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WO2025016709A1 - Verfahren zur herstellung einer verbundscheibe - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer verbundscheibe Download PDF

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WO2025016709A1
WO2025016709A1 PCT/EP2024/068331 EP2024068331W WO2025016709A1 WO 2025016709 A1 WO2025016709 A1 WO 2025016709A1 EP 2024068331 W EP2024068331 W EP 2024068331W WO 2025016709 A1 WO2025016709 A1 WO 2025016709A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composite
pressure
optically clear
panes
clear adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/068331
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Muhammed Nasuh ALTIN
Viktor SEIBEL
Adem KIRCILI
Michael Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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 SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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Definitions

  • the invention lies in the technical field of industrial pane production and relates to a method for producing a composite pane.
  • Composite panes usually consist of two panes of glass and an intermediate layer, by which the two panes of glass are firmly connected (laminated) to one another.
  • the intermediate layer is typically made from one or more thermoplastic films, in particular PVB films.
  • composite panes can be equipped with electrical functional elements, which are embedded in the intermediate layer. Thermoplastic films are used to embed such a functional element, which are arranged above and below the functional element.
  • the functional element can be embedded in the cutout of another thermoplastic film, which surrounds the functional element in the manner of a paspartout, in order to protect it from excessive mechanical stress when the composite pane is laminated.
  • Composite panes with integrated functional elements are particularly common in vehicle windows, for example as windshields or roof windows.
  • Composite panes of this type are known, for example, from WO2014029536A1, WO2014086555A1 or WO2017157626A1.
  • Laminated composite panes are typically manufactured by autoclaving, whereby the glass panes are laminated together using thermoplastic films at high temperatures and high pressure. These conditions place a high load on the glass panes and, above all, on the electrical functional elements, which are usually sensitive. Optical distortions can be created in the glass panes as a result of tensions that occur, and integrated functional elements can even be damaged.
  • GB 1101202 A and FR 1412330 A disclose a method in which a transparent resin is filled into the space between panes.
  • the panes are located in a container which is filled with a liquid at the same time as the resin is poured in.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for producing composite panes with a high optical quality and low waste.
  • composite panes with integrated electrical functional elements should be able to be produced with a high optical quality, whereby the electrical functional elements should not be exposed to any critical load during the manufacture of the composite panes.
  • the process should be able to be carried out using production equipment commonly used in the industrial series production of composite panes in order to produce composite panes with high optical quality and low waste in large numbers in a simple, cost-effective and reliable manner.
  • the composite pane advantageously has at least one integrated electrical functional element, wherein the electrical functional element is integrated into the composite pane, i.e. it is located between the two individual panes of the composite pane.
  • the process for producing a composite pane comprises the following steps, which are carried out, for example, in the order given according to alphabetical designation:
  • a pre-laminate contains a first glass pane and a second glass pane, the first glass pane being connected to the second glass pane via a circumferential edge seal provided with at least one inlet opening and at least one outlet opening.
  • the first glass pane has a first surface and a second surface.
  • the second glass pane has a third surface and a fourth surface.
  • the first surface of the first glass pane and the fourth surface of the second glass pane face away from one another and form the two outer surfaces of the pre-laminate, while the second surface of the first glass pane and the third surface of the second glass pane face one another and form the two inner surfaces of the pre-laminate.
  • the glass panes each have two surfaces (main surfaces) which are intended for viewing and are arranged essentially parallel to each other, and a side edge surface running therebetween.
  • the main surfaces of the glass panes form the outer and inner surfaces of the pre-laminate, respectively.
  • a cavity is formed in the pre-laminate between the second surface of the first glass pane, the third surface of the second glass pane and the edge seal, which cavity is referred to below as the "pane gap" for easier reference.
  • the pre-laminate is arranged in particular non-horizontally, preferably vertically (substantially vertically), with the first glass pane and the second glass pane having a vertical arrangement.
  • a liquid, optically clear adhesive is then poured into the space between the panes. This is done via the at least one inlet opening. Air can escape from the space between the panes via the at least one outlet opening so that the space between the panes can be completely filled with the liquid, optically clear adhesive. It is also possible that liquid, optically clear adhesive can be removed from the space between the panes via the outlet opening.
  • the inlet opening is hereinafter referred to as the "pre-composite inlet opening” and the outlet opening is hereinafter referred to as the "pre-composite outlet opening”.
  • the hydrostatic pressure of the liquid, optically clear adhesive in the space between the panes (liquid column) exerts pressure on the two inner surfaces of the pre-composite, hereinafter referred to as "internal pressure" for ease of reference.
  • the hydrostatic pressure can result solely from gravity, but it is also possible that the hydrostatic pressure in the liquid, optically clear adhesive is increased by additional external pressure.
  • the hydrostatic pressure of the liquid, optically clear adhesive is only due to gravity.
  • the internal pressure on the two inner surfaces of the pre-laminate caused by the hydrostatic pressure is counteracted by a pressure acting on the two outer surfaces of the pre-laminate, hereinafter referred to as "external pressure" for ease of reference.
  • the external pressure is exerted by pressure surfaces of two or more pressure pads that lie flat against the outer surfaces of the pre-laminate.
  • the pressure pads or the pressure surfaces of the pressure pads are arranged on both sides of the pre-laminate. The pressure surfaces of the pressure pads can therefore act on the outer surfaces of the pre-laminate from two sides.
  • the external pressure acting on the outer surfaces of the pre-composite is based on the hydrostatic pressure of fluid in the pressure pads.
  • the hydrostatic pressure in the pressure pads can result solely from gravity, but it is also possible that the hydrostatic pressure is increased by additional external pressure.
  • the hydrostatic pressure of the fluid is only due to gravity.
  • the pressure pads are flexible and for this purpose each comprise a flexible pad cover (e.g. made of a flexible film made of a polymer material).
  • the pad cover delimits a cavity, hereinafter referred to as the "pad cavity" for easier reference, which can be filled with a fluid.
  • the pressure pads are first filled with fluid during the filling of a liquid, optically clear adhesive or are already at least partially, in particular completely, filled with fluid.
  • the pressure pads are arranged adjacent to the outer surfaces of the pre-composite. While the space between the panes is being filled with a liquid, optically clear adhesive, fluid in the pressure pads exerts an external pressure on the two outer surfaces of the pre-composite via the pressure surfaces that lie flat against the two outer surfaces of the pre-composite, based on the hydrostatic pressure of the fluid.
  • pressure surface is to be understood as an area of the cushion cover that is intended to lie flat against an adjacent outer surface of the pre-composite when the pressure cushion is filled with fluid.
  • the pressure surfaces can therefore also be considered as sections of the cushion cover intended to lie against the outer surfaces.
  • the pre-composite is or will be arranged between the pressure pads in such a way that the pressure pads, which are at least partially filled with fluid, are pressed in or deformed by the pre-composite, in comparison to a state without a pre-composite arranged in between, so that the pressure surfaces can come into contact with the outer surfaces and the hydrostatic pressure of the fluid in the pressure pads acts as external pressure on the outer surfaces via the pressure surfaces (areas of the cushion covers).
  • the outer surfaces of the pre-composite thus functionally take the place of the (adjacent) pressure surface and are subjected to the hydrostatic pressure of the fluid in the pressure pad.
  • the external pressure exerted by a pressure pad on the outer surfaces of the pre-composite corresponds in the Essentially the hydrostatic pressure of the fluid in the pressure cushion, whereby it is understood that the external pressure may also be (slightly) reduced compared to the hydrostatic pressure in the pressure cushion.
  • the liquid, optically clear adhesive is then cured while maintaining the external pressure on the outer surfaces, creating the composite pane.
  • External pressure is therefore not only exerted on the outer surfaces of the pre-composite while the space between the panes is being filled with a liquid, optically clear adhesive, but also while the liquid, optically clear adhesive is curing.
  • external pressure is exerted on the outer surfaces of the pre-composite until the liquid, optically clear adhesive has solidified to such an extent that no hydrostatic pressure (internal pressure) is acting on the inner surfaces of the pre-composite.
  • Step b) and step c) can be carried out one after the other, but also simultaneously if the curing of the liquid, optically clear adhesive already takes place during the filling process.
  • the external pressure can be released and the composite pane can be removed from the pressure pads.
  • the space between the panes of glass is filled with the liquid, optically clear adhesive with a reduced mechanical load on the panes of glass and preferably even without any significant mechanical stress. loading of the glass panes (compensation of the internal pressure by the external pressure), which is particularly advantageous.
  • the intermediate layer is essentially made from an optically clear adhesive. This can be filled in liquid form into the space between the glass panes and then hardened, which advantageously avoids at least a critical mechanical stress on the functional element.
  • pressure is understood, in accordance with the common understanding, to mean a force acting perpendicularly on a body and distributed over its surface.
  • fluid is understood to mean a non-solid, liquid or gaseous substance in accordance with the common understanding. It is preferably a liquid substance which is filled into the pressure pad.
  • the term "flexible” in the sense of the invention is understood to mean a bendable or elastically deformable property.
  • the respective cushion cover of the pressure cushion is flexible and can be placed flat against an adjacent outer surface of the pre-composite by filling the cushion cavity with fluid.
  • the pressure surface is the area of the cushion cover that is intended to be placed against the outer surface.
  • the degree of flexibility of the cushion covers can basically be chosen arbitrarily, as long as it is possible to place the pressure surface.
  • the cushion cover of a pressure cushion is sufficiently flexible if the pressure surface (i.e. area of the cushion cover) can be placed against an outer wall of the pre-composite by the hydrostatic pressure of the fluid in the pressure cushion.
  • Optically clear adhesives are well known to those skilled in the art. This applies in particular to liquid, optically clear Adhesives, usually abbreviated to the acronym LOCA (Liquid Optically Clear Adhesive), which are also sold commercially and freely available from a variety of suppliers.
  • Optically clear adhesives are characterized in particular by their high optical quality. They are mainly used where high optical quality is required, so that the adhesive layer is virtually invisible, for example in displays or touch panels. Optically clear adhesives are therefore often used in touch-sensitive displays, for example to connect them to an LCD display or to connect plastic covers to touch-sensitive displays.
  • Optically clear adhesives are characterized in particular by their high light transmission and the fact that they can be seen through with little distortion.
  • optically clear adhesive in liquid form is used to fill the space between the panes.
  • the liquid, optically clear adhesive can in principle be chosen arbitrarily, as long as it is sufficiently flowable to fill the space between the panes and hardening is possible in the space between the panes.
  • the liquid, optically clear adhesive can, for example, contain or consist of polyurethane (PU), polyacrylate, polyacetate resin, casting resin or a copolymer or mixture thereof.
  • the optically clear adhesive advantageously consists of a casting resin, in particular based on polyurethane or silicone.
  • the liquid, optically clear adhesive is curable, i.e. it can be irreversibly brought into a cured state. It is typically a plastic that is brought into a polymer-crosslinked state by curing. This is a key difference between the curable adhesive and a thermoplastic, which is also optically transparent but can always be softened again (i.e. reversibly) by applying heat. In contrast, the cured, optically clear adhesive can no longer be brought into a flowable state once it has cured. The optically clear adhesive is therefore not a thermoplastic.
  • curing can be achieved by thermal curing (ie heat supply), by electromagnetic radiation, in particular UV radiation, IR radiation or microwave radiation, by ultrasound, by moisture supply or by a chemical reaction of different components (in particular 2-component adhesive).
  • thermal curing ie heat supply
  • electromagnetic radiation in particular UV radiation, IR radiation or microwave radiation
  • ultrasound by moisture supply
  • chemical reaction of different components in particular 2-component adhesive
  • the adhesive (LOCA) can already be cured during the filling of the space between the panes. cure.
  • steps b) and c) of the method according to the invention are carried out simultaneously, whereby the simultaneity of steps b) and c) can in principle also be provided for in another mechanism of curing the adhesive (LOCA).
  • the pre-laminate is arranged (essentially) vertically, i.e. with a (essentially) vertical arrangement of the two glass panes, between the flexible pressure pads, with the pressure pads located on both sides of the pre-laminate, i.e. the pressure pads are arranged on both outer surfaces of the pre-laminate.
  • the pressure pads are not yet filled with fluid or at least do not contain so much fluid that a pressure surface comes to rest against an outer surface. There can therefore be a small amount of fluid in the pressure pads, but this has no effect as long as no pressure surface exerts a mechanical force on the pre-laminate.
  • the liquid, optically clear adhesive is filled into the space between the panes.
  • fluid is filled into the pressure pads such that the internal pressure acting on the inner surfaces of the pre-assembly is counteracted by the external pressure acting on the outer surfaces of the pre-assembly.
  • the internal pressure is substantially compensated by the external pressure.
  • the space between the panes is filled with the liquid, optically clear adhesive and at the same time the pressure pads are filled with fluid such that the internal pressure on the inner surfaces caused by the hydrostatic pressure of the liquid, optically clear adhesive is counteracted by the external pressure on the outer surfaces caused by the hydrostatic pressure of the fluid.
  • the pressure pads are filled with fluid depending on or in accordance with the filling of the space between the panes with optically clear adhesive.
  • LOCA liquid, optically clear adhesive
  • the pressure pads between which the pre-composite is located are continuously filled with fluid.
  • the growing hydrostatic pressure (internal pressure) generated by the rising LOCA column is preferably compensated as completely as possible by the growing hydrostatic pressure (external pressure) of the fluid in the pressure pads or at least reduced.
  • the space between the panes is filled essentially without mechanical stress on the glass panes and, if present, an integrated electrical functional element, which is particularly advantageous.
  • the method for producing a composite pane comprises the following steps:
  • a pre-composite comprising a first glass pane with a first surface and a second surface and a second glass pane with a third surface and a fourth surface, wherein the first glass pane is connected to the second glass pane via a circumferential edge seal provided with at least one inlet opening and at least one outlet opening, wherein the first surface and the fourth surface face away from each other and form the outer surfaces of the pre-composite, and the second surface and the third surface face each other and form the inner surfaces of the pre-composite, wherein a space between the panes is formed between the second surface, the third surface and the edge seal,
  • the hydrostatic pressure generated by gravity depends on the density of the liquid optically clear adhesive (LOCA) used or on the density of the fluid used. If the densities of LOCA and liquid fluid are at least approximately the same, it is advantageous if the LOCA is filled into the space between the panes and the liquid fluid is filled into the pressure pads in such a way that a surface of the LOCA and respective surfaces of the liquid fluid in the pressure pads are essentially at the same height at all times. The internal and external pressure then compensate each other completely.
  • the liquid fluid is selected accordingly and has a density that corresponds to the density of the LOCA. or deviates only slightly from it.
  • the "surface" of the LOCA or liquid fluid is understood to be the highest surface in relation to gravity, and therefore the surface of the LOCA or fluid that determines the level.
  • the process can be adapted by adjusting the relative position of the surfaces of the liquid fluid and the LOCA column during the filling of the space between the panes and the pressure pad in order to achieve the most complete compensation of internal and external pressure.
  • the LOCA level can be kept a constant amount above or below the fluid surfaces during filling.
  • the liquid, optically clear adhesive is therefore filled into the space between the panes and the liquid fluid into the pressure pads in such a way that a surface of the optically clear adhesive and respective surfaces of the liquid fluid in the pressure pads are at a constant distance (from each other) in the direction of gravity at all times.
  • advantageous effects of the method according to the invention can also be achieved if there is no complete compensation of the internal pressure by the external pressure, whereby deviations from a complete compensation of the pressures are acceptable as long as the internal pressure acting on the pre-composite is significantly reduced by the external pressure compared to filling in an air atmosphere. For example, even if LOCA and liquid fluid have the same density, slight deviations in the levels of fluid and LOCA column can be acceptable during filling with LOCA and fluid. In one process, there is no complete compensation of the internal pressure by the external pressure. In another process, the internal pressure is completely compensated by the external pressure.
  • the liquid, optically clear adhesive is poured into the space between the panes and at the same time the pre-laminate is inserted with an essentially vertical arrangement of the two glass panes between the pressure pads, which are located on both sides of the pre-laminate, i.e. on both outer surfaces, whereby the pressure pads are already at least partially, in particular completely, filled with fluid.
  • the pre-laminate is inserted in such a way that the internal pressure acting on the inner surfaces of the pre-laminate is counteracted by the external pressure acting on the outer surfaces of the pre-laminate. In this procedure, the pressure pads are therefore already at least partially, preferably completely, filled with fluid.
  • the pre-composite is inserted between the fluid-filled pressure pads at the same time as it is filled with LOCA.
  • these are pressed in or deformed so that the hydrostatic pressure of the fluid in the pressure pads acts as external pressure on the outer surfaces of the pre-composite, ie the outer surfaces of the pre-composite are brought into contact with the pressure surfaces by the insertion.
  • the pre-composite is continuously inserted between the pressure pads that are already at least partially, in particular completely, filled with fluid. This is done in such a way that the growing hydrostatic pressure (internal pressure) generated by the rising LOCA column is preferably compensated as completely as possible by the hydrostatic pressure (external pressure) of the fluid in the pressure pads or at least reduced.
  • the statements on the above procedure apply analogously.
  • the pre-composite is inserted between the pressure pads during filling of the liquid, optically clear adhesive in such a way that a surface of the LOCA and respective surfaces of the liquid fluid in the pressure pads are essentially at the same height at all times. Minor deviations from this are generally acceptable.
  • the pre-composite is inserted between the pressure pads during filling of the LOCA in such a way that a surface of the LOCA and respective surfaces of the fluid in the pressure pads are always at a constant distance (from each other) in the direction of gravity.
  • the method for producing a composite pane comprises the following steps:
  • a pre-composite comprising a first glass pane with a first surface and a second surface and a second glass pane with a third surface and a fourth surface, wherein the first glass pane is connected to the second glass pane via a circumferential edge seal provided with at least one inlet opening and at least one outlet opening, wherein the first surface and the fourth surface face away from each other and form the outer surfaces of the pre-composite, and the second surface and the third surface face each other and the forming inner surfaces of the pre-composite, whereby a space is formed between the second surface, the third surface and the edge seal,
  • the process can be carried out in such a way that the levels of the LOCA and liquid fluid are at least approximately the same, in particular exactly the same, or have a constant distance as long as the LOCA has not yet hardened.
  • the external pressure is exerted by two or more pressure pads that are arranged on both sides of the pre-composite, i.e. on both outer surfaces.
  • One or more pressure pads are provided on each outer surface. It is advantageous to have a single pressure pad on each outer surface, through which the external pressure is exerted on this outer surface of the pre-composite, i.e. there are then exactly two pressure pads provided on the pre-composite.
  • the pressure pads lie flat against the outer surfaces, so that the internal pressure acting over the surface can be effectively counteracted by an external pressure acting over the surface, so that bulging or deformation of the glass panes or glass breakage can be avoided. This can be achieved under certain circumstances even if the outer surfaces are not subjected to external pressure over the entire surface, if the space between the panes is completely filled with LOCA. At least if the space between the panes is completely filled with LOCA, the pressure pads or the pressure surfaces lie mostly, preferably over the entire surface, against the outer surfaces of the pre-composite, whereby advantageously more than 70%, in particular more than 90% and advantageously 100% of the outer surfaces are covered by the pressure surfaces applied by means of fluid pressure.
  • the pressure surfaces and Outer surfaces are the same size.
  • the printing surfaces should preferably be at least as large as the outer surfaces.
  • the pressure surfaces are advantageously adapted to the outer surfaces in size and shape, i.e. the size and shape are the same.
  • the pressure pads each have a substantially cuboid shape, with two surfaces (main surfaces) that are arranged substantially parallel to one another, and a side edge surface running between them.
  • the main surfaces of the pressure pads opposite the outer surfaces are the pressure surfaces of the pressure pads.
  • the shape of the pressure pads can be formed in a simple manner, in particular by means of edge reinforcements. This is known to the person skilled in the art, so it does not need to be discussed in more detail here.
  • the pressure pads can also have any other shape and size, depending on the shape and size of the composite pane.
  • the pressure surfaces of the pressure pads are successively pressed against the respective outer surface as the pressure pads are increasingly filled with fluid, based on the hydrostatic pressure of the fluid.
  • the pressure surfaces are successively pressed against the outer surfaces as the pre-assembly is inserted.
  • a pre-composite is provided.
  • the pre-composite can be produced by connecting the first glass pane to the second glass pane to form a pre-composite via a peripheral edge seal provided with at least one pre-composite inlet opening and at least one pre-composite outlet opening, whereby the space between the panes is formed.
  • the first glass pane and the second glass pane are connected to one another by the edge seal.
  • the electrical functional element can be attached to a surface of the first glass pane (ie to the second surface) according to one embodiment, whereby the surface of the first glass pane with the functional element faces the second glass pane and whereby the space between the panes is formed which contains the functional element.
  • the electrical functional element can first be attached to a surface of the first glass pane using an adhesive.
  • the adhesive is, for example, a (double-sided) adhesive film, an adhesive (for example a hot melt adhesive or a polyurethane adhesive) or a butyl compound. The adhesive can only connect the functional element to the first glass pane at certain points.
  • adhesive dots can be applied distributed over a surface of the functional element (for example in a peripheral edge area of the functional element) and the functional element can be glued to the first glass pane at certain points using these adhesive dots.
  • the adhesive can also connect the functional element to the first glass pane over its entire surface.
  • a surface of the functional element can be completely covered with the adhesive and the functional element can then be glued to the first glass pane over its entire surface.
  • the adhesive can also be a thermoplastic film.
  • the functional element is then laminated to the first glass pane using the thermoplastic film.
  • the thermoplastic film can cover the entire surface (main surface) of the first glass pane and the functional element is arranged on an area of the thermoplastic film.
  • the thermoplastic film can be based on polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) or thermoplastic polyurethane (TPU), for example.
  • the first pane of glass (if necessary with an attached functional element) is connected to the second pane of glass to form a pre-composite. This is done by means of a circumferential edge seal, which is arranged in an edge area, preferably directly adjacent to the side edge, between the first and second panes of glass.
  • the edge seal keeps the panes of glass at a distance so that a cavity (i.e. space between the panes) is formed between them, which is delimited by the panes of glass and the edge seal.
  • the space between the panes is to be filled with the liquid, optically clear adhesive.
  • the surface of the first pane of glass provided with the functional element faces the second pane of glass so that the functional element is located in the space between the panes.
  • the edge seal can be formed, for example, from an adhesive film, a polyurethane adhesive, a butyl compound, polysulfide or other sealing materials.
  • the edge seal must be provided with at least one pre-bond inlet opening through which the liquid, optically clear adhesive is filled and with at least one pre-bond outlet opening which allows ventilation of the space between the panes during is used to fill with the liquid, optically clear adhesive.
  • cannulas can be used, for example, which are pushed through the edge seal, or valves which are integrated into the edge seal.
  • the pre-composite inlet opening and the pre-composite outlet opening can be created directly when the edge seal is produced or subsequently.
  • the liquid, optically transparent adhesive is filled into the space between the panes via the pre-laminate filling opening.
  • the pre-laminate filling opening is preferably provided with a flexible supply line, for example a plastic hose, with which the liquid, optically clear adhesive is fed from a reservoir. While the space between the panes is being filled, the outer surfaces of the pre-laminate are gradually subjected to an external pressure that counteracts the internal pressure by the pressure surfaces of the pressure pads.
  • the pre-laminate is preferably arranged (essentially) vertically, which means that the first and second panes of glass are aligned vertically.
  • the pre-composite inlet opening is arranged at the bottom and the pre-composite outlet opening at the top, i.e. above the pre-composite inlet opening.
  • This allows the liquid, optically clear adhesive to be filled in without creating bubbles.
  • the reverse arrangement is also conceivable, in which the pre-composite inlet opening is arranged at the top and the pre-composite outlet opening at the bottom, or an arrangement in which the pre-composite inlet opening and the pre-composite outlet opening are positioned to the side.
  • the entire outer surfaces of the pre-laminated pane are advantageously subjected to external pressure in a corresponding manner, so that the two panes of glass do not have any area that is not subjected to opposing pressures.
  • the outer surfaces remain subjected to external pressure as long as the liquid, optically clear adhesive has not yet (fully) hardened.
  • the pre-laminated pane is transformed into the composite pane, with the intermediate layer being formed from the optically clear adhesive and, if necessary, other elements located between the panes of glass.
  • hydrostatic pressure internal pressure
  • the pre-composite inlet opening and the pre-composite outlet opening are closed. This can be done before or after the liquid, optically clear adhesive has hardened. If the openings are formed by cannulas, these can be pulled out of the edge seal or left in the composite pane. Valves can be removed, but can also remain in the composite pane. If cannulas or valves are removed, the remaining opening is preferably closed with additional sealant. However, a seal can also be achieved using the hardened, optically clear adhesive.
  • the time required for the liquid, optically clear adhesive to harden can be influenced by the temperature in many hardening processes. In particular, hardening can be accelerated by adding heat. Conversely, hardening can be slowed down by cooling. The hardening time can therefore be controlled, for example, by heating or cooling the liquid, optically clear adhesive.
  • liquid, optically clear adhesive starts to harden immediately upon filling (as is the case with a 2-component adhesive, for example), this can lead to uneven hardening: the earlier a portion of the liquid, optically clear adhesive is poured into the space between the panes, the sooner it is completely hardened. Uneven or delayed hardening can manifest itself in particular in reduced optical quality and can also lead to mechanical stress during hardening.
  • pressure pads can be provided on the same outer surface of the pre-composite, which can be independently tempered (i.e. heated and/or cooled) or are tempered, with the pressure pads arranged vertically one above the other. It is also possible for the pressure pads themselves to be divided into chambers that can be independently tempered, which are arranged vertically one above the other and can be independently tempered or are tempered. Here- This allows the curing speed of the corresponding adhesive components to be adjusted so that the curing is as uniform as possible.
  • the temperature can be set so that it falls from bottom to top (i.e. a pressure pad or chamber of a pressure pad always has a lower temperature than a pressure pad or chamber directly below it).
  • a pressure pad or chamber of a pressure pad always has a lower temperature than a pressure pad or chamber directly below it.
  • an adhesive portion of the optically clear adhesive that is filled earlier and migrates upwards in the LOCA column through an adhesive portion of the optically clear adhesive that is filled later and is thus located in an upper area of the LOCA column will cure more slowly due to the lower temperature than the adhesive portion of the optically clear adhesive that is filled later and is located in a lower area of the LOCA column where the temperature is higher, so that curing occurs more quickly.
  • a suitable setting of the temperature profile a comparatively uniform curing can be achieved, with the entire LOCA column being completely cured at approximately the same time.
  • the temperature can be set so that it falls from top to bottom (i.e. a pressure pad or chamber of a pressure pad always has a higher temperature than a pressure pad or chamber directly below it).
  • a pressure pad or chamber of a pressure pad always has a higher temperature than a pressure pad or chamber directly below it.
  • an adhesive portion of the optically clear adhesive that is filled earlier and migrates downwards in the LOCA column through an adhesive portion of the optically clear adhesive that is filled later and is therefore located in a lower area of the LOCA column will cure more slowly due to the lower temperature than the adhesive portion of the optically clear adhesive that is filled later and is located in an upper area of the LOCA column where the temperature is higher, so that curing takes place more quickly.
  • a suitable setting of the temperature profile a comparatively uniform curing can also be achieved in this case, with the entire LOCA column being completely cured at approximately the same time.
  • Embodiments of the method according to the invention have the following features: i) on both outer surfaces of the pre-composite, a plurality of pressure pads are arranged vertically one above the other, which can be or are tempered independently of one another in such a way that a portion of the liquid, optically clear adhesive that is later filled into the space between the panes is heated to a higher temperature than a portion of the liquid, optically clear adhesive that is previously filled into the space between the panes, or ii) on both outer surfaces of the pre-composite, at least one pressure pad is divided into chambers arranged vertically one above the other, which can be or are tempered independently of one another in such a way that a portion of the liquid, optically clear adhesive that is later filled into the space between the panes is heated to a higher temperature than
  • the often present shrinkage of the liquid, optically clear adhesive is compensated for during curing.
  • Many optically clear adhesives exhibit such shrinkage behavior, whereby their volume decreases during curing. If the space between the panes is completely filled with the liquid, optically clear adhesive and then cured, this shrinkage can manifest itself in the fact that the space between the panes is later incompletely filled with the cured adhesive or that geometric deviations occur in the composite pane, especially with glass panes bent inwards.
  • This can be compensated for by overfilling the space between the panes with the liquid, optically clear adhesive by the amount of shrinkage. As long as the optically clear adhesive is liquid, this exerts pressure and the glass panes are bent slightly outwards. However, due to the counteracting external pressure, this is not critical.
  • the shrinkage behavior causes the volume of the optically clear adhesive to decrease, so that in the end a completely filled space between the panes with parallel glass panes is achieved.
  • the liquid, optically clear adhesive is filled into the space between the panes in such an amount that the space between the panes is overfilled, with a portion of the liquid, optically clear adhesive exiting from the pre-bond outlet opening.
  • the composite pane produced by the method according to the invention comprises a first glass pane and a second glass pane which are firmly connected to one another via an intermediate layer, wherein an electrical functional element is advantageously, but not necessarily, located between the glass panes, in particular embedded in the intermediate layer.
  • the intermediate layer is largely, ie mostly or predominantly, made of an optically clear adhesive. This means that a large part (i.e. more than 50%, in particular more than 70%) of the volume of the intermediate layer is made up of the optically clear adhesive.
  • the intermediate layer contains and consists in particular of the hardened, optically clear adhesive, optionally of the bonding agent with which an electrical functional element is attached to the surface of the first glass pane, and the edge seal.
  • the electrical functional element is embedded in the intermediate layer.
  • an adhesive can be used as the bonding agent.
  • This can also be an optically clear adhesive, in particular the same optically clear adhesive with which the space between the panes is filled and which then forms the majority of the intermediate layer. In this case, the bonding agent in the finished composite pane can sometimes no longer be distinguished from the rest of the optically clear adhesive.
  • the first and second glass panes are preferably made of soda-lime glass, as is usual for window panes. In principle, however, other types of glass can also be used as an alternative, for example quartz glass, borosilicate glass or aluminosilicate glass.
  • the glass panes are preferably transparent.
  • the thickness of the first and second glass panes is preferably from 0.5 mm to 5 mm. The thicknesses of the two glass panes can be selected independently of one another.
  • the first and second glass panes can be clear independently of one another, i.e. have no tints or colors, or can be tinted or colored.
  • the composite pane preferably contains an integrated electrical functional element, which is preferably a functional film with electrically controllable optical properties.
  • Such functional films are basically constructed as a multilayer film consisting of a first carrier film, a first surface electrode, an active layer or layer sequence, a second surface electrode and a second carrier film, which are arranged flat on top of one another in the order given.
  • the carrier films are made of polyethylene terephthalate (PET), for example, and have a thickness of 0.1 mm to 1 mm, preferably from 0.1 mm to 0.5 mm.
  • the surface electrodes are designed, for example, as layers based on a metal (in particular silver) or a transparent electrically conductive oxide, in particular indium tin oxide (ITO), with a thickness of 10 nm to 2 pm, preferably from 20 nm to 1 pm.
  • a metal in particular silver
  • ITO indium tin oxide
  • the active layer or layer sequence depends on the type of functional film. It has electrically controllable optical properties, which can be controlled by applying a voltage to the surface electrodes.
  • the functional film can in particular be an SPD film.
  • SPD functional films contain an active layer between the surface electrodes, which contains suspended particles that are preferably embedded in a viscous matrix. The absorption of light by the active layer can be changed by applying a voltage to the surface electrodes, which leads to a change in the orientation of the suspended particles.
  • the functional film can also be a film based on liquid crystal technology. Such functional films contain an active layer with liquid crystals. The liquid crystals can be aligned by applying a voltage to the surface electrodes, on which the electrical control of the optical properties is based.
  • the functional film can be a PDLC film, for example.
  • the active layer contains drops of liquid crystals in a polymer network.
  • the functional film can be a so-called guest-host film, for example.
  • the active layer contains dichroic dye molecules (guest) that are dissolved in liquid crystals (host).
  • the liquid crystals are aligned in the electric field, which influences the orientation of the dye molecules, which leads to a changed degree of transmission (degree of tint) and a changed color.
  • guest-host films are particularly sensitive, so that the present invention unfolds its advantages to a particularly high degree.
  • the functional film can also be an electrochromic film.
  • Electrochromic functional films contain an active layer sequence between the surface electrodes (electrochromic layer sequence), which comprises the following, arranged one above the other in the order given: an ion storage layer, an electrolyte layer and an electrochromic layer.
  • the electrochromic layer is the actual carrier of the electrically controllable optical properties. It is an electrochemically active layer, the light transmission of which depends on the degree of ion storage.
  • the ions for example H + -, Li + , Na + - or K + -ions
  • the electrolyte layer spatially separates the electrochromic layer from the ion storage layer and serves to migrate ions.
  • ions migrate from the ion storage layer through the electrolyte layer into the electrochromic layer, whereupon the optical properties (color, light transmission) of the electrochromic layer change depending on the extent of the ions that have migrated.
  • a direct voltage of opposite polarity is applied to the surface electrodes, the ions migrate back from the electrochromic layer through the electrolyte layer into the ion storage layer and the optical properties of the electrochromic layer change in the opposite way. If no voltage is applied to the surface electrodes, the current state remains stable.
  • Suitable electrochromic layers contain electrochromic materials, for example inorganic oxides (such as tungsten oxide or vanadium oxide), complex compounds (such as Prussian blue) or conductive polymers (such as 3,4-polyethylenedioxythiophene (PEDOT) or polyaniline).
  • the electrolyte layer is typically formed as a film of organic or inorganic, electrically insulating material with high ion conductivity, for example based on lithium phosphorus oxynitride.
  • the ion storage layer is either permanently transparent (pure ion storage) or has an electrochromic behavior that is opposite to that of the electrochromic layer.
  • An example of a pure ion storage is a layer that contains a mixed oxide of titanium and cerium.
  • Examples of anodic electrochromic ion storage layers are layers that contain iridium oxide or nickel oxide.
  • the invention can also be implemented with other functional elements, for example with light sources (in particular LEDs, OLEDs or electroluminescent films) or light guide layers, with photovoltaic modules or other electrical modules.
  • light sources in particular LEDs, OLEDs or electroluminescent films
  • light guide layers with photovoltaic modules or other electrical modules.
  • the first and/or the second glass pane can be pre-laminated with further thermoplastic films, in particular based on PVB, EVA or TPU, before the composite pane according to the invention is produced.
  • the thermoplastic film can be arranged on the surface of the respective glass pane facing towards the intermediate layer or on the surface facing away from the intermediate layer.
  • the laminated pane can be designed to separate an interior space from the outside environment in an opening in a building or a window opening in a vehicle.
  • the pane that faces the interior space in the installed position is called the inner pane.
  • the pane that faces the outside environment in the installed position is called the referred to as the outer pane. It is irrelevant whether the first or the second pane of glass forms the outer pane or inner pane.
  • the two panes of glass each have an outer and an inner surface and a circumferential side edge running between them.
  • the outer surface refers to the main surface which is intended to face the outside environment in the installed position.
  • the inner surface refers to the main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the inner surface of the outer pane and the outer surface of the inner pane face each other and are connected to one another by the intermediate layer.
  • the invention also shows the use of the composite pane on buildings or in means of transport for traffic on land, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example as a windshield, roof window, side window or rear window, in particular in a passenger car or truck.
  • Figure 1 shows a cross-section through a design of a pre-composite for producing a composite pane
  • Figure 2A-2B Cross sections through a first embodiment and a second embodiment of the composite pane
  • Figure 3 shows a cross section through a device with the pre-composite of Figure 1 for producing the composite pane in Figure 2A according to a first embodiment. example of the method according to the invention at a first point in time during the manufacture of the composite pane,
  • Figure 4 shows a cross-section through the device of Figure 3 at a later second point in time during the manufacture of the composite pane
  • Figure 5 is a cross-section through the device of Figure 3 at a later third point in time during the manufacture of the composite pane
  • Figure 6 is a perspective view of an arrangement of several devices from Figure 3, each with a pre-composite for producing a composite pane,
  • Figure 7 shows a cross section through a device with a pre-composite from Figure 1 for producing the composite pane in Figure 2A according to a second embodiment of the method according to the invention at a first point in time during the production of the composite pane
  • Figure 8 shows a cross-section through the device of Figure 7 at a later second point in time during the manufacture of the composite pane
  • Figure 9 shows a cross-section through a variant of the device of Figure 7 for producing the composite pane
  • Figure 10 is a flow chart of the process for producing a composite pane.
  • Figure 1 shows a cross section through an embodiment of a pre-composite 101 for producing the composite pane 100. Embodiments of the composite pane 100 are shown in Figures 2A and 2B.
  • the composite pane 100 comprises a first glass pane 1 and a second glass pane 2, which are connected to one another via an intermediate layer 3.
  • the glass panes 1, 2 are made of soda-lime glass, for example, and have a thickness of 2.1 mm.
  • the intermediate layer 3 has a thickness of 1 mm, for example.
  • the composite pane 100 does not contain any electrical functional element.
  • the composite pane 100 is designed, for example, as a roof pane of a Passenger car, which can be darkened electrically. For this purpose, an electrical functional element 4 is embedded in the intermediate layer 3.
  • the functional element 4 is, for example, a functional film with electrically controllable optical properties, with which the transparency of the composite pane can be electrically controlled.
  • a vehicle roof pane is typically slightly spherically curved, even if the composite pane 100 is shown flat for the sake of simplicity. It is irrelevant which of the glass panes 1, 2 forms the outer pane or the inner pane of the composite pane. In the installed position, the outer pane faces the outside environment of the vehicle, the inner pane faces the vehicle interior.
  • the intermediate layer 3 is essentially made of an optically clear adhesive 5.
  • the functional element 4 is embedded in this optically clear adhesive 5.
  • the intermediate layer 3 has a circumferential edge seal 6, which is arranged in a circumferential edge region between the glass panes 1, 2 and laterally delimits the layer of optically clear adhesive 5.
  • the intermediate layer 3 further comprises an adhesive 7, with which the electrical functional element 4 is attached at points to the first glass pane 1.
  • an adhesive layer could also be used, e.g. a thermoplastic layer, which is produced, for example, by a PVB film with a thickness of 0.38 mm, which connects the electrical functional element 4 to the first glass pane 1 over the entire surface.
  • optically clear adhesive 5 in liquid form is introduced into a space 12 between the two glass panes 1, 2.
  • the hydrostatic pressure of the liquid, optically clear adhesive 5 (liquid column) pushes the two glass panes 1, 2 outwards, which can lead to an undesirable curvature or deformation of the glass panes 1, 2 or even to pane breakage.
  • this is illustrated by the arrows pointing away from each other.
  • a detailed description of the pre-composite 101 is provided below.
  • the composite pane 100 is manufactured using a particularly gentle manufacturing process, as will be described in more detail below using exemplary embodiments. Let us first consider Figures 3 to 5, in which a first embodiment of the method according to the invention is illustrated.
  • the pre-composite 101 for the composite pane 100 is provided, as shown in Figure 1.
  • the pre-composite 101 comprises the first glass pane 1 with a first surface
  • the first glass pane 1 is connected to the second glass pane 2 via a circumferential edge seal 6 provided with at least one pre-composite inlet opening 8 and at least one pre-composite outlet opening 9.
  • a space 12 is formed between the two glass panes 1, 2 and the edge seal 6.
  • a supply line 10 is connected to the pre-composite inlet opening 8, and a vent line 11 is connected to the pre-composite outlet opening 9.
  • the pre-composite 101 can be produced, for example, by connecting the first glass pane 1 to the second glass pane 2 via the peripheral edge seal 7.
  • the electrical functional element 4 is first attached to a surface of the first glass pane 1 using the adhesive 7 applied at specific points.
  • the adhesive dots can be distributed, for example, in a peripheral edge region of the functional element 4.
  • the surface of the first glass pane 1 that is provided with the functional element 4 faces the second glass pane 2. This forms the space between the panes 12 (cavity) that is delimited by the glass panes 1, 2 and the edge seal 6.
  • the functional element 4 is arranged in the space between the panes 12.
  • the edge seal 6 is then provided with the at least one pre-composite inlet opening 8 and the at least one pre-composite outlet opening 9.
  • cannulas can be driven through the edge seal 6 or the edge seal 6 can be provided with valves.
  • the pre-composite inlet opening 8 serves to fill optically clear adhesive 5 in liquid form into the space between the panes 12.
  • the pre-composite outlet opening 9 serves to ventilate the space between the panes 12 during the filling process.
  • a device 103 is provided (see Figures 3 to 5), which has a frame 15 in which flexible pressure pads 17 are arranged so that they can accommodate the pre-composite 101 between them.
  • the flexible pressure pads 17 each have a cushion cover 18, which consists essentially of a flexible material, here for example of a polymer film (e.g. made of PVC), although other materials are also conceivable, for example textiles.
  • the flexible cushion cover 18 delimits a cushion cavity 19, which can be reversibly filled with a gaseous or aqueous fluid 24, ie the cushion cavity 19 can also be emptied again.
  • the cushion cover 18 has, each opening into the cushion cavity 19, a pressure cushion inlet opening 20 for supplying fluid 24 and a pressure cushion outlet opening 20' for venting during the filling of the cushion cavity 19 with fluid 24 and emptying of the cushion cavity 19 by removing fluid 24 from the cushion cavity 19.
  • the pressure cushion inlet opening 20 and the pressure cushion outlet opening 20' are shown for the sake of simplicity as a combined pressure cushion inlet opening/pressure cushion outlet opening 20, 20', it being understood that the pressure cushion inlet opening 20 and the pressure cushion outlet opening 20' can also be located separately from one another at different locations on the pressure cushion 17.
  • a liquid fluid 24 is filled into the pressure cushion 17.
  • the fluid 24 can in particular be guided in a closed circuit, wherein it can be fed from a reservoir (not shown) to the pressure pads 17 and transported from the pressure pads 17 back into the reservoir, for example by means of a circulation pump.
  • the pre-composite 101 is arranged in a vertical arrangement of the two glass panes 1, 2 between the two pressure pads 17 and is fixed in the frame 15 by means of fixing means, which is not shown in detail in the figures.
  • the pressure pads 17 are emptied when the pre-composite 101 is inserted between the two pressure pads 17, so that no pressure is exerted on the glass panes 1, 2 of the pre-composite 101.
  • the pressure pads 17 are located on both sides of the pre-composite 101.
  • the pressure pads 17 can each be filled with 24 fluid, whereby the pressure pads 17 are designed here, for example, such that when completely filled, a cuboid shape is formed (see Figure 5).
  • the pressure pads 17 thus each have two main surfaces 21 opposite one another, which are connected to one another by a circumferential side edge surface 22 running between them.
  • the one main surface 21 of a respective pressure pad 17 faces the pre-composite 101 and serves as a pressure surface 23 for surface contact against the adjacent outer surface 13.
  • the other main surface 21 of a respective pressure pad 17 faces a frame wall 16 and serves for surface contact against the frame wall 16.
  • the pre-assembly 101 is arranged between the two pressure pads 17 in such a way that the pressure surfaces 23 of the two pressure pads 17 can come to rest against the adjacent outer surface 13 of the pre-assembly 101.
  • the pressure pad 17 increases and the hydrostatic pressure of the liquid column increases, it is clamped between the outer surface 13 of the pre-assembly 101 and the frame wall 16, so that the hydrostatic pressure of the fluid 24 is transferred to the outer surface 13 as external pressure via the pressure surface 23 resting on the outer surface 13.
  • the internal pressure acting on the two glass panes 1, 2 due to the hydrostatic pressure of the liquid, optically clear adhesive in the space between the panes 12 can thus be counteracted by an external pressure acting on both sides of the pre-composite 101.
  • the pressure surfaces 23 of the pressure pads 17 lie completely against the outer surfaces 13 when the pressure pads 17 are completely filled with fluid 24.
  • the pressure pads 17 or the pressure surfaces 23 are dimensioned such that the outer surfaces 13 are completely covered.
  • the size and shape of the pressure surfaces 23 are the same as the size and shape of the outer surfaces 13.
  • the pre-composite 101 is received in the device 103 in such a way that the glass panes 1, 2 are aligned essentially vertically.
  • the pre-composite inlet opening 8 points downwards, the pre-composite outlet opening 9 points upwards.
  • the pre-composite inlet opening 8 is connected to the supply line 10, which is intended to supply the optically clear adhesive 5 in liquid form from a reservoir (not shown) to the pre-composite inlet opening 8.
  • the supply line 10 is, for example, a plastic hose.
  • the pre-composite outlet opening 9 is connected to the vent line 11.
  • the vent line 11 can, for example, also be a plastic hose or a pipe made of metal or plastic.
  • the pre-composite 101 which does not yet contain any optically clear adhesive 5 is arranged between the pressure pads 17 (not filled with fluid 24).
  • the space between the panes 12 is then filled with optically clear adhesive 5 and the pressure pads 17 are simultaneously filled with fluid 24.
  • fluid 24 is simultaneously introduced into the pressure pads 17.
  • a fluid is preferably used that has approximately the same density as the optically clear adhesive 5.
  • the fluid 24 can be water, for example.
  • the filling speeds are coordinated with one another in such a way that the surface of the optically clear adhesive 5 already filled into the space between the panes 12 and the surfaces of the fluid 24 in the pressure pads 17 are essentially at the same height at all times.
  • the respective levels 25 are the same.
  • Figures 3 and 4 show two points in time, with Figure 4 corresponding to the state at a later point in time, when the level 25 is already higher.
  • the internal pressure acting on the inner surfaces 14 of the pre-composite 101, caused by the hydrostatic pressure of the optically clear adhesive 5 in the space between the panes 12, and the external pressure acting on the outer surfaces 13 of the pre-composite 101 always balance each other out in this process. Thus, there is effectively (in particular at least approximately) no pressure acting on the glass panes 1, 2 while the space between the panes 12 is being filled. If the optically clear adhesive 5 were to be filled into the space between the panes 12 in an air atmosphere, the liquid column of the optically clear adhesive 5 would exert an internal pressure, which could deform or even break the glass panes 1, 2 or damage the edge seal 6.
  • the optically clear adhesive 5 is, for example, a 2-component polyurethane adhesive.
  • the pressure surfaces 23 of the pressure pads 17 lie completely (flat) against the outer surfaces 13 when the space between the panes 12 is completely filled with optically clear adhesive 5 and the pressure pads 17 are correspondingly completely filled with fluid 24. It is understood that a complete filling of the pressure pads 17 is not necessary if the pressure pads 17 are dimensioned so large that the pressure surfaces 23 lie completely against the outer surfaces 13 even when partially filled (ie with 100% surface coverage).
  • the optically clear adhesive 5 is cured. Depending on the adhesive 5 used, this can be done thermally, by UV radiation or the chemical reaction of a two-component adhesive. As the adhesive 5 cures, the composite pane 100 is formed from the pre-composite 101.
  • the pre-composite 101 remains in the device 103 during curing and external pressure continues to be exerted on the outer surfaces 13 as long as the optically clear adhesive 5 has not yet cured and there is still hydrostatic pressure on the inner surfaces 14.
  • the pre-connection inlet opening 8 and the pre-connection outlet opening 9 are closed, for example by pulling out the cannulas or removing the valves.
  • Figures 3 to 5 show the pre-composite 101 from Figure 1 for producing the composite pane 100 of Figure 2A, whereby the composite pane of Figure 2B can be produced by the same method.
  • Figure 6 illustrates an arrangement in which several devices 103 are provided in a row next to one another, with which several composite panes 100 can be produced simultaneously.
  • the method according to the invention is thus easily scalable in terms of quantity.
  • the pre-composite 101 is arranged between the pressure pads 17 that are not filled with fluid 24.
  • the space between the panes 12 is then filled with optically clear adhesive s and the pressure pads 17 are simultaneously filled with fluid 24.
  • the pressure pads 17 are already filled with fluid 24, preferably completely.
  • the pre-composite 101 is simultaneously pushed between the fluid-filled pressure pads 17.
  • the filling speed and the pushing-in movement are coordinated with one another in such a way that the surface of the optically clear adhesive 5 already filled into the space between the panes 12 and the surfaces of the fluid 24 in the pressure pads 17 are essentially at the same height at all times.
  • the optically clear adhesive 5 is cured, the pre-composite 101 remaining in the device 103 and external pressure being continuously exerted on the outer surfaces 13 as long as the optically clear adhesive 5 has not yet cured and a hydrostatic pressure is exerted on the inner surfaces 14.
  • the composite pane 100 can then be removed from the device 103 and the pre-composite inlet opening 8 and the pre-composite outlet opening 9 are closed.
  • a constant difference between the levels of fluid 24 and optically clear adhesive 5 can also be provided, for example in order to compensate for different densities of optically clear adhesive 5 and fluid 24 or other differences between internal and external pressure.
  • Figure 9 shows a variant of Figures 7 and 8, in which the fluid-filled pressure pads 17 each have different chambers 26 which are independent of one another can be tempered so that the temperature of each chamber 26 can be set independently of the other chambers 26.
  • an optically clear adhesive 5 is used that begins to harden immediately (for example a two-component adhesive in which the chemical reaction begins immediately upon filling), the hardening is uneven: the earlier a certain proportion of optically clear adhesive 5 is filled in, the earlier it is hardened.
  • the curing speed is typically temperature-dependent. The curing behavior can be homogenized by the further development shown with the chambers 26.
  • the temperature of the chambers 26 increases from top to bottom.
  • the portion of optically clear adhesive s that is filled in first is always in the upper part of the liquid column. The temperature there is low and curing takes place slowly.
  • the later additional portions of optically clear adhesive 5 are filled in, the further the pre-composite 101 is already pushed in and the deeper they are therefore positioned. These portions are therefore cured in chambers further down, where the temperature is higher and the curing speed is correspondingly higher. They have less time to cure, but curing is accelerated by the higher temperature.
  • the last portion of optically clear adhesive 5 is in the lowest chamber with the highest temperature and therefore cures the fastest.
  • chambers 26 Although four chambers 26 are shown in Figure 9, the number of chambers 26 can be smaller or preferably larger. The more chambers 26 are formed, the more finely the temperature profile can be adjusted. A large number of chambers 26 can ideally produce a quasi-continuous temperature profile, which is ideal for homogenizing the curing.
  • FIG. 10 illustrates the method according to the invention using a flow chart. Steps a) to c) refer to:
  • step a) Providing a pre-composite 101 containing a first glass pane 1 with a first surface I and a second surface II and a second glass pane 2 with a third surface III and a fourth surface IV, wherein the first glass pane 1 is connected to the second glass pane 2 via a circumferential edge seal 6 provided with at least one pre-composite inlet opening 8 and at least one pre-composite outlet opening 9, wherein the first surface I and the fourth surface IV face away from each other and form the outer surfaces 13 of the pre-composite 101, and the second surface II and the third surface III face each other and form the inner surfaces 14 of the pre-composite, wherein a space 12 between the panes is formed between the two glass panes 1, 2 and the edge seal 6,
  • the invention provides an improved method for producing composite panes, by means of which composite panes can be produced with a high optical quality and low waste due to a comparatively low mechanical load.
  • the method can be implemented in the industrial series production of composite panes in common production systems, so that composite panes with a high optical quality and low waste can be produced in large numbers easily, inexpensively and reliably.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100), umfassend: - Bereitstellen eines Vorverbunds (101), enthaltend eine erste Glasscheibe (1) mit einer ersten Oberfläche (I) und einer zweiten Oberfläche (II) und eine zweite Glasscheibe (2) mit einer dritten Oberfläche (III) und einer vierten Oberfläche (IV), wobei die erste Glasscheibe (1) über eine umlaufende, mit mindestens einer Vorverbund-Einlassöffnung (8) und mindestens einer Vorverbund-Auslassöffnung (9) versehene Randversiegelung (6) mit der zweiten Glasscheibe (2) verbunden ist, wobei die erste Oberfläche (I) und die vierte Oberfläche (IV) voneinander abgewandt sind und die Außenflächen (13) des Vorverbunds (101) bilden, und die zweite Oberfläche (II) und die dritte Oberfläche (III) einander zugewandt sind und die Innenflächen (14) des Vorverbunds bilden, wobei zwischen den beiden Glasscheiben (1, 2) und der Randversiegelung (6) ein Scheibenzwischenraum (12) gebildet ist, - Einfüllen eines flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) in den Scheibenzwischenraum (12), wobei während des Einfüllens einem als Innendruck auf die Innenflächen (14) wirkenden hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) durch einen auf die Außenflächen (13) wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird, wobei der Außendruck durch Druckflächen (23) von Druckkissen (17) ausgeübt wird, die den Außenflächen (13) flächig anliegen, und wobei der Außendruck auf dem hydrostatischen Druck von Fluid (24) in den Druckkissen (17) basiert, - Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) unter Beibehaltung des Außendrucks auf die Außenflächen (13), wobei die Verbundscheibe (100) entsteht.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe
Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der industriellen Scheibenfertigung und betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe.
Verbundscheiben bestehen üblicherweise aus zwei Glasscheiben und einer Zwischenschicht, durch welche die beiden Glasscheiben fest miteinander verbunden (laminiert) sind. Die Zwischenschicht wird typischerweise aus einer oder mehreren thermoplastischen Folien, insbesondere PVB-Folien, hergestellt. Ferner ist bekannt, dass Verbundscheiben mit elektrischen Funktionselementen ausgestattet werden können, welche in die Zwischenschicht eingelagert werden. Für die Einbettung eines solchen Funktionselements werden thermoplastische Folien eingesetzt, welche ober- und unterhalb des Funktionselements angeordnet werden. Zudem kann das Funktionselement im Ausschnitt einerweiteren thermoplastischen Folie, welche das Funktionselement in der Art eines Passepartouts umgibt, eingebettet werden, um es vor einer übermäßigen mechanischen Belastung beim Laminieren der Verbundscheibe zu schützen. Verbundscheiben mit integrierten Funktionselementen sind insbesondere bei Fahrzeugscheiben gebräuchlich, beispielsweise als Windschutzscheiben oder Dachscheiben. Verbundscheiben dieser Art sind beispielsweise aus WO2014029536A1 , WO2014086555A1 oder WO2017157626A1 bekannt.
Laminierte Verbundscheiben werden typischerweise durch Autoklavieren hergestellt, wobei die Glasscheiben bei hoher Temperatur und hohem Druck über die thermoplastischen Folien miteinander laminiert werden. Diese Bedingungen stellen eine hohe Belastung für die Glasscheiben und vor allem für die meist empfindlichen elektrischen Funktionselemente dar. So können infolge von auftretenden Verspannungen optische Verzerrungen in den Glasscheiben erzeugt werden und integrierte Funktionselemente können sogar beschädigt werden.
GB 1101202 A und FR 1412330 A offenbaren ein Verfahren, bei dem ein transparentes Harz in den Zwischenraum von Scheiben eingefüllt wird. Die Scheiben befinden sich in einem Behälter, der zeitgleich mit dem Einfüllen des Harzes mit einer Flüssigkeit befüllt wird.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben mit einer hohen optischen Qualität und geringem Ausschuss zur Verfügung zu stellen. Insbesondere sollen Verbundscheiben mit integrierten elektrischen Funktionselementen mit einer hohen optischen Qualität herstellbar sein, wobei die elektrischen Funktionselemente keiner kritischen Belastung bei der Herstellung der Verbundscheiben ausgesetzt sein sollen. Zudem soll das Verfahren mit in der industriellen Serienfertigung von Verbundscheiben gängigen Produktionsanlagen ausführbar sein, um Verbundscheiben mit einer hohen optischen Güte und geringem Ausschuss in großer Zahl einfach, kostengünstig und zuverlässig herzustellen.
Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen einer Verbundscheibe, genauer Verbundglasscheibe, gezeigt. Die Verbundscheibe verfügt vorteilhaft über mindestens ein integriertes elektrisches Funktionselement, wobei das elektrische Funktionselement in die Verbundscheibe integriert ist, d.h. es befindet sich zwischen den beiden Einzelscheiben der Verbundscheibe.
Das Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe umfasst die folgenden Schritte, welche beispielsweise in der angegebenen Reihenfolge gemäß alphabetischer Bezeichnung durchgeführt werden:
Schritt a)
Zunächst wird ein Vorverbund bereitgestellt. Der Vorverbund enthält eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe, wobei die erste Glasscheibe über eine umlaufende, mit mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung versehene, Randversiegelung mit der zweiten Glasscheibe verbunden ist. Die erste Glasscheibe weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf. Die zweite Glasscheibe weist eine dritte Oberfläche und eine vierte Oberfläche auf. Im Vorverbund, in dem die beiden Glasscheiben miteinander verbunden sind, sind die erste Oberfläche der ersten Glasscheibe und die vierte Oberfläche der zweiten Glasscheibe voneinander abgewandt und bilden die beiden Außenflächen des Vorverbunds, während die zweite Oberfläche der ersten Glasscheibe und die dritte Oberfläche der zweiten Glasscheibe einander zugewandt sind und die beiden Innenflächen des Vorverbunds bilden.
Die Glasscheiben weisen jeweils zwei Oberflächen (Hauptflächen) auf, die zur Durchsicht vorgesehen sind und insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, sowie eine dazwischen verlaufende Seitenkantenfläche. Die Hauptflächen der Glasscheiben bilden die Außen- bzw. Innenflächen des Vorverbunds. Zwischen der zweiten Oberfläche der ersten Glasscheibe, der dritten Oberfläche der zweiten Glasscheibe und der Randversiegelung ist im Vorverbund ein Hohlraum gebildet, der zur einfacheren Bezugnahme im Weiteren als "Scheibenzwischenraum" bezeichnet wird. Der Vorverbund wird insbesondere nicht-horizontal, vorzugsweise vertikal (im Wesentlichen vertikal), angeordnet, wobei die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe eine vertikale Anordnung aufweisen.
Schritt b)
Anschließend wird ein flüssiger, optisch klarer Klebstoff in den Scheibenzwischenraum eingefüllt. Dies erfolgt über die mindestens eine Einlassöffnung. Über die mindestens eine Auslassöffnung kann Luft aus dem Scheibenzwischenraum entweichen, sodass der Scheibenzwischenraum mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff vollständig gefüllt werden kann. Möglich ist auch, dass flüssiger, optisch klarer Klebstoff über die Auslassöffnung aus dem Scheibenzwischenraum entfernt werden kann. Zum Zwecke einer einfacheren Bezugnahme wird die Einlassöffnung im Weiteren als "Vorverbund-Einlassöffnung" und die Auslassöffnung als "Vorverbund-Auslassöffnung" bezeichnet.
Durch den hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs im Scheibenzwischenraum (Flüssigkeitssäule) wird ein Druck auf die beiden Innenflächen des Vorverbunds, im Weiteren zur einfacheren Bezugnahme als "Innendruck" bezeichnet, ausgeübt. Der hydrostatische Druck kann sich alleinig durch Schwerkraft ergeben, wobei aber auch möglich ist, dass der hydrostatische Druck im flüssigen, optisch klaren Klebstoff durch eine zusätzliche externe Druckbeaufschlagung erhöht ist. Vorzugsweise ist der hydrostatische Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs nur schwerkraftbedingt.
Während des Einfüllens des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs in den Scheibenzwischenraum, d.h. gleichzeitig hiermit, wird dem durch den hydrostatischen Druck verursachten Innendruck auf die beiden Innenflächen des Vorverbunds durch einen auf die beiden Außenflächen des Vorverbunds wirkenden Druck, im Weiteren zur einfacheren Bezugnahme als "Außendruck" bezeichnet, entgegengewirkt. Der Außendruck wird durch Druckflächen von zwei oder mehr Druckkissen ausgeübt, die den Außenflächen des Vorverbunds flächig anliegen. Die Druckkissen bzw. die Druckflächen der Druckkissen sind beiderseits des Vorverbunds angeordnet. Mithin können die Druckflächen der Druckkissen von zwei Seiten her auf die Außenflächen des Vorverbunds einwirken. Der auf die Außenflächen des Vorverbunds einwirkende Außendruck basiert auf dem hydrostatischen Druck von Fluid in den Druckkissen. Der hydrostatische Druck in den Druckkissen kann sich alleinig durch Schwerkraft ergeben, wobei aber auch möglich ist, dass der hydrostatische Druck durch eine zusätzliche externe Druckbeaufschlagung erhöht ist. Vorzugsweise ist der hydrostatische Druck des Fluids nur schwerkraftbedingt.
Die Druckkissen sind flexibel ausgebildet und umfassen zu diesem Zweck jeweils eine flexible Kissenhülle (z.B. aus einer flexiblen Folie aus einem Polymermaterial). Die Kissenhülle begrenzt einen Hohlraum, im Weiteren zur einfacheren Bezugnahme als "Kissenhohlraum" bezeichnet, der mit einem Fluid befüllbar ist. Je nach Verfahrensführung werden die Druckkissen während des Einfüllens eines flüssigen, optisch klaren Klebstoffs erst mit Fluid befüllt oder sind bereits zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit Fluid befüllt.
Zumindest während des Befüllens des Scheibenzwischenraums mit einem flüssigen, optisch klaren Klebstoff sind die Druckkissen benachbart zu den Außenflächen des Vorverbunds angeordnet. Während des Befüllens des Scheibenzwischenraums mit einem flüssigen, optisch klaren Klebstoff wird durch Fluid in den Druckkissen, basierend auf dem hydrostatischen Druck des Fluids, über die den beiden Außenflächen des Vorverbunds flächig anliegenden Druckflächen ein Außendruck auf die beiden Außenflächen des Vorverbunds ausgeübt.
Unter dem Begriff "Druckfläche" ist im Sinne der Erfindung ein Bereich der Kissenhülle zu verstehen, der dazu vorgesehen ist, bei fluidgefülltem Druckkissen einer benachbarten Außenfläche des Vorverbunds flächig anzuliegen. Mithin können die Druckflächen auch als zur Anlage gegen die Außenflächen vorgesehene Abschnitte der Kissenhüllen betrachtet werden.
Der Vorverbund ist bzw. wird so zwischen den Druckkissen angeordnet, dass die zumindest teilweise mit Fluid gefüllten Druckkissen durch den Vorverbund, im Vergleich zu einem Zustand ohne dazwischen angeordneten Vorverbund, eingedrückt bzw. verformt werden, sodass die Druckflächen zur Anlage gegen die Außenflächen gelangen können und der hydrostatische Druck des Fluids in den Druckkissen über die Druckflächen (Bereiche der Kissenhüllen) als Außendruck auf die Außenflächen wirkt. Die Außenflächen des Vorverbunds treten somit gleichsam funktionell an die Stelle der (anliegenden) Druckfläche und werden mit dem hydrostatischen Druck des Fluids im Druckkissen beaufschlagt. Vorzugsweise entspricht der durch ein Druckkissen auf die Außenflächen des Vorverbunds ausgeübte Außendruck im Wesentlichen dem hydrostatischen Druck des Fluids im Druckkissen, wobei es sich versteht, dass der Außendruck im Vergleich zum hydrostatischen Druck im Druckkissen auch (geringfügig) verringert sein kann.
Schritt c)
Anschließend wird der flüssige, optisch klare Klebstoff unter Beibehaltung des Außendrucks auf die Außenflächen ausgehärtet, wobei die Verbundscheibe entsteht. Es wird also nicht nur während des Befüllens des Scheibenzwischenraums mit einem flüssigen, optisch klaren Klebstoff ein Außendruck auf die Außenflächen des Vorverbunds ausgeübt, sondern auch noch während des Aushärtens des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs. Jedenfalls wird solange ein Außendruck auf die Außenflächen des Vorverbunds ausgeübt, bis der flüssige, optisch klare Klebstoff soweit verfestigt ist, dass kein hydrostatischer Druck (Innendruck) mehr auf die Innenflächen des Vorverbunds einwirkt.
Schritt b) und Schritt c) können nacheinander, aber auch gleichzeitig durchgeführt werden, falls die Aushärtung des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs bereits während des Füllvorgangs stattfindet.
Nach Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs kann der Außendruck aufgehoben werden und die Verbundscheibe kann von den Druckkissen entfernt werden.
Beim Einfüllen des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs in den Scheibenzwischenraum besteht grundsätzlich das Problem, dass die Flüssigkeitssäule zwischen den beiden Glasscheiben infolge des hydrostatischen Drucks einen Innendruck auf die Glasscheiben ausübt, wodurch diese verformt (nach außen gewölbt) oder sogar zerbrochen werden können. Zudem kann die Randversiegelung beschädigt werden. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch vermieden, dass dem Innendruck durch den mittels der Druckkissen ausgeübten Außendruck entgegengewirkt wird. Mithin sind Innendruck und Außendruck einander entgegengesetzt, sodass der Innendruck jedenfalls verringert wird, was unter Umständen schon ausreichen kann, um eine Verformung oder ein Brechen der Glasscheiben zu vermeiden. Vorzugseise wird der Außendruck so dimensioniert, dass sich die an den Innen- und Außenflächen anliegenden Drücke ausgleichen. So erfolgt das Befüllen des Scheibenzwischenraums mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff mit einer jedenfalls verringerten mechanischen Belastung der Glasscheiben und vorzugsweise sogar ohne wesentliche mechanische Be- lastung der Glasscheiben (Kompensation des Innendrucks durch den Außendruck), was besonders vorteilhaft ist.
Wenn ein integriertes elektrisches Funktionselement vorgesehen ist, kann dies in vorteilhafter Weise vor mechanischer Belastung geschützt werden, da ein Laminieren der Glasscheiben bei hoher Temperatur und hohem Druck nicht erfolgt. Vielmehr wird bei der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Verbundscheibe die Zwischenschicht im Wesentlichen aus einem optisch klaren Klebstoff hergestellt. Dieser kann in flüssiger Form in den Scheibenzwischenraum zwischen die Glasscheiben eingefüllt und anschließend ausgehärtet werden, wodurch zumindest eine kritische mechanische Belastung des Funktionselements vorteilhaft vermieden wird.
Unter dem Begriff "Druck" wird im Sinne der Erfindung, in Einklang mit dem gängigen Verständnis, eine senkrecht auf einen Körper einwirkende flächenverteilte Kraft verstanden.
Unter dem Begriff "Fluid" wird im Sinne der Erfindung, in Einklang mit dem gängigen Verständnis, eine nicht-feste, flüssige oder gasförmige Substanz verstanden. Vorzugsweise handelt es sich um eine flüssige Substanz, welche in die Druckkissen eingefüllt wird.
Unter dem Begriff "flexibel" wird im Sinne der Erfindung, in Einklang mit dem gängigen Verständnis, eine biegsame bzw. elastisch verformbare Eigenschaft verstanden. Die jeweilige Kissenhülle der Druckkissen ist flexibel ausgebildet und kann sich durch Füllen des Kissenhohlraums mit Fluid einer angrenzenden Außenfläche des Vorverbunds flächig anlegen. Die Druckfläche ist jener Bereich der Kissenhülle, der zur Anlage gegen die Außenfläche vorgesehen ist. Der Grad der Flexibilität der Kissenhüllen kann im Grunde beliebig gewählt sein, solange eine Anlage der Druckfläche ermöglicht ist. Mit anderen Worten, die Kissenhülle eines Druckkissens ist dann ausreichend flexibel, wenn eine Anlage der Druckfläche (d.h. Bereich der Kissenhülle) an eine Außenwand des Vorverbunds durch den hydrostatischen Druck des Fluids im Druckkissen möglich ist.
Die Begriffe "vertikal" und "horizontal" beziehen sich auf die Schwerkraftrichtung, wobei "vertikal" parallel zur Schwerkraftrichtung und "horizontal" senkrecht zur Schwerkraftrichtung ist.
Optisch klare Klebstoffe, meist abgekürzt mit dem Akronym OCA (Optically Clear Adhesive), sind dem Fachmann als solche wohlbekannt. Die gilt insbesondere für flüssige, optisch klare Klebstoffe, meist abgekürzt mit dem Akronym LOCA (Liquid Optically Clear Adhesive), die auch im Handel vertrieben und von einer Vielzahl von Anbietern frei erhältlich sind. Optisch klare Klebstoffe zeichnen sich insbesondere durch eine hohe optische Qualität aus. Sie sind vor allem dort gebräuchlich, wo eine hohe optische Qualität notwendig ist, sodass die Klebstoffschicht quasi unsichtbar ist, beispielsweise bei Displays oder Touch Panels. Mithin finden optisch klare Klebstoffe vielfach Verwendung bei berührungsempfindlichen Displays, beispielsweise um diese mit einer LCD-Anzeige zu verbinden oder auch um Plastik-Abdeckungen mit berührungsempfindlichen Displays zu verbinden. Optisch klare Klebstoffe zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Lichttransmission aus und die Tatsache, dass eine verzerrungsarme Durchsicht möglich ist.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird optisch klarer Klebstoff in flüssiger Form zur Füllung des Scheibenzwischenraums verwendet. Der flüssige, optisch klare Klebstoff kann grundsätzlich beliebig gewählt sein, solange er ausreichend fließfähig zur Befüllung des Scheibenzwischenraums ist und im Scheibenzwischenraum eine Aushärtung möglich ist. Der flüssige, optisch klare Klebstoff kann beispielsweise Polyurethan (PU), Polyacrylat, Polyacetatharz, Gießharz oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten oder hieraus bestehen. Vorteilhaft besteht der optisch klare Klebstoff aus einem Gießharz, insbesondere auf Polyurethan- oder Silikon-Basis.
Der flüssige, optisch klare Klebstoff ist aushärtbar, d.h. kann irreversibel in einen ausgehärteten Zustand gebracht werden. TypischerWeise handelt es sich um einen Kunststoff, der durch Aushärten in einen polymervernetzten Zustand gebracht wird. Dies unterscheidet den aushärtbaren Klebstoff wesentlich von einem thermoplastischen Kunststoff, der zwar auch optisch transparent ist, aber durch Wärmezufuhr stets wieder (d.h. reversibel) zum Erweichen gebracht werden kann. Im Unterschied hierzu kann der ausgehärtete, optisch klare Klebstoff nicht mehr in den fließfähigen Zustand gebracht werden, wenn er erst einmal ausgehärtet ist. Der optisch klare Klebstoff ist somit auch kein thermoplastischer Kunststoff.
Je nach verwendetem Klebstoff (LOCA) kann ein Aushärten erfolgen durch thermisches Aushärten (d.h. Wärmezufuhr), durch elektromagnetische Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, IR-Strahlung oder Mikrowellenstrahlung, durch Ultraschall, durch Feuchtigkeitszufuhr oder durch eine chemische Reaktion verschiedener Komponenten (insbesondere 2-Komponenten- klebstoff). Insbesondere dann, wenn das Aushärten auf einer chemischen Reaktion basiert, kann der Klebstoff (LOCA) schon während des Befüllens des Scheibenzwischenraums aushärten. Beispielsweise in diesem Fall werden die vorstehend genannten Schritte b) und c) des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig ausgeführt, wobei die Gleichzeitigkeit der Schritte b) und c) grundsätzlich auch bei einem anderen Mechanismus der Aushärtung des Klebstoffs (LOCA) vorgesehen sein kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Vorverbund (im Wesentlichen) vertikal, d.h. mit einer (im Wesentlichen) vertikalen Anordnung der beiden Glasscheiben, zwischen den flexiblen Druckkissen angeordnet, wobei sich die Druckkissen beiderseits des Vorverbunds befinden, d.h. die Druckkissen sind an beiden Außenflächen des Vorverbunds angeordnet. Die Druckkissen sind hierbei noch nicht mit Fluid gefüllt oder enthalten zumindest nicht soviel Fluid, dass eine Druckfläche zur Anlage gegen eine Außenfläche gelangt. Es kann also eine geringe Menge Fluid in den Druckkissen vorhanden sein, was jedoch keine Auswirkungen hat, solange keine Druckfläche eine mechanische Kraft auf den Vorverbund ausübt.
Nach Anordnen des Vorverbunds zwischen den Druckkissen wird der flüssige, optisch klare Klebstoff in den Scheibenzwischenraum eingefüllt. Gleichzeitig mit dem Einfüllen des optisch klaren Klebstoffs wird Fluid in die Druckkissen eingefüllt, derart, dass dem auf die Innenflächen des Vorverbunds wirkenden Innendruck durch den auf die Außenflächen des Vorverbunds wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird. Vorzugsweise wird der Innendruck durch den Außendruck im Wesentlichen kompensiert. Mit anderen Worten, der Scheibenzwischenraum wird mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff gefüllt und gleichzeitig werden die Druckkissen mit Fluid befüllt, sodass dem aufgrund des hydrostatischen Drucks des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs verursachten Innendruck auf die Innenflächen durch den aufgrund des hydrostatischen Drucks des Fluids verursachten Außendruck auf die Außenflächen entgegengewirkt wird.
Die Druckkissen werden, abhängig von bzw. in Entsprechung zur Füllung des Scheibenzwischenraums mit optisch klarem Klebstoff, mit Fluid befüllt. Mithin werden, während der Scheibenzwischenraum kontinuierlich mit einem flüssigen, optisch klaren Klebstoff (LOCA) befüllt wird, die Druckkissen, zwischen denen sich der Vorverbund befindet, kontinuierlich mit Fluid befüllt. Dies geschieht so, dass der wachsende hydrostatische Druck (Innendruck), der durch die steigende LOCA-Säule erzeugt wird, vorzugsweise möglichst vollständig durch den wachsenden hydrostatischen Druck (Außendruck) des Fluids in den Druckkissen kompensiert oder zumindest vermindert wird. Je höher die LCOA-Säule im Scheibenzwischenraum ansteigt, desto höher steigen auch die Pegel des Fluids in den Druckkissen an, sodass sich die entgegengesetzten Drücke vorzugsweise stets die Waage halten und kompensieren. So erfolgt das Befüllen des Scheibenzwischenraums im Wesentlich ohne mechanische Belastung der Glasscheiben und, sofern vorhanden, eines integrierten elektrischen Funktionselements, was besonders vorteilhaft ist.
Gemäß vorstehender Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Vorverbunds, enthaltend eine erste Glasscheibe mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche und eine zweite Glasscheibe mit einer dritten Oberfläche und einer vierten Oberfläche, wobei die erste Glasscheibe über eine umlaufende, mit mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung versehene Randversiegelung mit der zweiten Glasscheibe verbunden ist, wobei die erste Oberfläche und die vierte Oberfläche voneinander abgewandt sind und die Außenflächen des Vorverbunds bilden, und die zweite Oberfläche und die dritte Oberfläche einander zugewandt sind und die Innenflächen des Vorverbunds bilden, wobei zwischen der zweiten Oberfläche, der dritten Oberfläche und der Randversiegelung ein Scheibenzwischenraum gebildet ist,
Anordnen des Vorverbunds mit einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung der beiden Glasscheiben zwischen mindestens zwei Druckkissen,
Einfüllen eines flüssigen, optisch klaren Klebstoffs in den Scheibenzwischenraum und gleichzeitiges Einfüllen von Fluid in die Druckkissen derart, dass einem auf die Innenflächen des Vorverbunds wirkenden hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs durch einen auf die Außenflächen des Vorverbunds wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird,
Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs unter Beibehaltung des Außendrucks auf die Außenflächen, wobei die Verbundscheibe entsteht.
Der durch Schwerkraft erzeugte hydrostatische Druck hängt von der Dichte des verwendeten flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (LOCA) bzw. von der Dichte des verwendeten Fluids ab. Wenn die Dichten von LOCA und flüssigem Fluid zumindest annähernd gleich sind, ist es vorteilhaft, wenn der LOCA in den Scheibenzwischenraum und das flüssige Fluid in die Druckkissen so eingefüllt werden, dass eine Oberfläche des LOCA und jeweilige Oberflächen des flüssigen Fluids in den Druckkissen jederzeit im Wesentlichen auf gleicher Höhe befindlich sind. Dann kompensieren sich Innen- und Außendruck vollständig. Vorzugsweise wird das flüssige Fluid entsprechend ausgewählt und weist eine Dichte auf, die der Dichte des LOCA entspricht oder nur geringfügig davon abweicht. Als "Oberfläche" des LOCA bzw. flüssigen Fluids wird die in Bezug auf Schwerkraft höchste Oberfläche, mithin die den Pegel bestimmende Oberfläche von LOCA bzw. Fluid verstanden.
Weisen flüssiges Fluid und LOCA eine signifikant unterschiedliche Dichte auf, so kann das Verfahren angepasst werden, indem während des Befüllens von Scheibenzwischenraum und Druckkissen die relative Position der Oberflächen von flüssigem Fluid und LOCA-Säule entsprechend angepasst wird, um eine möglichst vollständige Kompensation von Innendruck und Außendruck zu erreichen. So kann der LOCA-Pegel während des Befüllens um einen konstanten Betrag oberhalb oder unterhalb der Fluidoberflächen gehalten werden. Mithin werden der flüssige, optisch klare Klebstoff in den Scheibenzwischenraum und das flüssige Fluid in die Druckkissen so eingefüllt, dass eine Oberfläche des optisch klaren Klebstoffs und jeweilige Oberflächen des flüssigen Fluids in den Druckkissen jederzeit einen konstanten Abstand (voneinander) in Schwerkraftrichtung aufweisen.
Obgleich bevorzugt, können vorteilhafte Effekte des erfindungsgemäßen Verfahrens auch dann erzielt werden, wenn keine vollständige Kompensation des Innendrucks durch den Außendruck erfolgt, wobei Abweichungen von einer vollständigen Kompensation der Drücke akzeptabel sind, solange der Innendruck, der auf dem Vorverbund lastet, durch den Außendruck signifikant verringert wird im Vergleich zu einer Befüllung in einer Luft-Atmosphäre. So können beispielsweise auch dann, wenn LOCA und flüssiges Fluid eine gleiche Dichte aufweisen, während des Befüllens mit LOCA und Fluid, geringfügige Abweichungen der Pegelstände von Fluid und LOCA-Säule akzeptabel sein. In einer Verfahrensführung erfolgt keine vollständige Kompensation des Innendrucks durch den Außendruck. In einer weiteren Verfahrensführung erfolgt eine vollständige Kompensation des Innendrucks durch den Außendruck.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der flüssige, optisch klare Klebstoff in den Scheibenzwischenraum eingefüllt und gleichzeitig wird der Vorverbund mit einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung der beiden Glasscheiben zwischen die Druckkissen eingeschoben, die sich beiderseits des Vorverbunds befinden, d.h. an beiden Außenflächen, wobei die Druckkissen bereits wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, mit Fluid gefüllt sind. Das Einschieben des Vorverbunds erfolgt derart, dass dem auf die Innenflächen des Vorverbunds wirkenden Innendruck durch den auf die Außenflächen des Vorverbunds wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird. Bei dieser Verfahrensführung sind die Druckkissen also bereits mit Fluid wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, befüllt, sodass der Vorverbund zeitgleich mit dem Befüllen mit LOCA zwischen die fluidgefüllten Druckkissen eingeschoben wird. Beim Einschieben des Vorverbunds zwischen die Druckkissen werden diese eingedrückt bzw. verformt, sodass sich der hydrostatische Druck des Fluids in den Druckkissen als Außendruck auf die Außenflächen des Vorverbunds auswirkt, d.h. die Außenflächen des Vorverbunds werden durch das Einschieben zur Anlage gegen die Druckflächen gebracht.
Mithin wird, während der Scheibenzwischenraum kontinuierlich mit LOCA befüllt wird, der Vorverbund kontinuierlich zwischen die bereits zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit Fluid befüllten Druckkissen eingeschoben. Dies geschieht so, dass der wachsende hydrostatische Druck (Innendruck), der durch die steigende LOCA-Säule erzeugt wird, vorzugsweise möglichst vollständig durch den hydrostatischen Druck (Außendruck) des Fluids in den Druckkissen kompensiert oder zumindest vermindert wird.
In Bezug auf die Dichten von LOCA und flüssigen Fluid, sowie deren Pegel, gelten die Ausführungen zur vorstehenden Verfahrensführung analog. So wird, bei einer zumindest annähernd gleichen Dichte von LOCA und flüssigem Fluid, der Vorverbund, während des Einfüllens des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs, so zwischen die Druckkissen eingeschoben, dass eine Oberfläche des LOCA und jeweilige Oberflächen des flüssigen Fluids in den Druckkissen jederzeit im Wesentlichen auf gleicher Höhe befindlich sind. Geringfügige Abweichungen hiervon sind in aller Regel auch akzeptabel. Bei signifikant unterschiedlichen Dichten von LOCA und flüssigem Fluid kann es vorteilhaft sein, wenn der Vorverbund, während des Einfüllens des LOCA, so zwischen die Druckkissen eingeschoben wird, dass eine Oberfläche des LOCA und jeweilige Oberflächen des Fluids in den Druckkissen jederzeit einen konstanten Abstand (voneinander) in Schwerkraftrichtung aufweisen.
Gemäß vorstehender Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Vorverbunds, enthaltend eine erste Glasscheibe mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche und eine zweite Glasscheibe mit einer dritten Oberfläche und einer vierten Oberfläche, wobei die erste Glasscheibe über eine umlaufende, mit mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung versehene Randversiegelung mit der zweiten Glasscheibe verbunden ist, wobei die erste Oberfläche und die vierte Oberfläche voneinander abgewandt sind und die Außenflächen des Vorverbunds bilden, und die zweite Oberfläche und die dritte Oberfläche einander zugewandt sind und die Innenflächen des Vorverbunds bilden, wobei zwischen der zweiten Oberfläche, der dritten Oberfläche und der Randversiegelung ein Scheibenzwischenraum gebildet ist,
Einfüllen eines flüssigen, optisch klaren Klebstoffs in den Scheibenzwischenraum und gleichzeitiges Einschieben des Vorverbunds zwischen mindestens zwei, zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit Fluid gefüllten Druckkissen derart, dass einem auf die Innenflächen des Vorverbunds wirkenden Innendruck infolge des hydrostatischen Drucks des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs durch einen auf die Außenflächen des Vorverbunds wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird,
Aushärten des optisch klaren Klebstoffs unter Beibehaltung des Außendrucks auf die Außenflächen des Vorverbunds, wobei die Verbundscheibe entsteht.
Wie bereits ausgeführt, ist es besonders vorteilhaft, wenn der auf die Innenflächen des Vorverbunds wirkende Innendruck durch den auf die Außenflächen des Vorverbunds wirkenden Außendruck im Wesentlichen kompensiert wird. Entsprechend der Dichten von LOCA und flüssigem Fluid und gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Flexibilität der Druckkissen kann die Verfahrensführung so sein, dass die Pegel von LOCA und flüssigem Fluid zumindest annähernd gleich, insbesondere genau gleich, sind oder aber einen konstanten Abstand aufweisen, solange der LOCA noch nicht ausgehärtet ist.
Der Außendruck wird durch zwei oder mehr Druckkissen ausgeübt, die beiderseits des Vorverbunds, d.h. an beiden Außenflächen, angeordnet sind. An jeder Außenfläche sind ein oder mehrere Druckkissen vorgesehen. Vorteilhaft befindet sich an jeder Außenfläche ein einziges Druckkissen, durch den der Außendruck an dieser Außenfläche des Vorverbunds ausgeübt wird, d.h. am Vorverbund sind dann genau zwei Druckkissen vorgesehen.
Die Druckkissen liegen den Außenflächen flächig an, sodass dem flächig wirksamen Innendruck durch einen flächig wirksamen Außendruck effektiv entgegengewirkt werden kann, sodass eine Ausbauchung bzw. Verformung der Glasscheiben oder Glasbruch vermieden werden kann. Dies kann unter Umständen auch schon dann erreicht werden, wenn die Außenflächen nicht vollflächig mit Außendruck beaufschlagt werden, wenn der Scheibenzwischenraum vollständig mit LOCA verfällt ist. Zumindest dann, wenn der Scheibenzwischenraum vollständig mit LOCA befüllt ist, liegen die Druckkissen bzw. die Druckflächen den Außenflächen des Vorverbunds größtenteils, vorzugsweise vollflächig, an, wobei vorteilhaft mehr als 70%, insbesondere mehr als 90% und vorteilhaft 100% der Außenflächen durch die mittels Fluiddruck zur Anlage gelangten Druckflächen bedeckt sind. Vorteilhaft sind die Druckflächen und Außenflächen gleich groß. Die Druckflächen haben vorteilhaft eine Größe, die mindestens der Größe der Außenflächen entspricht.
Vorteilhaft sind die Druckflächen in Größe und Form den Außenflächen angepasst, d.h. Größe und Form sind gleich. Vorzugweise haben, bei vollständiger Füllung mit Fluid, die Druckkissen jeweils im Wesentlichen eine Quaderform, mit zwei Oberflächen (Hauptflächen), die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, sowie eine dazwischen verlaufende Seitenkantenfläche. Die den Außenflächen gegenüberliegenden Hauptflächen der Druckkissen sind die Druckflächen der Druckkissen. Die Druckflächen können auf diese Weise spezifisch an Größe und Form der Außenflächen angepasst werden. Die Form der Druckkissen kann in einfacher Weise, insbesondere mittels Kantenverstärkungen, ausgebildet werden. Dies ist dem Fachmann bekannt, sodass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Die Druckkissen können, je nach Form und Größe der Verbundscheibe, auch jede andere Form und Größe aufweisen.
Es versteht sich, dass die Anlage der Druckflächen der Druckkissen mit Druck an die jeweilige Außenfläche sukzessive erfolgt mit zunehmender Befüllung der Druckkissen mit Fluid, basierend auf dem hydrostatischen Druck des Fluids. Beim Einschieben des Vorverbunds zwischen die fluidgefüllten Druckkissen erfolgt die Anlage der Druckflächen an die Außenflächen sukzessive mit dem Einschieben des Vorverbunds.
Beispielsweise liegen genau zwei Druckflächen den beiden Außenflächen des Vorverbunds mit einer Bedeckung der Außenflächen zu 100% an, wenn der Scheibenzwischenraum vollständig mit LOCA befüllt ist.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Vorverbund bereitgestellt. Die Herstellung des Vorverbunds kann dadurch erfolgen, dass die erste Glasscheibe über eine umlaufende, mit mindestens einer Vorverbund-Einlassöffnung und mindestens einer Vorverbund-Auslassöff- nung versehene Randversiegelung mit der zweiten Glasscheibe zu einem Vorverbund verbunden wird, wobei der Scheibenzwischenraum ausgebildet wird. Im bereitgestellten Vorverbund sind die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe durch die Randversiegelung miteinander verbunden. Ist ein integriertes elektrisches Funktionselement vorgesehen, kann das elektrische Funktionselement gemäß einer Ausgestaltung an einer Oberfläche der ersten Glasscheibe befestigt werden (d.h. an der zweiten Oberfläche), wobei die Oberfläche der ersten Glasscheibe mit dem Funktionselement der zweiten Glasscheibe zugewandt wird und wobei der Scheibenzwischenraum ausgebildet wird, welcher das Funktionselement enthält. Hierzu kann zunächst das elektrische Funktionselement mit einem Haftmittel an einer Oberfläche der ersten Glasscheibe befestigt werden. Das Haftmittel ist beispielsweise ein (beidseitiger) Klebefilm, ein Klebstoff (beispielsweise ein Schmelzklebstoff oder ein Polyurethan- Klebstoff) oder eine Butylmasse. Das Haftmittel kann das Funktionselement dabei nur punktuell mit der ersten Glasscheibe verbinden. Beispielsweise können Klebepunkte auf einer Oberfläche des Funktionselements verteilt aufgebracht werden (etwa in einem umlaufenden Randbereich des Funktionselements) und das Funktionselement über diese Klebepunkte punktuell an der ersten Glasscheibe angeklebt werden. Alternativ kann das Haftmittel das Funktionselement auch vollflächig mit der ersten Glasscheibe verbinden. Dazu kann eine Oberfläche des Funktionselements vollständig mit dem Haftmittel versehen werden und das Funktionselement dann vollflächig an der ersten Glasscheibe angeklebt werden. Das Haftmittel kann auch eine thermoplastische Folie sein. Das Funktionselement wird dann über die thermoplastische Folie mit der ersten Glasscheibe laminiert. Die thermoplastische Folie kann die gesamte Oberfläche (Hauptfläche) der ersten Glasscheibe bedecken und das Funktionselement ist auf einem Bereich der thermoplastischen Folie angeordnet. Die thermoplastische Folie kann beispielsweise auf Basis von Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) oder thermoplastischem Polyurethan (TPU) ausgebildet sein.
Die erste Glasscheibe (gegebenenfalls mit angebrachtem Funktionselement) wird mit der zweiten Glasscheibe zu einem Vorverbund verbunden. Dies erfolgt über eine umlaufende Randversiegelung, die in einem Randbereich, bevorzugt direkt an die Seitenkante angrenzend, zwischen der ersten und der zweiten Glasscheibe angeordnet wird. Durch die Randversiegelung werden die Glasscheiben auf Abstand gehalten, sodass ein Hohlraum (d.h. Scheibenzwischenraum) zwischen ihnen ausgebildet wird, der durch die Glasscheiben und die Randversiegelung begrenzt wird. Der Scheibenzwischenraum soll mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff gefüllt werden. Falls ein Funktionselement vorgesehen ist, wird die mit dem Funktionselement versehene Oberfläche der ersten Glasscheibe der zweiten Glasscheibe zugewandt, sodass das Funktionselement im Scheibenzwischenraum befindlich ist. Die Randversiegelung kann beispielsweise aus einem Klebefilm, einem Polyurethan-Klebstoff, einer Butylmasse, Polysulfid oder anderen Dichtmaterialien ausgebildet werden.
Die Randversiegelung muss mit mindestens einer Vorverbund-Einlassöffnung versehen werden, über welche der flüssige, optisch klare Klebstoff eingefüllt wird, und mit mindestens einer Vorverbund-Auslassöffnung, welche der Entlüftung des Scheibenzwischenraums während der Befüllung mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff dient. Dazu können beispielsweise Kanülen verwendet werden, die durch die Randversiegelung getrieben werden, oder Ventile, die in die Randversiegelung integriert werden. Die Vorverbund-Einlassöffnung und die Vor- verbund-Auslassöffnung können direkt beim Herstellen der Randversiegelung erzeugt werden oder nachträglich.
Es versteht sich, dass es auch möglich ist, das Funktionselement über ein Haftmittel nicht nur mit der ersten Glasscheibe zu verbinden, sondern zusätzlich über ein Haftmittel mit der zweiten Glasscheibe.
Der flüssige, optisch transparente Klebstoff wird über die Vorverbund-Einfüllöffnung in den Scheibenzwischenraum eingefüllt. Die Vorverbund-Einfüllöffnung ist dazu bevorzugt mit einer flexiblen Zuführungsleitung versehen, beispielsweise ein Kunststoffschlauch, mit dem der flüssige, optisch klare Klebstoff aus einem Reservoir zugeführt wird. Während des Befüllens des Scheibenzwischenraums werden die Außenflächen des Vorverbunds durch die Druckflächen der Druckkissen allmählich mit einem den Innendruck entgegenwirkenden Außendruck beaufschlagt. Vorzugsweise ist der Vorverbund dabei (im Wesentlichen) vertikal angeordnet, was bedeutet, dass die erste und die zweite Glasscheibe vertikal ausgerichtet sind.
In einer bevorzugten Verfahrensführung ist die Vorverbund-Einlassöffnung unten und die Vor- verbund-Auslassöffnung oben, d.h. oberhalb der Vorverbund-Einlassöffnung, angeordnet. So kann der flüssige, optisch klare Klebstoff vorteilhaft blasenfrei eingefüllt werden. Es ist grundsätzlich aber auch die umgekehrte Anordnung denkbar, bei der die Vorverbund-Einlassöffnung oben und die Vorverbund-Auslassöffnung unten angeordnet ist, oder eine Anordnung, bei der die Vorverbund-Einlassöffnung und die Vorverbund-Auslassöffnung seitlich positioniert sind.
Wenn der Scheibenzwischenraum vollständig mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff gefüllt ist, werden vorteilhaft in entsprechender Weise die kompletten Außenflächen des Vorverbunds mit Außendruck beaufschlagt, sodass die beiden Glasscheiben jeweils keinen Bereich aufweisen, der nicht durch gegensätzlich gerichtete Drücke beaufschlagt ist. Die Außenflächen bleiben solange mit Außendruck beaufschlagt, wie der flüssige, optisch klare Klebstoff noch nicht (vollständig) ausgehärtet ist. Beim Aushärten entsteht aus dem Vorverbund die Verbundscheibe, wobei aus dem optisch klaren Klebstoff und gegebenenfalls weiteren, zwischen den Glasscheiben befindlichen Elementen, die Zwischenschicht ausgebildet wird. Wenn der flüssige, optisch klare Klebstoff ausgehärtet ist, wird kein hydrostatischer Druck (Innendruck) mehr ausgeübt. Die Beaufschlagung mit Außendruck kann dann aufgehoben werden.
Nach dem Befüllen des Scheibenzwischenraums mit einem flüssigen, optisch klaren Klebstoff werden die Vorverbund-Einlassöffnung und die Vorverbund-Auslassöffnung verschlossen. Dies kann vor oder nach dem Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs erfolgen. Sind die Öffnungen durch Kanülen gebildet, können diese aus der Randversiegelung herausgezogen werden oder in der Verbundscheibe verbleiben. Ventile können abmontiert werden, aber auch in der Verbundscheibe verbleiben. Werden Kanülen oder Ventile entfernt, so wird die verbleibende Öffnung bevorzugt mit weiterer Dichtmasse verschlossen. Aber auch durch den ausgehärteten, optisch klaren Klebstoff kann bereits eine Abdichtung erreicht werden.
Die Zeit, die für das Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs benötigt wird, kann bei vielen Härtungsprozessen durch die Temperatur beeinflusst werden. Insbesondere kann das Aushärten durch Wärmezufuhr beschleunigt werden. Umgekehrt kann das Aushärten durch Kühlen verlangsamt werden. Die Zeit des Aushärtens kann also beispielsweise dadurch kontrolliert werden, dass der flüssige, optisch klare Klebstoff erwärmt beziehungsweise gekühlt wird.
Sofern das Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs direkt beim Befüllen startet (wie es beispielsweise bei einem 2-Komponentenklebstoff der Fall ist), kann dies zu einer ungleichmäßigen Aushärtung führen: je früher ein Anteil des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs in den Scheibenzwischenraum eingefüllt wurde, desto früher ist er vollständig ausgehärtet. Ein ungleichmäßiges, beziehungsweise zeitversetztes, Aushärten kann sich insbesondere in einer verminderten optischen Qualität äußern und auch während des Aushärtens zu mechanischen Belastungen führen.
Um dies zu vermeiden und ein möglichst gleichmäßiges, simultanes Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs zu erreichen, können mehrere Druckkissen an einer selben Außenfläche des Vorverbunds vorgesehen sein, die unabhängig voneinander temperierbar (also beheizbar und/oder kühlbar) sind bzw. temperiert werden, wobei die Druckkissen vertikal übereinander angeordnet sind. Möglich ist auch, dass die Druckkissen jeweils selbst in voneinander unabhängig temperierbare Kammern aufgeteilt werden, welche vertikal übereinander angeordnet sind und unabhängig voneinander temperierbar sind bzw. temperiert werden. Hier- durch kann die Aushärtegeschwindigkeit der entsprechenden Klebstoffanteile angepasst werden, sodass ein möglichst gleichmäßiges Aushärten erreicht wird.
Wird der optisch klare Klebstoff beispielsweise von unten in den Scheibenzwischenraum eingefüllt (Einlassöffnung ist unten), so kann die Temperatur derart eingestellt werden, dass sie von unten nach oben fällt (das heißt ein Druckkissen bzw. Kammer eines Druckkissens hat jeweils eine niedrigere Temperatur als ein direkt darunter befindliches Druckkissen bzw. Kammer). So wird ein früher eingefüllter Klebstoffanteil des optisch klaren Klebstoffs, der in der LOCA-Säule durch einen später eingefüllten Klebstoffanteil des optisch klaren Klebstoffs nach oben wandert, und somit in einem oberen Bereich der LOCA-Säule befindlich ist, aufgrund der geringeren Temperatur langsamer ausgehärtet als der später eingefüllte Klebstoffanteil des optisch klaren Klebstoffs, der in einem unteren Bereich der LOCA-Säule befindlich ist, wo die Temperatur höher ist, sodass eine schnellere Aushärtung erfolgt. Bei einer geeigneten Einstellung des Temperaturprofils kann so ein vergleichsweise gleichmäßiges Aushärten erreicht werden, wobei die gesamte LOCA-Säule ungefähr zum gleichen Zeitpunkt vollständig ausgehärtet ist.
Möglich ist auch eine umgekehrte Vorgehensweise: wird der optisch klare Klebstoff von oben in den Scheibenzwischenraum eingefüllt (Einlassöffnung ist oben), so kann die Temperatur derart eingestellt werden, dass sie von oben nach unten fällt (das heißt ein Druckkissen bzw. Kammer eines Druckkissens hat jeweils eine höhere Temperatur als ein direkt darunter befindliches Druckkissen bzw. Kammer). So wird ein früher eingefüllter Klebstoffanteil des optisch klaren Klebstoffs, der in der LOCA-Säule durch einen später eingefüllten Klebstoffanteil des optisch klaren Klebstoffs nach unten wandert, und somit in einem unteren Bereich der LOCA-Säule befindlich ist, aufgrund der geringeren Temperatur langsamer ausgehärtet als der später eingefüllte Klebstoffanteil des optisch klaren Klebstoffs, der in einem oberen Bereich der LOCA-Säule befindlich ist, wo die Temperatur höher ist, sodass eine schnellere Aushärtung erfolgt. Bei einer geeigneten Einstellung des Temperaturprofils kann auch in diesem Fall ein vergleichsweise gleichmäßiges Aushärten erreicht werden, wobei die gesamte LOCA-Säule ungefähr zum gleichen Zeitpunkt vollständig ausgehärtet ist.
Generell ist also möglich, dass der in den Scheibenzwischenraum eingefüllte, optisch klare Klebstoff in verschiedenen Klebstoffanteilen verschieden temperiert wird, derart, dass ein später eingefüllter Klebstoffanteil eine höhere Temperatur aufweist als ein früher eingefüllter Klebstoffanteil. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen folgende Merkmale auf: i) an beiden Außenflächen des Vorverbunds sind jeweils mehrere Druckkissen vertikal übereinander angeordnet, die unabhängig voneinander so temperierbar sind bzw. temperiert werden, dass ein später in den Scheibenzwischenraum eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff auf eine höhere Temperatur erwärmt wird, als ein früher in den Scheibenzwischenraum eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff, oder ii) an beiden Außenflächen des Vorverbunds ist mindestens ein Druckkissen in vertikal übereinander angeordnete Kammern unterteilt, die unabhängig voneinander so temperierbar sind bzw. temperiert werden, dass ein später in den Scheibenzwischenraum eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff auf eine höhere Temperatur erwärmt wird, als ein früher in den Scheibenzwischenraum eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff.
In einer Ausführungsform wird das oft vorhandene Schrumpfen des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs beim Aushärten kompensiert. Viele optisch klare Klebstoffe weisen ein solches Schrumpfverhalten auf, wobei ihr Volumen beim Aushärten abnimmt. Wird der Scheibenzwischenraum mit dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff vollständig befüllt und dann ausgehärtet, so kann sich diese Schrumpfung darin äußern, dass der Scheibenzwischenraum später mit dem ausgehärteten Klebstoff unvollständig gefüllt ist oder dass geometrische Abweichungen der Verbundscheibe auftreten, insbesondere mit nach innen gebogenen Glasscheiben. Dies kann dadurch kompensiert werden, dass der Scheibenzwischenraum mit dem flüssigen optischen klaren Klebstoff um dem Schrumpfbetrag gleichsam überfüllt wird. Solange der optisch klare Klebstoff flüssig ist, wird dadurch ein Druck ausgeübt und die Glasscheiben insbesondere leicht nach außen gebogen. Aufgrund des gegenwirkenden Außendrucks ist dies aber unkritisch. Durch das Schrumpfverhalten nimmt das Volumen des optisch klaren Klebstoffs ab, sodass am Ende ein vollständig gefüllter Scheibenzwischenraum mit parallelen Glasscheiben erreicht wird.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der flüssige, optisch klare Klebstoff in einer solchen Menge in den Scheibenzwischenraum eingefüllt, dass der Scheibenzwischenraum überfüllt ist, wobei ein Teil des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs aus der Vorverbund-Auslassöffnung austritt. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellte Verbundscheibe umfasst eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe, die über eine Zwischenschicht fest miteinander verbunden sind, wobei vorteilhaft, jedoch nicht zwingend, ein elektrisches Funktionselement zwischen den Glasscheiben befindlich, insbesondere in die Zwischenschicht eingelagert, ist. Die Zwischenschicht ist größtenteils, d.h. mehrheitlich beziehungsweise überwiegend, aus einem optisch klaren Klebstoff ausgebildet. Damit ist gemeint, dass ein Großteil (also mehr als 50%, insbesondere mehr als 70%) des Volumens der Zwischenschicht durch den optisch klaren Klebstoff ausgebildet ist.
Die Zwischenschicht enthält und besteht insbesondere aus dem ausgehärteten, optisch klaren Klebstoff, gegebenenfalls aus dem Haftmittel, mit dem ein elektrisches Funktionselement an der Oberfläche der ersten Glasscheibe befestigt ist, und der Randversiegelung. Das elektrische Funktionselement ist in die Zwischenschicht eingelagert. Wie schon beschrieben, kann als Haftmittel ein Klebstoff eingesetzt werden. Dies kann ebenfalls ein optisch klarer Klebstoff sein, insbesondere der gleiche optisch klare Klebstoff, mit dem der Scheibenzwischenraum befülltwird und welcher dann den überwiegenden Anteil der Zwischenschicht bildet. In diesem Fall ist das Haftmittel in der fertigen Verbundscheibe mitunter nicht mehr vom übrigen optisch klaren Klebstoff zu unterscheiden
Die erste und die zweite Glasscheibe sind bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas gefertigt, wie es für Fensterscheiben üblich ist. Grundsätzlich können alternativ aber auch andere Glassorten eingesetzt werden, beispielsweise Quarzglas, Borosilikatglas oder Aluminosilikatglas. Die Glasscheiben sind bevorzugt transparent. Die Dicke der ersten und der zweiten Glasscheibe beträgt jeweils bevorzugt von 0,5 mm bis 5 mm. Die Dicken der beiden Glasscheiben können unabhängig voneinander ausgewählt werden. Die erste und die zweite Glasscheibe können unabhängig voneinander klar sein, also keine Tönungen oder Färbungen aufweisen, oder getönt oder gefärbt sein.
Vorzugsweise enthält die Verbundscheibe ein integriertes elektrisches Funktionselement, welches bevorzugt eine Funktionsfolie mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften ist. Solche Funktionsfolien sind grundsätzlich als Mehrschichtfolie aufgebaut aus einer ersten Trägerfolie, einer ersten Flächenelektrode, einer aktiven Schicht oder Schichtenfolge, einer zweiten Flächenelektrode und einer zweiten Trägerfolie, welche in der angegebenen Reihenfolge flächig aufeinander angeordnet sind. Die Trägerfolien sind beispielsweise aus Polyethy- lenterephthalat (PET) ausgebildet und weisen eine Dicke von 0,1 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0,1 mm bis 0,5 mm, auf. Die Flächenelektroden sind beispielsweise als Schichten auf Basis eines Metalls (insbesondere Silber) oder eines transparenten elektrisch leitfähigen Oxids, insbesondere Indiumzinnoxid (ITO), ausgebildet mit einer Dicke von 10 nm bis 2 pm, bevorzugt von 20 nm bis 1 pm. Die aktive Schicht beziehungsweise Schichtenfolge richtet sich nach der Art der Funktionsfolie. Sie weist die elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften auf, welche durch Anlegen einer Spannung an die Flächenelektroden gesteuert werden können.
Die Funktionsfolie kann insbesondere eine SPD-Folie sein. SPD-Funktionsfolien enthalten eine aktive Schicht zwischen den Flächenelektroden, die suspendierte Partikel enthält, welche bevorzugt in eine zähflüssige Matrix eingelagert sind. Die Absorption von Licht durch die aktive Schicht ist durch das Anlegen einer Spannung an die Flächenelektroden veränderbar, welche zu einer Orientierungsänderung der suspendierten Partikel führt. Die Funktionsfolie kann auch eine Folie basierend auf Flüssigkristalltechnologie sein. Solche Funktionsfolien enthalten eine aktive Schicht mit Flüssigkristallen. Die Flüssigkristalle können durch Anlegen einer Spannung an die Flächenelektroden ausgerichtet werden, worauf die elektrische Steuerung der optischen Eigenschaften beruht. Die Funktionsfolie kann beispielsweise eine PDLC-Folie sein. Dabei enthält die aktive Schicht Tropfen von Flüssigkristallen in einem Polymer-Netzwerk. Werden die Flüssigkristalle im elektrischen Feld ausgerichtet, so ist der Zustand transparent und nicht lichtstreuend. Sind die Flüssigkristalle ohne elektrisches Feld nicht ausgerichtet, so ist der Zustand transluzent und stark lichtstreuend. Die Funktionsfolie kann alternativ beispielsweise eine sogenannte Guest-Host-Folie sein. Dabei enthält die aktive Schicht dichroische Farbstoffmoleküle (Guest), die in Flüssigkristallen (Host) gelöst sind. Im elektrischen Feld werden die Flüssigkristalle ausgerichtet, wodurch die Orientierung der Farbstoffmoleküle beeinflusst wird, was zu einem veränderten Transmissionsgrad (Tönungsgrad) und einer veränderten Farbe führt. Guest-Host-Folien sind erfahrungsgemäß besonders empfindlich, sodass die vorliegende Erfindung ihre Vorteile dabei in besonderem Maße entfaltet. Die Funktionsfolie kann auch eine elektrochrome Folie sein. Elektrochrome Funktionsfolien enthalten eine aktive Schichtenfolge zwischen den Flächenelektroden (elektrochrome Schichtenfolge), welche in der angegebenen Reihenfolge flächig übereinander angeordnet umfasst: eine lonenspeicherschicht, eine Elektrolytschicht und eine elektrochrome Schicht. Die elektrochrome Schicht ist eigentlicher Träger der elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften. Sie ist eine elektrochemisch aktive Schicht, deren Lichttransmission vom Einlagerungsgrad von Ionen abhängig ist. Die Ionen (beispielsweise H+-, Li+, Na+- oder K+-Ionen) werden in der lonenspeicherschicht gespeichert und durch diese bereitgestellt. Die Elektro- lytschicht trennt die elektrochrome Schicht räumlich von der lonenspeicherschicht und dient der Wanderung von Ionen. Wird eine Gleichspannung geeigneter Polarität an die Flächenelektroden angelegt, so wandern Ionen aus der lonenspeicherschicht durch die Elektrolytschicht in die elektrochrome Schicht, woraufhin die optischen Eigenschaften (Farbe, Lichttransmission) der elektrochromen Schicht in Abhängigkeit vom Ausmaß der eingewanderten Ionen geändert werden. Wird Gleichspannung mit einer entgegengesetzten Polarität an die Flächenelektroden angelegt, so wandern die Ionen zurück aus der elektrochromen Schicht durch die Elektrolytschicht in die lonenspeicherschicht und die optischen Eigenschaften der elektrochromen Schicht ändern sich in der entgegengesetzten Art. Wird keine Spannung an die Flächenelektroden angelegt, so bleibt der momentane Zustand stabil. Geeignete elektrochrome Schichten enthalten elektrochrome Materialien, beispielsweise anorganische Oxide (wie Wolframoxid oder Vanadiumoxid), Komplexverbindungen (wie Berliner Blau) oder leitfähige Polymere (wie 3,4-Polyethylendioxythiophen (PEDOT) oder Polyanilin). Die Elektrolytschicht ist typischerweise als Film organischen oder anorganischen, elektrisch isolierenden Materials mit hoher lonenleitfähigkeit ausgebildet, beispielsweise auf Basis von Lithiumphosphoroxynitrid. Die lonenspeicherschicht ist entweder dauerhaft transparent (reiner lonenspeicher) oder weist ein der elektrochromen Schicht gegensätzliches elektrochromes Verhalten auf. Ein Beispiel für einen reinen lonenspeicher sind Schichten, welche ein Mischoxid aus Titan und Cer enthalten. Beispiele für anodische elektrochrome lonenspeicherschichten sind Schichten, die Iridiumoxid oder Nickeloxid enthalten.
Die Erfindung kann aber auch mit anderen Funktionselementen realisiert werden, beispielsweise mit Lichtquellen (insbesondere LEDs, OLEDs oder Elektrolumineszenz-Folien) oder Lichtleiterschichten, mit Photovoltaik-Modulen oder anderen elektrischen Modulen.
Die erste und/oder die zweite Glasscheibe können mit weiteren thermoplastischen Folien, insbesondere auf Basis von PVB, EVA, oder TPU, prälaminiert werden, bevor die erfindungsgemäße Verbundscheibe hergestellt wird. Die thermoplastische Folie kann dabei auf der zur Zwischenschicht hingewandten oder auf der von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche der jeweiligen Glasscheibe angeordnet werden.
Die Verbundscheibe kann dafür vorgesehen sein, in einer Öffnung eines Gebäudes oder einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs einen Innenraum von der äußeren Umgebung abzutrennen. Diejenige Scheibe, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist, wird als Innenscheibe bezeichnet. Diejenige Scheibe, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, wird als Außenscheibe bezeichnet. Es ist unerheblich, ob die erste oder die zweite Glasscheibe die Außenscheibe oder Innenscheibe bildet. Die beiden Glasscheiben weisen jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche und eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkante auf. Mit außenseitiger Oberfläche wird diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt und durch die Zwischenschicht miteinander verbunden.
Die Erfindung zeigt auch die Verwendung der Verbundscheibe an Gebäuden oder in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen, beispielsweise als Windschutzscheibe, Dachscheibe, Seitenscheibe oder Rückscheibe, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen.
Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Obige Ausführungen im Zusammenhang mit der Verbundscheibe gelten in analoger Weise für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung derselben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
Figur 1 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung eines Vorverbunds zur Herstellung einer Verbundscheibe,
Figur 2A-2B Querschnitte durch eine erste Ausgestaltung und eine zweite Ausgestaltung der Verbundscheibe,
Figur 3 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit dem Vorverbund von Figur 1 zur Herstellung der Verbundscheibe in Figur 2A gemäß einem ersten Ausführungs- beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem ersten Zeitpunkt während der Herstellung der Verbundscheibe,
Figur 4 einen Querschnitt durch die Vorrichtung von Figur 3 zu einem späteren zweiten Zeitpunkt während der Herstellung der Verbundscheibe,
Figur 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung von Figur 3 zu einem noch späteren dritten Zeitpunkt während der Herstellung der Verbundscheibe,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung mehrerer Vorrichtungen von Figur 3 jeweils mit einem Vorverbund zur Herstellung einer Verbundscheibe,
Figur 7 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Vorverbund von Figur 1 zur Herstellung der Verbundscheibe in Figur 2A gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem ersten Zeitpunkt während der Herstellung der Verbundscheibe,
Figur 8 einen Querschnitt durch die Vorrichtung von Figur 7 zu einem späteren zweiten Zeitpunkt während der Herstellung der Verbundscheibe,
Figur 9 einen Querschnitt durch eine Variante der Vorrichtung von Figur 7 zur Herstellung der Verbundscheibe,
Figur 10 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Herstellung einer Verbundscheibe.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung eines Vorverbunds 101 zur Herstellung der Verbundscheibe 100. Ausgestaltungen der Verbundscheibe 100 sind in den Figuren 2A und 2B gezeigt.
Die Verbundscheibe 100 umfasst eine erste Glasscheibe 1 und eine zweite Glasscheibe 2, welche über eine Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Glasscheiben 1 , 2 sind beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas gefertigt und weisen eine Dicke von 2,1 mm auf. Die Zwischenschicht 3 weist beispielsweise eine Dicke von 1 mm auf. In der Ausgestaltung von Figur 2A enthält die Verbundscheibe 100 kein elektrisches Funktionselement. In der Ausgestaltung von Figur 2B ist die Verbundscheibe 100 beispielsweise als Dachscheibe eines Personenkraftwagens vorgesehen, welche elektrisch abgedunkelt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein elektrisches Funktionselement 4 in die Zwischenschicht 3 eingelagert. Das Funktionselement 4 ist beispielsweise eine Funktionsfolie mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, mit der die Transparenz der Verbundscheibe elektrisch gesteuert werden kann. Eine solche Fahrzeug-Dachscheibe ist typischerweise leicht sphärisch gebogen, auch wenn die Verbundscheibe 100 der Einfachheit halber plan dargestellt ist. Es ist unerheblich, welche der Glasscheiben 1 , 2 die Außenscheibe oder die Innenscheibe der Verbundscheibe bildet. Die Außenscheibe ist in Einbaulage der äußeren Umgebung des Fahrzeugs zugewandt, die Innenscheibe dem Fahrzeuginnenraum.
Die Zwischenschicht 3 ist im Wesentlichen aus einem optisch klaren Klebstoff 5 ausgebildet. In der Ausgestaltung von Figur 2B ist das Funktionselement 4 in diesen optisch klaren Klebstoff 5 eingelagert. Außerdem weist die Zwischenschicht 3 eine umlaufende Randversiegelung 6 auf, welche in einem umlaufenden Randbereich zwischen den Glasscheiben 1 , 2 angeordnet ist und die Schicht des optisch klaren Klebstoffs 5 seitlich begrenzt. In der Ausgestaltung von Figur 2B umfasst die Zwischenschicht 3 weiterhin ein Haftmittel 7, mit dem das elektrische Funktionselement 4 punktuell an der ersten Glasscheibe 1 befestigt ist. Statt des punktuell aufgebrachten Haftmittels 7 könnte auch eine Klebstoffschicht verwendet werden, z.B. eine thermoplastische Schicht, die beispielsweise durch eine PVB-Folie mit einer Dicke von 0,38 mm erzeugt wird, welche das elektrische Funktionselement 4 vollflächig mit der ersten Glasscheibe 1 verbindet.
Wie in Figur 1 in schematischer Weise dargestellt, wird bei der Herstellung der Verbundscheibe 100 aus dem Vorverbund 101 optisch klarer Klebstoff 5 in flüssiger Form in einen Scheibenzwischenraum 12 zwischen den beiden Glasscheiben 1 , 2 eingebracht. Durch den hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs 5 (Flüssigkeitssäule) werden die beiden Glasscheiben 1 , 2 nach außen gedrückt, was zu einer unerwünschten Wölbung bzw. Verformung der Glasscheiben 1 , 2 oder sogar zu Scheibenbruch führen kann. In den Figuren 1 und 2 ist dies durch die voneinander weg gerichteten Pfeile veranschaulicht. Eine genaue Beschreibung des Vorverbunds 101 erfolgt weiter unten.
Die Verbundscheibe 100 wird mit einem besonders schonenden Herstellungsverfahren hergestellt, wie im Weiteren anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben wird. Seien zunächst die Figuren 3 bis 5 betrachtet, worin ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht ist.
Zunächst wird der Vorverbund 101 für die Verbundscheibe 100 bereitgestellt, wie er in Figur 1 gezeigt ist. Der Vorverbund 101 umfasst die erste Glasscheibe 1 mit einer ersten Oberfläche
1 und einer zweiten Oberfläche II und die zweite Glasscheibe 2 mit einer dritten Oberfläche III und einer vierten Oberfläche IV. Die erste Glasscheibe 1 ist über eine umlaufende, mit mindestens einer Vorverbund-Einlassöffnung 8 und mindestens einer Vorverbund-Auslassöff- nung 9 versehenen Randversiegelung 6 mit der zweiten Glasscheibe 2 verbunden. Die erste Oberfläche I der ersten Glasscheibe 1 und die vierte Oberfläche IV der zweiten Glasscheibe
2 sind voneinander abgewandt sind und bilden die beiden Außenflächen 13 des Vorverbunds 101 , während die zweite Oberfläche II und die dritte Oberfläche III einander zugewandt sind und die beiden Innenflächen 14 des Vorverbunds 101 bilden. Zwischen den beiden Glasscheiben 1 , 2 und der Randversiegelung 6 ist ein Scheibenzwischenraum 12 gebildet. An die Vorverbund-Einlassöffnung 8 ist eine Zuführungsleitung 10 angeschlossen, an die Vorverbund- Auslassöffnung 9 ist eine Entlüftungsleitung 11 angeschlossen.
Die Herstellung des Vorverbunds 101 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die erste Glasscheibe 1 über die umlaufende Randversiegelung 7 mit der zweiten Glasscheibe 2 verbunden wird. Für die Ausgestaltung von Figur 2 wird zuvor das elektrische Funktionselement 4 mit dem punktuell aufgebrachten, klebenden Haftmittel 7 an einer Oberfläche der ersten Glasscheibe 1 befestigt. Die Klebepunkte können beispielsweise in einem umlaufenden Randbereich des Funktionselements 4 verteilt sein. Bei der Verbindung der beiden Glasscheiben 1 , 2 wird diejenige Oberfläche der ersten Glasscheibe 1 , die mit dem Funktionselement 4 versehen ist, der zweiten Glasscheibe 2 zugewandt. Hierdurch wird der Scheibenzwischenraum 12 (Hohlraum) ausgebildet, der durch die Glasscheiben 1 , 2 und die Randversiegelung 6 begrenzt ist. Das Funktionselement 4 ist im Scheibenzwischenraum 12 angeordnet. Anschließend wird die Randversiegelung 6 mit der mindestens einen Vorverbund-Einlassöffnung 8 und der mindestens einen Vorverbund-Auslassöffnung 9 versehen. Dazu können beispielsweise Kanülen durch die Randversiegelung 6 hindurch getrieben werden oder die Randversiegelung 6 mit Ventilen versehen werden. Die Vorverbund-Einlassöffnung 8 dient dazu, optisch klaren Klebstoff 5 in flüssiger Form in den Scheibenzwischenraum 12 einzufüllen. Die Vorverbund-Auslassöffnung 9 dient der Entlüftung des Scheibenzwischenraums 12 während des Befüllvorgangs. Für die Herstellung der Verbundscheibe 100 ist eine Vorrichtung 103 vorgesehen (siehe Figuren 3 bis 5), welche über ein Gestell 15 verfügt, in dem flexible Druckkissen 17 so angeordnet sind, dass sie den Vorverbund 101 zwischen sich aufnehmen können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beispielsweise zwei flexible Druckkissen 17 vorgesehen. Die flexiblen Druckkissen 17 weisen jeweils eine Kissenhülle 18 auf, die wesentlich aus einem flexiblen Material besteht, hier beispielsweise aus einer polymeren Folie (z.B. aus PVC), wobei aber auch andere Materialien denkbar sind, beispielsweise Textilien. Die flexible Kissenhülle 18 umgrenzt einen Kissenhohlraum 19, der mit einem gasförmigen oder wässrigen Fluid 24 reversibel befüllbar ist, d.h. der Kissenhohlraum 19 kann auch wieder entleert werden. Die Kissenhülle 18 weist zu diesem Zweck, jeweils in den Kissenhohlraum 19 mündend, eine Druckkissen-Einlassöffnung 20 zum Zuführen von Fluid 24 und eine Druckkissen-Auslassöffnung 20' zum Entlüften während des Befüllens des Kissenhohlraums 19 mit Fluid 24 sowie Entleeren des Kissenhohlraums 19 durch Entfernen von Fluid 24 aus dem Kissenhohlraum 19 auf. In den Figuren sind die Druckkissen-Einlassöffnung 20 und die Druckkissen-Auslassöffnung 20' der Einfachheit halber als eine kombinierte Druckkissen-Einlassöffnung/Druckkissen-Aus- lassöffnung 20, 20' dargestellt, wobei es sich versteht, dass die Druckkissen-Einlassöffnung 20 und die Druckkissen-Auslassöffnung 20' auch voneinander getrennt an verschiedenen Stellen des Druckkissens 17 befindlich sein können. In den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein flüssiges Fluid 24 in die Druckkissen 17 eingefüllt. Das Fluid 24 kann insbesondere in einem geschlossenen Kreislauf geführt sein, wobei es aus einem Reservoir (nicht dargestellt) den Druckkissen 17 zugeleitet und von den Druckkissen 17 wieder in das Reservoir befördert werden kann, beispielsweise mittels einer Umwälzpumpe.
Der Vorverbund 101 wird in einer vertikalen Anordnung der beiden Glasscheiben 1 , 2 zwischen den beiden Druckkissen 17 angeordnet und im Gestell 15 durch Fixiermittel fixiert, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist. Die Druckkissen 17 sind beim Einfügen des Vorverbunds 101 zwischen die beiden Druckkissen 17 entleert, sodass kein Druck auf die Glasscheiben 1 , 2 des Vorverbunds 101 ausgeübt wird. Die Druckkissen 17 befinden sich auf beiden Seiten des Vorverbunds 101.
Die Druckkissen 17 können jeweils mit 24 Fluid befüllt werden, wobei die Druckkissen 17 hier beispielsweise so ausgebildet sind, dass sich bei vollständiger Füllung im Wesentlichen eine Quaderform ergibt (siehe Figur 5). Die Druckkissen 17 weisen somit bei vollständiger Füllung jeweils zwei einander gegenüberliegende Hauptflächen 21 auf, die durch eine dazwischen verlaufende, umlaufende Seitenkantenfläche 22 miteinander verbunden sind. Die eine Haupt- fläche 21 eines jeweiligen Druckkissens 17 ist dem Vorverbund 101 zugewandt und dient als Druckfläche 23 zur flächigen Anlage gegen die benachbarte Außenfläche 13. Die andere Hauptfläche 21 eines jeweiligen Druckkissens 17 ist einer Gestell-Wand 16 zugewandt und dient zur flächigen Anlage gegen die Gestell-Wand 16.
Der Vorverbund 101 ist so zwischen den beiden Druckkissen 17 angeordnet, dass die Druckflächen 23 der beiden Druckkissen 17 zur Anlage gegen die jeweils benachbarte Außenfläche 13 des Vorverbunds 101 gelangen können. Die zunächst schlaffen Druckflächen 23, welche den Außenflächen 13 nicht oder nur zufällig anliegen, legen sich mit zunehmender Füllung der Druckkissen 17 sukzessive flächig den Außenflächen 13 an. Mithin werden die Druckflächen 23 dort zur Anlage gegen die Außenflächen 13 gebracht, in denen im Druckkissen 17 Fluid 24 aufgenommen ist. Ein jeweiliges Druckkissen 17 wird mit zunehmender Befüllung und den hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule gleichsam zwischen der Außenfläche 13 des Vorverbunds 101 und der Gestell-Wand 16 eingespannt, sodass sich über die der Außenfläche 13 anliegende Druckfläche 23 der hydrostatische Druck des Fluids 24 als Außendruck auf die Außenfläche 13 überträgt. Dem durch den hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs im Scheibenzwischenraum 12 auf die beiden Glasscheiben 1 , 2 wirkenden Innendruck kann somit durch einen beiderseits auf den Vorverbund 101 einwirkenden Außendruck entgegengewirkt werden. Wie in Figur 5 dargestellt, liegen die Druckflächen 23 der Druckkissen 17 den Außenflächen 13 komplett an, wenn die Druckkissen 17 vollständig mit Fluid 24 gefüllt sind. Die Druckkissen 17 bzw. die Druckflächen 23 sind so bemessen, dass die Außenflächen 13 komplett bedeckt werden. Im vorliegenden Beispiel sind Größe und Form der Druckflächen 23 gleich zu Größe und Form der Außenflächen 13.
Wie in den Figuren 3 bis 5 gezeigt, wird der Vorverbund 101 derart in der Vorrichtung 103 aufgenommen, dass die Glasscheiben 1 , 2 im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Die Vorverbund-Einlassöffnung 8 weist dabei nach unten, die Vorverbund-Auslassöffnung 9 nach oben. Die Vorverbund-Einlassöffnung 8 ist mit der Zuführungsleitung 10 verbunden, welche dafür vorgesehen ist, der Vorverbund-Einlassöffnung 8 den optisch klaren Klebstoff 5 in flüssiger Form aus einem nicht dargestellten Reservoir zuzuführen. Die Zuführungsleitung 10 ist beispielsweise ein Kunststoffschlauch. Die Vorverbund-Auslassöffnung 9 ist mit der Entlüftungsleitung 11 verbunden. Die Entlüftungsleitung 11 kann beispielsweise ebenfalls ein Kunststoffschlauch sein oder ein Rohr aus Metall oder Kunststoff. Bei dieser Verfahrensführung wird der Vorverbund 101 , welcher noch keinen optisch klaren Klebstoff 5 enthält, zwischen den (nicht mit Fluid 24 befüllten) Druckkissen 17 angeordnet. Anschließend erfolgt eine Befüllung des Scheibenzwischenraums 12 mit optisch klarem Klebstoff 5 und gleichzeitig eine Befüllung der Druckkissen 17 mit Fluid 24. Wie insbesondere in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht, wird während der Befüllung des Scheibenzwischenraums 12 mit dem optisch klaren Klebstoff 5 gleichzeitig Fluid 24 in die Druckkissen 17 eingeleitet. Es wird bevorzugt ein Fluid verwendet, das näherungsweise die gleiche Dichte aufweist wie der optisch klare Klebstoff 5. Das Fluid 24 kann beispielsweise Wasser sein. Dabei sind die Befüllgeschwindigkeiten derart aufeinander abgestimmt, dass die Oberfläche des bereits in den Scheibenzwischenraum 12 eingefüllten optisch klaren Klebstoffs 5 und die Oberflächen des Fluids 24 in den Druckkissen 17 jederzeit im Wesentlichen auf gleicher Höhe befindlich sind. Je mehr optisch klarer Klebstoff s in den Scheibenzwischenraum 12 eingefüllt wird, desto höher steigt der optisch klare Klebstoff s im Scheibenzwischenraum 12 und desto mehr Fluid 24 wird in die Druckkissen 17 eingefüllt. Die jeweiligen Pegel 25 sind gleich. Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei Zeitpunkte, wobei Figur 4 dem Zustand zu einem späteren Zeitpunkt entspricht, bei dem der Pegel 25 bereits höher liegt.
Der auf die Innenflächen 14 des Vorverbunds 101 wirkende Innendruck, verursacht durch den hydrostatischen Druck des optisch klaren Klebstoffs 5 im Scheibenzwischenraum 12, und der auf die Außenflächen 13 des Vorverbunds 101 wirkende Außendruck halten sich bei dieser Verfahrensführung stets die Waage. Auf die Glasscheiben 1 , 2 wirkt also während der Befüllung des Scheibenzwischenraums 12 effektiv (insbesondere zumindest näherungsweise) kein Druck. Würde der optisch klare Klebstoff 5 in einer Luftatmosphäre in den Scheibenzwischenraum 12 eingefüllt werden, so würde die Flüssigkeitssäule des optisch klaren Klebstoffs 5 einen Innendruck ausüben, wodurch die Glasscheiben 1 , 2 verformt oder gar zerbrochen werden könnten oder wodurch auch die Randversiegelung 6 beschädigt werden könnte. Der optische klare Klebstoff 5 ist beispielsweise ein 2-Komponenten-Polyurethan-Klebstoff.
Wie in Figur 5 gezeigt, liegen die Druckflächen 23 der Druckkissen 17 den Außenflächen 13 komplett (flächig) an, wenn der Scheibenzwischenraum 12 vollständig mit optisch klarem Klebstoff 5 und die Druckkissen 17 in entsprechender Weise vollständig mit Fluid 24 gefüllt sind. Es versteht sich, dass eine vollständige Füllung der Druckkissen 17 nicht erforderlich ist, wenn die Druckkissen 17 so groß dimensioniert sind, dass die Druckflächen 23 den Außenflächen 13 auch bei teilweiser Füllung vollständig (d.h. mit 100% Flächenbedeckung) anliegen. Sobald der Zwischenraum 12 komplett mit dem optisch klaren Klebstoff 5 gefüllt ist, wird der optisch klare Klebstoff 5 ausgehärtet. Je nach verwendetem Klebstoff 5 kann dies beispielsweise thermisch erfolgen, durch UV-Strahlung oder die chemische Reaktion eines Zwei-Kom- ponenten-Klebstoffs. Durch das Aushärten des Klebstoffs 5 wird aus dem Vorverbund 101 die Verbundscheibe 100 gebildet. Der Vorverbund 101 verbleibt beim Aushärten in der Vorrichtung 103 und es wird fortgesetzt Außendruck auf die Außenflächen 13 ausgeübt, solange der optische klare Klebstoff 5 noch nicht ausgehärtet ist und immer noch ein hydrostatischer Druck auf den Innenflächen 14 lastet. Wenn der optisch klare Klebstoff 5 ausgehärtet ist, liegt kein Innendruck mehr an den Innenflächen 14 an und die Verbundscheibe 100 kann aus der Vorrichtung 103 entnommen werden. Die Vorverbund-Einlassöffnung 8 und die Vorverbund-Aus- lassöffnung 9 werden verschlossen, beispielsweise indem die Kanülen herausgezogen oder die Ventile abmontiert werden.
In den Figuren 3 bis 5 ist der Einfachheit halber der Vorverbund 101 aus Figur 1 zur Herstellung der Verbundscheibe 100 von Figur 2A dargestellt, wobei die Verbundscheibe von Figur 2B durch das gleiche Verfahren herstellt werden kann.
In Figur 6 ist eine Anordnung veranschaulicht, bei der in einer Reihe nebeneinander mehrere Vorrichtungen 103 vorgesehen sind, mit denen mehrere Verbundscheiben 100 gleichzeitig hergestellt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit in einfacher Weise mengenskalierbar.
Im Weiteren wird anhand der Figuren 7 und 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei lediglich die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 5 erläutert werden und ansonsten auf die dortigen Ausführungen Bezug genommen wird.
In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 5 wird der Vorverbund 101 zwischen den nicht mit Fluid 24 befüllten Druckkissen 17 angeordnet. Anschließend erfolgt eine Befüllung des Scheibenzwischenraums 12 mit optisch klarem Klebstoff s und gleichzeitig eine Befüllung der Druckkissen 17 mit Fluid 24. Im Unterschied hierzu sind bei dieser Verfahrensführung die Druckkissen 17 bereits mit Fluid 24 gefüllt, vorzugsweise vollständig. Während der Scheibenzwischenraum 12 mit dem optisch klaren Klebstoff 5 befüllt wird, wird der Vorverbund 101 gleichzeitig zwischen die fluidgefüllten Druckkissen 17 eingeschoben. Dabei sind die Befüllgeschwindigkeit und die Einschiebebewegung derart aufeinander abgestimmt, dass die Oberfläche des bereits in den Scheibenzwischenraum 12 eingefüllten optisch klaren Klebstoffs 5 und die Oberflächen des Fluids 24 in den Druckkissen 17 jederzeit im Wesentlichen auf gleicher Höhe befindlich sind. Je mehr optisch klarer Klebstoff 5 in den Scheibenzwischenraum 12 eingefüllt wird, desto höher steigt der optisch klare Klebstoff 5 im Scheibenzwischenraum 12 und desto tiefer wird der Vorverbund 101 zwischen die beiden Druckkissen 17 eingeschoben. Die jeweiligen Pegel 25 sind gleich. Die Figuren 7 und 8 zeigen zwei Zeitpunkte, wobei Figur 8 dem Zustand zu einem späteren Zeitpunkt entspricht, bei dem der Pegel 25 bereits höher liegt und einer vollständigen Befüllung des Scheibenzwischenraums 12 mit optisch klarem Klebstoff 5 entspricht.
Der auf die Innenflächen 14 des Vorverbunds 101 wirkende Innendruck, verursacht durch den hydrostatischen Druck des optisch klaren Klebstoffs 5 im Scheibenzwischenraum 12, und der auf die Außenflächen 13 des Vorverbunds 101 wirkende Außendruck halten sich auch bei dieser Verfahrensführung stets die Waage. Auf die Glasscheiben 1 , 2 wirkt also während der Befüllung des Scheibenzwischenraums 12 effektiv (insbesondere zumindest näherungsweise) kein Druck.
Sobald der Zwischenraum 12 komplett mit dem optisch klaren Klebstoff 5 gefüllt ist, wird der optisch klare Klebstoff 5 ausgehärtet, wobei der Vorverbund 101 in der Vorrichtung 103 verbleibt und fortgesetzt Außendruck auf die Außenflächen 13 ausgeübt wird, solange der optische klare Klebstoff 5 noch nicht ausgehärtet ist und ein hydrostatischer Druck auf den Innenflächen 14 lastet. Anschließend kann die Verbundscheibe 100 aus der Vorrichtung 103 entnommen werden und die Vorverbund-Einlassöffnung 8 und die Vorverbund-Auslassöffnung 9 werden verschlossen.
Wie bereits ausgeführt, kann in den verschiedenen Verfahrensführungen auch eine stets konstante Differenz zwischen den Pegeln von Fluid 24 und optisch klarem Klebstoff 5 vorgesehen sein, etwa um verschiedene Dichten von optisch klarem Klebstoff 5 und Fluid 24 oder sonstige Unterschiede zwischen Innen- und Außendruck auszugleichen.
In Figur 9 ist eine Variante zu den Figuren 7 und 8 veranschaulicht, bei der die fluidbefüllten Druckkissen 17 jeweils verschiedene Kammern 26 aufweisen, die unabhängig voneinander temperierbar sind, sodass die Temperatur jeder Kammer 26 unabhängig von den anderen Kammern 26 eingestellt werden kann. Wenn ein optisch klaren Klebstoff 5 verwendet wird, der direkt auszuhärten beginnt (also beispielsweise ein Zwei-Komponenten-Klebstoff, bei dem direkt beim Einfüllen die chemische Reaktion einsetzt), erfolgt das Aushärten ungleichmäßig: je früher ein bestimmter Anteil an optisch klarem Klebstoffs 5 eingefüllt wurde, desto früher ist er ausgehärtet. Die Aushärtegeschwindigkeit ist aber typischerweise temperaturabhängig. Durch die gezeigte Weiterbildung mit den Kammern 26 lässt sich das Aushärteverhalten homogenisieren.
Die Temperatur der Kammern 26 steigt von oben nach unten. Der zuerst eingefüllte Anteil an optisch klarem Klebstoff s ist immer im oberen Teil der Flüssigkeitssäule befindlich. Dort ist die Temperatur gering und das Aushärten findet langsam statt. Je später weitere Anteile an optisch klarem Klebstoff 5 eingefüllt werden, desto weiter ist der Vorverbund 101 bereits einschoben und desto tiefer sind sie daher positioniert. Diese Anteile werden also in weiter unten befindlichen Kammern ausgehärtet, wo die Temperatur höher ist und die Aushärtegeschwindigkeit entsprechend höher. Ihnen steht weniger Zeit zum Aushärten zur Verfügung, aber das Aushärten wird durch die höhere Temperatur beschleunigt. Der letzte Anteil an optisch klarem Klebstoff 5 ist in der untersten Kammer befindlich mit der höchsten Temperatur und härtet folglich am schnellsten aus.
Durch ein geeignetes Temperaturprofil kann so erreicht werden, dass der gesamte optisch klare Klebstoff 5 ungefähr zum gleichen Zeitpunkt den vollständigen Aushärtungsgrad erreicht. Das ist vorteilhaft im Hinblick auf die optische Qualität der Verbundscheibe 100 und die mechanischen Belastungen während der Herstellung.
Obgleich in Figur 9 vier Kammern 26 dargestellt sind, kann die Anzahl der Kammern 26 kleiner oder vorzugsweise auch größer sein. Je mehr Kammern 26 ausgebildet sind, desto feiner kann das Temperaturprofil eingestellt werden. Durch eine hohe Anzahl von Kammern 26 kann im Idealfall ein quasi-kontinuierliches Temperaturprofil erzeugt werden, was zur Homogenisierung des Aushärtens ideal ist.
In Figur 10 ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ablaufdiagramms veranschaulicht. Schritte a) bis c) bezeichnen:
Schritt a) Bereitstellen eines Vorverbunds 101 , enthaltend eine erste Glasscheibe 1 mit einer ersten Oberfläche I und einer zweiten Oberfläche II und eine zweite Glasscheibe 2 mit einer dritten Oberfläche III und einer vierten Oberfläche IV, wobei die erste Glasscheibe 1 über eine umlaufende, mit mindestens einer Vorverbund-Einlassöffnung 8 und mindestens einer Vor- verbund-Auslassöffnung 9 versehene Randversiegelung 6 mit der zweiten Glasscheibe 2 verbunden ist, wobei die erste Oberfläche I und die vierte Oberfläche IV voneinander abgewandt sind und die Außenflächen 13 des Vorverbunds 101 bilden, und die zweite Oberfläche II und die dritte Oberfläche III einander zugewandt sind und die Innenflächen 14 des Vorverbunds bilden, wobei zwischen den beiden Glasscheiben 1 , 2 und der Randversiegelung 6 ein Scheibenzwischenraum 12 gebildet ist,
Schritt b)
Einfüllen eines flüssigen, optisch klaren Klebstoffs 5 in den Scheibenzwischenraum 12, wobei während des Einfüllens einem als Innendruck auf die Innenflächen 14 wirkenden hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs 5 durch einen auf die Außenflächen 13 wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird, wobei der Außendruck durch Druckflächen 23 von Druckkissen 17 ausgeübt wird, die den Außenflächen 13 flächig anliegen, und wobei der Außendruck auf dem hydrostatischen Druck von Fluid 24 in den Druckkissen 17 basiert,
Schritt c)
Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs 5 unter Beibehaltung des Außendrucks auf die Außenflächen 13, wobei die Verbundscheibe 100 entsteht.
Aus obigen Ausführungen ergibt sich, dass die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben bereitstellt, durch das Verbundscheiben aufgrund einer vergleichsweise geringen mechanischen Belastung mit einer hohen optischen Qualität und geringem Ausschuss herstellbar sind. Dies gilt insbesondere für Verbundscheiben mit integrierten elektrischen Funktionselementen. Das Verfahren kann in der industriellen Serienfertigung von Verbundscheiben in gängigen Produktionsanlagen implementiert werden, sodass Verbundscheiben mit einer hohen optischen Güte und geringem Ausschuss in großer Zahl einfach, kostengünstig und zuverlässig hergestellt werden können. Bezugszeichen:
1 erste Glasscheibe
2 zweite Glasscheibe
3 Zwischenschicht
4 elektrisches Funktionselement
5 optisch klarer Klebstoff
6 Randversiegelung
7 Haftmittel
8 Vorverbund-Einlassöffnung
9 Vorverbund-Auslassöffnung
10 Zuführungsleitung
11 Entlüftungsleitung
12 Scheibenzwischenraum
13 Außenfläche
14 Innenfläche
15 Gestell
16 Gestell-Wand
17 Druckkissen
18 Kissenhülle
19 Kissenhohlraum
20 Druckkissen-Einlassöffnung
20' Druckkissen-Auslassöffnung
21 Hauptfläche
22 Seitenkantenfläche
23 Druckfläche
24 Fluid
25 Pegel
26 Kammer
100 Verbundscheibe
101 Vorverbund
103 Vorrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100), umfassend:
Bereitstellen eines Vorverbunds (101), enthaltend eine erste Glasscheibe (1) mit einer ersten Oberfläche (I) und einer zweiten Oberfläche (II) und eine zweite Glasscheibe (2) mit einer dritten Oberfläche (III) und einer vierten Oberfläche (IV), wobei die erste Glasscheibe (1) über eine umlaufende, mit mindestens einer Vorverbund-Einlassöffnung (8) und mindestens einer Vorverbund-Auslassöffnung (9) versehene Randversiegelung (6) mit der zweiten Glasscheibe (2) verbunden ist, wobei die erste Oberfläche (I) und die vierte Oberfläche (IV) voneinander abgewandt sind und die Außenflächen (13) des Vorverbunds (101) bilden, und die zweite Oberfläche (II) und die dritte Oberfläche (III) einander zugewandt sind und die Innenflächen (14) des Vorverbunds bilden, wobei zwischen den beiden Glasscheiben (1 , 2) und der Randversiegelung (6) ein Scheibenzwischenraum (12) gebildet ist,
Einfüllen eines flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) in den Scheibenzwischenraum (12), wobei während des Einfüllens einem als Innendruck auf die Innenflächen (14) wirkenden hydrostatischen Druck des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) durch einen auf die Außenflächen (13) wirkenden Außendruck entgegengewirkt wird, wobei der Außendruck durch Druckflächen (23) von Druckkissen (17) ausgeübt wird, die den Außenflächen (13) flächig anliegen, und wobei der Außendruck auf dem hydrostatischen Druck von Fluid (24) in den Druckkissen (17) basiert,
Aushärten des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) unter Beibehaltung des Außendrucks auf die Außenflächen (13), wobei die Verbundscheibe (100) entsteht.
2. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach Anspruch 1 , bei welchem der Vorverbund (101) mit einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung der beiden Glasscheiben (1 , 2) zwischen den Druckkissen (17) angeordnet wird, wobei der flüssige, optisch klare Klebstoff (5) in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllt wird und gleichzeitig Fluid (24) in die Druckkissen (17) eingefüllt wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach Anspruch 2, bei welchem der flüssige, optisch klare Klebstoff (5) in den Scheibenzwischenraum (12) und das Fluid (24) in die Druckkissen (17) so eingefüllt werden, dass eine Oberfläche des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) und jeweilige Oberflächen des Fluids (24) in den Druckkissen (17) jederzeit im Wesentlichen auf gleicher Höhe befindlich sind oder jederzeit einen konstanten Abstand in Schwerkraftrichtung aufweisen.
4. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach Anspruch 1 , bei welchem der flüssige, optisch klare Klebstoff (5) in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllt wird und gleichzeitig der Vorverbund (101) in einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung der beiden Glasscheiben (1 , 2) zwischen die wenigstens teilweise mit Fluid (24) befüllten Druckkissen (17) eingeschoben wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach Anspruch 4, bei welchem der Vorverbund (101) während des Einfüllens des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) so zwischen die Druckkissen (17) eingeschoben wird, dass eine Oberfläche des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) und jeweilige Oberflächen des Fluids (14) in den Druckkissen (17) jederzeit im Wesentlichen auf gleicher Höhe befindlich sind oder jederzeit einen konstanten Abstand in Schwerkraftrichtung aufweisen.
6. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem der auf die Innenflächen (14) wirkende Innendruck durch den auf die Außenflächen (13) wirkenden Außendruck im Wesentlichen kompensiert wird.
7. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem, bei vollständiger Füllung des Scheibenzwischenraums (12) mit optisch klarem Klebstoff (5), die Druckflächen (23) der Druckkissen (17) den Außenflächen (13) vollflächig anliegen.
8. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem, bei vollständiger Füllung mit Fluid (24), die Druckkissen (17) jeweils im Wesentlichen eine Quaderform aufweisen, wobei den Außenflächen (13) gegenüberliegende Hauptflächen (21) der Druckkissen (17) Druckflächen (23) der Druckkissen (17) sind.
9. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem eine Dichte des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) einer Dichte des Fluids (24) entspricht.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis
9, bei welchem der flüssige, optisch klare Klebstoff (5) über eine an einer Unterseite des Scheibenzwischenraums (12) befindliche Vorverbund-Einlassöffnung (8) in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllt wird.
11. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem i) an beiden Außenflächen (13) des Vorverbunds (101) jeweils mehrere Druckkissen (17) vertikal übereinander angeordnet sind, die unabhängig voneinander so termperiert werden, dass ein später in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff (5) auf eine höhere T emperatur erwärmt wird, als ein früher in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff (5), oder ii) an beiden Außenflächen (13) des Vorverbunds (101) mindestens ein Druckkissen (17) in vertikal übereinander angeordnete Kammern (26) unterteilt ist, die unabhängig voneinander so temperiert werden, dass ein später in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff (5) auf eine höhere Temperatur erwärmt wird, als ein früher in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllter Anteil an dem flüssigen, optisch klaren Klebstoff (5).
12. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , bei welchem der flüssige, optisch klare Klebstoff (5) in einer solchen Menge in den Scheibenzwischenraum (12) eingefüllt wird, dass der Scheibenzwischenraum (12) überfüllt ist, wobei ein Teil des flüssigen, optisch klaren Klebstoffs (5) aus der Vorverbund-Auslassöff- nung (9) austritt.
13. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem ein elektrisches Funktionselement (4), beispielsweise eine Funktionsfolie mit elektrisch steuerbaren optischen Eigenschaften, insbesondere eine SPD-Folie, eine Folie basierend auf Flüssigkristalltechnologie oder eine elektrochrome Folie, eine Lichtquelle oder ein Lichtleiter oder ein Photovoltaik-Modul, in den optisch klaren Klebstoff (5) eingelagert wird.
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