DE102009057156A1

DE102009057156A1 - Isolierglasscheibe

Info

Publication number: DE102009057156A1
Application number: DE200910057156
Authority: DE
Inventors: Bruno Kassnel-Henneberg
Original assignee: Seele Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Seele Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2009-12-05
Filing date: 2009-12-05
Publication date: 2011-06-09

Abstract

Mehrfachisolierglasscheibe (1), bestehend aus mindestens zwei Außenscheiben (2, 3) und mindestens einer mittleren Scheibe (4), sowie einem schubsteifen Randabstandhalter (5), welcher mit einem hochfesten Klebstoff (8) mit den beiden Außenscheiben (2, 3) schubsteif verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsprofil (5) einen Hohlraum (13) für die Aufnahme der mittleren Scheibe (4) besitzt und darin gelenkig gelagert ist und dampfdicht ausgeführt ist.

Description

Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung beschreibt die Ausführung eines Randverbundes an Isolierglasscheiben. Im Normalfall besteht der Randverbund aus einem Hohlprofil aus Metall oder Kunststoff, in dem das Trockenmittel (9) für die Funktion der Isolierglasscheibe untergebracht ist. Zur Außenseite hin wird noch eine zusätzliche Abdichtung aus Silikon oder Polysulfid angebracht. Im Allgemeinen übernimmt der Randverbund keine statische Funktion. Bei Belastung verhält sich die Isolierscheibe statisch mehr oder weniger wie zwei Einzelscheiben. Die bisherigen Abstandshalter, wie auch die bisherigen Abdichtungsmaterialien, sind nicht in der Lage, die beiden Scheiben soweit schubfest miteinander zu verbinden, dass durch den Verbund des Randes die beiden Scheiben als gemeinsames Profil tragen können. Dies wäre jedoch sehr wünschenswert, da hierdurch besonders die Verformungen unter Belastung stark reduziert werden könnten und je nach Scheibengröße sogar auf sichtbare Stützprofile ganz verzichtet werden könnte.
Um diesen Nachteil des bisherigen Randverbundes zu beheben wird vorgeschlagen, dass der Randabstandhalter (5) aus einem hochfesten Kunststoffmaterial oder eines speziellen Metalls besteht. Als besonders geeignet wird ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) angesehen. Die Vorteile liegen in einem relativ kleinen Wärmeleitwert (ca. 1 W/mK) und einem zu Glas sehr ähnlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten. Dies ist sehr wichtig, damit Zwängungen infolge Temperatureinwirkung und somit hohe Spannungen im Randverbund (Randabstandhalter und Klebfuge) infolge unterschiedlicher Temperaturdehnungen vermieden werden. Die Anbindung des Abstandhalters (5) kann entweder durch entsprechend hochfeste Kleber (8) erfolgen, oder durch hochfeste Verbundfolien. Z. B. bietet das Ionoplast Polymer (SG Folie von Du Pont) geeignete Festigkeiten, aber auch Klebstoffe z. B. auf Epoxidharzbasis oder Acrylatklebstoffe sind für die gegebenen Anforderungen geeignet. Durch den Verbund des schubsteifen Abstandshalters (5) mit den Glasscheiben (2, 3) wird ein Verbundtragverhalten erzeugt bei dem durch die Schubsteifigkeit des Abstandhalters eine Kopplung der äußeren Scheiben (2, 3) zu einem Gesamttragsystem erfolgt (Prinzip eines Doppel-T-Profils). Die Verklebung einer Isolierglasscheibe mit einem schubsteifen Randprofil mit hochfesten Klebstoffen ist nur unter Beachtung einer ganzen Reihe von Punkten technisch dauerhaft möglich. Bei den bisherigen Lösungen Isolierglasscheiben mit einem schubsteifen tragenden Randverbund zu bauen, werden die Funktionen der statischen Festigkeit und die Dampfdichtigkeit durch unterschiedliche nebeneinander liegende Systeme erfüllt, bzw. die Dampfdichtigkeit in der Konstruktion nicht weiter beachtet. Im Gegensatz dazu wird hier eine Lösung vorgeschlagen, bei der in einem Randabstandhalter (5) alle Funktionen in einem Profil vereint werden. Der besondere Vorteil liegt in der schmalen Ansichtsbreite des Randverbundes im Vergleich zu den bisher vorgeschlagenen Konstruktionen. Das Randabstandhalterprofil (5) fixiert sowohl die äußeren Glasscheiben (2, 3) als auch die mittlere Scheibe (4) des 3fach-Isolierglasaufbaus. Die Fixierung der mittleren Scheibe (4) erfolgt durch den räumlichen Einschluss der Scheibe durch den Abstandhalter (5) und trennt die beiden Scheibenzwischenräume (11, 12) hermetisch voneinander ab, wobei die mittlere Scheibe (4) sich aber frei verdrehen kann. Dies wird z. B. durch eine Butylabdichtung in dem speziell geformten Hohlraum (13), in dem die Scheibe fixiert wird, gewährleistet. Die Form des Hohlraumes (13) ist dabei so gestaltet, dass der Dichtstoff beim Einschieben der Scheibe verdrängt wird. Dabei füllt der Dichtstoff den Hohlraum komplett aus und quillt seitlich an der Scheibe den Spalt nach vorne, ohne dass Lufteinschlüsse entstehen. Dies wird durch die Verjüngung des Spaltes erreicht, wodurch sichergestellt ist, dass von hinten immer ausreichend Dichtstoff nachfließen kann. Damit die hermetische Dichtigkeit der Scheibenzwischenräume (11, 12) gewährleistet ist, muss auch die Dampfdiffusion durch das Profil ausgeschlossen werden. Dies kann z. B. durch eine dampfdichte Trennlage (15) in Form einer Folierung (Metallfolie) oder durch eine entsprechende Lackierung sichergestellt werden. Die Dichtigkeit von außen wird ebenfalls durch eine entsprechende dampfdichte Trennlage (15) mit Butylabdichtung (6) und einer sekundären Dichtebene (7) (z. B. Silikon) erfolgen. Eine einfache Möglichkeit auf dichtende Trennlagen (15) zu verzichten könnte auch darin bestehen den Abstandhalter (4) aus Metall auszuführen. Voraussetzung hierfür ist es, wie bereits oben beschrieben, ein Metall zu verwenden, dass einen sehr ähnlichen Temperaturausdehnungskoeffizient wie Glas aufweist, um temperaturbedingte Zwängungen in der Verklebung zu vermeiden. Dies könnten spezielle Edelstahllegierungen sein, oder die Verwendung von Titan. Aufgrund der hohen Tragfähigkeit eines metallischen Abstandhalters könnten die Wandstärken deutlich verringert werden. Dies würde zumindest teilweise die hohe thermische Temperaturleitfähigkeit eines metallischen Abstandhalters kompensieren.
Eine wesentliche Voraussetzung für die dauerhafte Funktionstüchtigkeit der Isolierglasscheibe mit schubsteifem Randverbund ist die Kontrolle des Klimadrucks in den Scheibenzwischenräumen (11, 12). Diese „Klimalasten” entstehen durch Temperaturänderungen in den Scheibenzwischenräumen, Höhenveränderung der Scheiben (z. B. Differenz Herstellort zu Einbauort) und die meteorologischen Luftdruckschwankungen. Aufgrund des schubsteifen Randprofils (5) und der schubsteifen Verklebung (8) wirkt die Lagerung der Scheiben (2, 3) wie eine Einspannung, da eine freie Verdrehung der Scheiben nicht möglich ist. Diese Einspannung erhöht wiederum die Steifigkeit der Außenscheiben (2, 3), die ohnehin aufgrund der statischen Voraussetzungen relativ dick ausgeführt werden müssen. Bei einer Ausführung mit hermetisch dichten Scheibenzwischenräumen (11, 12) wäre die Folge, dass die Klimalasten so hoch ansteigen, dass die dauerhaft zulässigen Klebespannungen deutlich überschritten werden, bzw. die zulässigen Spannungen im Glas überschritten werden.
Damit der Anstieg der Klimalasten nur sehr gering ausfällt, wird vorgeschlagen den inneren Scheibenzwischenraum (12) zur Außenluft hin zu öffnen. Damit kann ein Druckausgleich für den innenliegenden Scheibenzwischenraum (12) erfolgen wodurch die Klimalasten bereits deutlich geringer ausfallen. Die Öffnung des inneren Scheibenzwischenraumes (12) wird durch die größere Tiefe begründet und damit, dass die mittlere Scheibe (4) eine höhere Temperatur als die äußere Scheibe (2) besitzt, wodurch die Kondensationsgefahr im Scheibenzwischenraum (12) deutlich herabgesetzt ist. Weitere positive Effekte (Reduzierung des Klimadrucks im äußeren Scheibenzwischenraum (11) werden durch die Wahl einer möglichst dünnen Scheibe (4) erzielt, und die Tatsache dass die Scheibe (4) gelenkig im Abstandhalterprofil (5) gelagert wird, so dass eine freie Verdrehung der Scheibe (4) in der Lagerung möglich ist. Diese Maßnahmen bewirken eine Reduzierung des Klimadrucks im Scheibenzwischenraum (11) um ca. den Faktor 10 im Vergleich zu einem System mit vollständig geschlossenen Scheibenzwischenräumen (11, 12).
Ein besonderer Vorteil dieser Variante liegt darin, dass die statisch tragende Verklebung im „geschützten” Bereich liegt, da sie innerhalb der Dichtstoffe (6) positioniert ist. Aus diesem Grund könnten unter Umständen auch transparente Klebstoffe (z. B. Acrylatklebstoff) zur Anwendung kommen die feuchtigkeitsempfindlicher sind. In diesem Fall könnte auf eine Randbedruckung der Scheiben verzichtet werden, die bei der Verwendung von schwarzen Epoxidharzklebstoffen unter Umständen aus architektonischer Sicht erforderlich ist.

Claims

Mehrfachisolierglasscheibe (1), bestehend aus mindestens zwei Außenscheiben (2, 3) und mindestens einer mittleren Scheibe (4), sowie einem schubsteifen Randabstandhalter (5), welcher mit einem hochfesten Klebstoff (8) mit den beiden Außenscheiben (2, 3) schubsteif verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsprofil (5) einen Hohlraum (13) für die Aufnahme der mittleren Scheibe (4) besitzt und darin gelenkig gelagert ist und dampfdicht ausgeführt ist.
Mehrfachisolierglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dampfdichte Ausführung des Abstandshalteprofils (5) durch eine dampfdichte Folie (15) oder eine dampfdichte Beschichtung erfolgt.
Mehrfachisolierglasscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Ausbildung des Hohlraums (13) im Abstandhalterprofil (5) für die Lagerung der Scheibe (4) so ausgebildet ist, das durch das Zusammenschieben der Scheibe (4) und des Abstandhalters (5) der Dichtstoff (14) so verformt wird, dass er die Scheibe (4) hohlraumfrei eindichtet.
Mehrfachisolierglasscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (13) im Randabstandhalter (5) so ausgebildet ist dass er eine mechanische und gleichzeitig gelenkige Fixierung für die mittlere Scheibe (4) darstellt.
Mehrfachisolierglasscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die statisch tragende Verklebung (8) mindestens an der Außenseite durch ein zusätzliches Dichtmaterial (6) abgedichtet wird, und so die Verklebung vor Wasserdampfdiffusion und Feuchtigkeit geschützt ist.
Mehrfachisolierglasscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabstandhalter (5) so ausgebildet ist, dass die beiden Scheibenzwischenräume zueinander hermetisch dicht abgeschlossen sind, wobei eine der beiden Scheibenzwischenräume (11, 12) nach außen geöffnet ist, um Druckunterschiede auszugleichen.
Mehrfachisolierglasscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabstandhalter (5) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) hergestellt ist.
Mehrfachisolierglasscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabstandshalter (5) aus einer Metalllegierung hergestellt ist die einen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen 9 und 11·10–6 1/K besitzt.