhafter Weise gibt der Applikator ein unterschiedliches Volumen des ersten Dichtmittels und des Dichtelements ab. Besonders vorteilhaft ist es auch, dass eine Fläche und eine Kontur einer ersten und der zweiten Auslassdüsenöffnung unterschiedlich groß bzw. unterschiedlich geformt sind. Dadurch kann bereits beim Auftragen eine breitere bzw. schmälere Fläche mit dem ersten Dichtmittel bzw. dem Dichtelement benetzt werden und somit ein Ineinanderfließen des ersten Dichtmittels mit dem Dichtelement beim Kontakt mit der Gegenfläche, z. B. dem Substrat, verhindert werden.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Randverbunds einer Isolierverglasung sind in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der Pumpbewegung einer Isolierglaseinheit;
2 einen Randverbund einer Isolierverglasung gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung;
3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Randverbunds in schematische Darstellung;
4A eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Randverbunds in vergrößerter Darstellung;
4B eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Randverbundes in vergrößerter Darstellung und
5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung des Randverbunds in schematischer Darstellung.
Alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die abgebildeten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Wie bereits im einleitenden Teil zum Stand der Technik anhand von 1 und 2 beschrieben, bilden sich durch eine Pumpbewegung, die durch atmosphärische Schwankungen verursacht wird, Ansammlungen 17 des ersten Dichtmittels 16 im Bereich des sichtbaren Substratzwischenraums 11 aus. Diese Ansammlungen wirken einerseits optisch störend und führen andererseits dazu, dass der Zwischenraum zwischen Abstandshalter 12 und Substrat 13, 14 nicht mehr ausreichend mit dem ersten Dichtmittel 16 gefüllt sind und eventuell Feuchtigkeit eindringen lassen.
Dies gilt es zu verhindern. Dabei stellt 3 einen erfindungsgemäßen Randverbund 20 einer Isolierverglasung dar. Auch hier ist ein Abstandshalter 12 zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Substraten 13, 14 angeordnet, die einen Substratzwischenraum 11 begrenzen.
Der zum Rand des Substrats 13, 14 weisende Bereich hinter dem Abstandshalter 12 ist mit einem zweiten Dichtmittel 15 ausgefüllt, das neben einem luftdichten Abschluss auch zur Verringerung mechanischer Einflüsse dient. Als zweites Dichtmittel 15 wird beispielsweise Polysulfit, Polyurethan, Silikon oder Hotmelt verwendet.
Zwischen der Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 und jeweils einem Substrat 13, 14 ist ein erstes Dichtmittel 16, z. B. Butylpolymer, als Wasserdampfsperre angeordnet. Um ein Eindringen des ersten Dichtmittels 16 in den sichtbaren Bereich des Substratzwischenraums 11 zu verhindern, ist erfindungsgemäß ein Dichtelement 21 in dem dem Substratzwischenraum 11 zugewandten Ende des Zwischenraums 24 zwischen Substrat 13, 14 und Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 angeordnet. Das Dichtelement 21 hat bevorzugt elastische Eigenschaften, so dass sich das Dichtelement 21 an die variierende Weite des Zwischenraums 24 anpassen kann. Des Weiteren gast das Dichtelement 21 nicht aus und verändert somit nicht die physikalischen und chemischen Eigenschaften im Substratzwischenraum 11.
Das Dichtelement 21 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer, z. B. einem Kunststoffring oder einer Kunststofflippe, die an dem in den Substratzwischenraum 11 weisenden Ende der Seitenwand 18 des Abstandshalters 20 stoffschlüssig, z. B. durch Ankleben, gehalten wird. Die zum Kleben verwendeten Klebstoffe müssen ebenfalls eine nicht ausgasende Eigenschaft besitzen.
In den 4A und 4B sind weitere Ausführungsbeispiele des Randverbundes dargestellt, wobei der in 3 umrandete Bereich 19 vergrößert dargestellt ist. 4A zeigt ein Substrat 13 und einen Abstandshalter 12 sowie das erste Dichtmittel 16, das zwischen das Substrat 13 und die Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 eingebracht ist. Die Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 ist an ihrem dem sichtbaren Substratzwischenraum 11 zugewandten Ende zur Mitte des Abstandshalters 12 hin ausgeformt und bildet eine Nut 22 aus. In diese Nut 22 ist vorzugsweise ein Elastomer als Dichtelement 21, z. B. ein Kunststoffring oder eine Kunststofflippe oder ein Gummiring oder eine Gummilippe, gehalten. Das Dichtmittel 21 überdeckt den gesamten Zwischenraum 24 und ist leicht an die Oberfläche des Substrats 13 gepresst, so dass bei einer Aufweitung bzw. Verengung des Zwischenraums 24 das Dichtmittel ausdehnt bzw. zusammengedrückt wird und den Zwischenraum 24 abschließt. Eine solche Ausformung des Profilquerschnitts des Abstandshalters 12 eignet sich insbesondere für Abstandshalter 12 aus metallischem Material, wie Aluminium oder Edelstahl, aber auch für Abstandshalter 12 aus Kunststoff.
In 4B hat die Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 einen Überstand 23, der durch eine Verbreiterung des Grundmaterials zu einem Überstand, z. B. durch zusätzlich extrudiertes Material bei einem Abstandhalter 12 aus Kunststoff, ausgebildet ist. Die elastische Eigenschaft des extrudierten Materials kann durch Wahl eines geeigneten Kunststoffs und/oder durch die Ausformung des Überstands 23, insbesondere der Dicke d oder Krümmung, erreicht bzw. variiert werden.
Bei einem metallischen Abstandshalter 12 kann ebenfalls ein Überstand 23 das Dichtelement ausbilden. Die elastische Eigenschaft wird durch eine geringe Dicke d eines Überstands 23 und eine federnde Anlage an das Substrat 13 erzielt.
Alternativ kann das Dichtelement 21 aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere aus Silikon, Polyurethan oder Polysulfit bestehen, das in den Zwischenraum 24 in Richtung zum Substratinnenraum 11 anschließend an das erste Dichtmittel 16 eingebracht wird. Silikon, Polyurethan oder Polysulfit weisen eine langwährende elastische Eigenschaft auf und können einfach aufgebracht werden. In ausreichender Menge aufgetragen kann sich das Dichtelement 21 bei weitem Zwischenraum 24 ausdehnen bzw. bei schmalerem Zwischenraum 24 wölben. Durch die dichte Anlage des Dichtelements 21 an dem Substrat 13 sowie an der Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 wird ein Kriechen des ersten Dichtmittels 16 in den Substratzwischenraum 11 hinein zuverlässig unterbunden.
In 5 ist eine Vorrichtung 30 dargestellt, die zur Herstellung des Randverbundes 20 bei Verwendung von Silikon, Polyurethan oder Polysulfid als Dichtelement 25 verwendbar ist. Der Applikator 31, z. B. eine Spritzpistole, umfasst einen ersten Teilbereich 32, in dem Material für das erste Dichtmittel 16 enthalten ist. Ein zweiter Teilbereich 33 des Applikators 31 enthält Material für das Dichtelement 25. Beide Teilbereiche weisen jeweils eine Auslassdüse 34, 35 auf, durch die das Material für das erste Dichtmittel 16 bzw. das Material für das Dichtelement 25 austreten kann. Die beiden Auslassdüsen 34, 35 sind benachbart angeordnet. Der Abstand der beiden Auslassdüsen 34, 35 ist entsprechend der gewünschten Lage des ersten Dichtmittels 16 bzw. des Dichtelements 25 gewählt.
Haben beide Teilbereiche 32, 33 eine zylindrische Form mit unterschiedlichem Querschnitt, kann beispielsweise durch einen Druckstempel eine größere Menge des ersten Dichtmittels 16 und eine geringere Menge des Dichtelements abgegeben werden. Durch unterschiedliche Fläche bzw. Konturen der Auslassdüsenöffnungen wird das erste Dichtmittel 16 in einem breiten Streifen 36 aufgebracht, während gleichzeitig räumlich anschließend an das erste Dichtmittel 16 eine kleinere Menge des Dichtelements 25 auf einen lediglich schmalen Streifen 37 appliziert wird.
Das erste Dichtmittel 16 und das Dichtelement 25 werden bevorzugt auf die Seitenwand 18 des Abstandshalters 12 aufgetragen, können aber auch auf die Oberfläche des Substrats 13, 14 appliziert werden.
Alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Anstatt Glasscheiben kommen als Substrate auch andere Scheiben z. B. aus Kunststoff, insbesondere aus Acryl in Betracht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4241143 A1 [0003]

Claims

Randverbund einer Isolierverglasung mit mindestens zwei transparenten Substraten (13, 14), die parallel zueinander beabstandet angeordnet sind und einen Substratzwischenraum (11) begrenzen, mindestens einem Abstandshalter (12) der randseitig zwischen den benachbarten Substraten (13, 14) angeordnet ist, wobei an jeweils einer Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) ein Substrat (13, 14) anliegt und einem Dichtmittel (16) das jeweils in einen Zwischenraum (24) zwischen einem Substrat (13, 14) und einer Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Dichtelement (21) an dem in den Substratzwischenraum (11) weisenden Ende des Zwischenraums (24) zwischen Substrat (13, 14) und Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) angeordnet ist.
Randverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) als elastisches, nicht ausgasendes Dichtelement, insbesondere als Elastomer, ausgebildet ist.
Randverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) in die Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) stoffschlüssig integriert oder einstückig mit der Seitenwand (18) ausgebildet ist.
Randverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (18) des Abstandshalters (12) eine Nut (22) aufweist, in die das Dichtelement (21) eingebracht ist.
Randverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) eine Kunststofflippe oder ein Kunststoffring ist.
Randverbund nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (12) aus einem Kunststoff besteht und das Dichtelement (21) durch angeformtes oder extrudiertes Material ausbildet ist.
Randverbund nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (12) aus einem metallischen Material besteht und das Dichtelement (21) durch einen Überstand der Seitenwand (18) ausgeformt ist.
Randverbund nach Anspruch 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) aus Silikon, Polyurethan oder Polysulfid besteht.
Randverbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (21) und das Dichtmittel (16) in einem Arbeitsschritt in den Zwischenraum (24) zwischen Seitenwand (18) des Anstandshalters (12) und Substrat (13, 14) eingebringbar sind.
Vorrichtung zur Herstellung eines Randverbundes gemäß den Ansprüchen 1, 2, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Applikator (31) zwei Teilbereiche (32, 33) mit jeweils einer Auslassdüse (34, 35) aufweist, ein erster Teilbereich (32) das Dichtmittel (16) aufnimmt und ein zweiter Teilbereich (33) das Dichtelement (25) aufnimmt und beide Auslassdüsen (34, 35) benachbart angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß den Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (31) bei Betätigung ein unterschiedliches Volumen des Dichtmittels (16) und des Dichtelements (25) abgibt.
Vorrichtung gemäß den Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilbereiche (32, 33) jeweils an der Auslassdüse (34, 35) von einer unterschiedlichen Fläche begrenzt sind und das Verhältnis der Flächen des ersten Teilbereichs (32) zum zweiten Teilbereich (33) dem Verhältnis des Volumens des zu applizierenden Dichtmittels (16) zum Volumen des zu applizierenden Dichtelements (25) entspricht.
Vorrichtung gemäß den Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche und/oder die Kontur der Öffnung der ersten und der zweiten Auslassdüse (34, 35) unterschiedlich groß bzw. unterschiedlich geformt ist bzw. sind.