DE60025322T2 - Verbundglasscheibe für eine Glasstruktur - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • In zunehmenden Maße werden in der Architektur Ganzglasfassaden und Konstruktionselemente aus Glas eingesetzt, wobei aus Sicherheitsgründen in den meisten Fällen Verbundsicherheitsglas verwendet wird. Dabei müssen die Glaseinheiten aus Verbundsicherheitsglas in geeigneter Weise an einer Unterkonstruktion, an Halteschienen oder einem Fundament befestigt werden.
  • Bei einer aus EP 0 525 690 B1 bekannten Verbundglasscheibe der eingangs genannten Art wird vorgeschlagen, in die thermoplastische Zwischenfolie einer aus mindestens zwei Einzelscheiben bestehenden Verbundglasscheibe eigensteife Halteelemente einzulegen, die stirnseitig aus der Verbundglasscheibe herausgeführt werden. Die Halteelemente weisen plattenförmige Bereiche aus Flachmaterial auf, mit denen sie in Randbereichen der Verbundglasscheibe in die Verbindungsschicht zwischen zwei Einzelglasscheiben eingelegt sind. Dabei werden die Halteelemente in ihrem in die Verbindungsschicht eingebetteten Bereichen mit Durchbrüchen versehen, so dass die Verbindungsschicht diese durchdringt und nach dem Aushärten eine formschlüssige Verbindung mit den Halteelementen gebildet wird. Zur Herstellung solcher Glaselemente sind zwar keine Bohrungen oder Durchbrüche in den Glasscheiben erforderlich, wenn jedoch zur Übertragung hoher Kräfte und Momente relativ dicke Halteelemente benötigt werden, muss auch die organische Verbindungsschicht eine entsprechende Stärke aufweisen, um die Halteelemente aufzunehmen. Dies ist aber mit Schwierigkeiten verbunden, da die Fließfähigkeit der üblicherweise verwendeten organischen Zwischenschichten nicht ausreicht, die Durchbrüche auszufüllen. Dadurch wird nicht nur die Festigkeit des Glaselements verringert, sondern es bilden sich auch Blasen, die das ästhetische Erscheinungsbild stark beeinträchtigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundglasscheibe der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die genannten Nachteile nicht aufweist und einfach herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands an.
  • Die erfindungsgemäße Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass das Haltelement in einer Nut zwischen zwei Einzelscheiben angeordnet ist, wobei die Nut dadurch gebildet wird, dass mindestens zwei Einzelscheiben im wesentlichen durch mindestens eine weitere vom Rand der Verbundglasscheibe zurückspringende, im folgenden als Mittelscheibe bezeichnete Einzelscheibe beabstandet werden. Die einzelnen Scheiben und das Halteelement werden an ihren zueinander hingewandten Oberflächen jeweils mit einer organischen Verbindungsschicht miteinander verklebt. Das Halteelement ragt stirnseitig aus der so gebildeten Verbundglasscheibe heraus. Die mechanische Belastbarkeit des Halteelements kann über seine Stärke jeder statischen Anforderung angepasst werden, dazu muss lediglich das Maß der Nut durch Anpassung der Dicke der zurückspringenden Mittelscheibe und/oder ihres Abstands vom Rand der Verbundglasscheibe verändert werden.
  • Es ist auch ohne weiteres möglich, den in der Flucht mit dem Halteelement liegenden Bereich der Verbundglasscheibe durch mehrere miteinander verbundene Scheiben auszufüllen, die dann gemeinsam die Mittelscheibe bilden.
  • Mit Scheibe, Einzelscheibe und Mittelscheibe sind hier plattenförmige Elemente gemeint, die vorzugsweise aus Glas, Glaskeramik oder Kunststoff bestehen und vorzugsweise transluzent oder transparent sind. Es ist aber auch möglich, opake plattenförmige Elemente aus Metall oder einem anderen undurchsichtigen Werkstoff einzusetzen. Die verschiedenen Materialien können auch in Kombinationen in der erfindungsgemäßen Verbundglasscheibe verwendet werden. Die als Einzelscheiben bezeichneten Elemente können ihrerseits wiederum Teil eines Verbundes nach Art einer Verbund- oder Isolierglasscheibe sein.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, zwischen den einander zugewandten Stirnseiten von Halteelement und Mittelscheibe einen Streifen einer organischen Verbindungsschicht vorzusehen. Dadurch werden durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen oder Fertigungstoleranzen hervorgerufene Hohlräume ausgefüllt, so dass keine Luftblasen entstehen, die das ästhetische Erscheinungsbild beeinträchtigen.
  • Bei hoher Beanspruchung der Verklebung von Halteelement und Glasscheiben mit der organischen Verbindungsschicht oder wenn aus Sicherheitsgründen eine zweite Verbindung neben der Verklebung verlangt wird, kann zusätzlich eine kraft- oder formschlüssige Verbindung angebracht werden. Am einfachsten lässt sich dies mit einer alle Schichten der Verbundglasscheibe und das Halteelement durchdringenden Bohrung erreichen. Unter Verwendung einer Schraube/Mutter-Paarung werden dann die außen liegenden Scheiben gegen das Halteelement gepresst. Ebenso ist es möglich, in eine passgenaue Bohrung einen Bolzen einzuführen und damit eine formschlüssige Verbindung zu gewährleisten. Eine andere Lösung besteht darin, die Bohrung als Sackloch so auszuführen, dass die Verbundglasscheibe nur von einer Hauptfläche her durchbrochen ist und die Bohrung in das Halteelement hinein fortgeführt ist. Wenn eine Schraubverbindung gewünscht ist, wird ein Innengewinde in der in dem Halteelement befindlichen Bohrung angebracht. Kraft- und formschlüssige Verbindung können natürlich auch kombiniert werden.
  • Wenn der nach außen ragende Abschnitt des Halteelements nicht mit einer Halte- oder Unterkonstruktion verschweißt oder verklemmt wird, müssen an ihm Mittel zum Befestigen wie Lochbohrungen, Anschweißmuttern oder ähnliches angebracht sein. Natürlich können auch abgewinkelte Bereiche zum Befestigen vorgesehen werden, jedoch werden Lösungen bevorzugt, bei denen die Halteelemente nicht über die Hauptflächen der Verbundglasscheibe überstehen. Die Halteelemente sind also bevorzugt plattenförmig, als Werkstoff hat sich Edelstahl bewährt.
  • In einer weiteren Ausführungsform bestehen eine oder mehrere der Scheiben der erfindungsgemäßen Verbundglasscheibe aus vorgespanntem Glas. Aus Sicherheitsgründen ist dies zwar nicht erforderlich, da die einzelnen Scheiben ja mit einer organischen Verbindungsschicht untereinander verklebt sind, es können aber die Zug- und Biegefestigkeit, die Oberflächenhärte sowie die Temperaturwechselbeständigkeit durch diese Maßnahme erhöht werden. Die Vorspannung kann chemisch oder thermisch erfolgen, wobei das thermische Vorspannen bei den relativ großen Dicken der Gläser für Glaskonstruktionen kostengünstiger ist.
  • Die Verbindung der Scheiben untereinander und mit dem Halteelement erfolgt zweckmäßig mit einem an sich bekannten Verbindeverfahren unter Anwendung von Wärme und/oder Druck. Als organische Verbindungsschicht hat sich dabei eine thermoplastische Klebefolie aus Polyvinylbutyral bewährt. Es können aber auch andere geeignete organische Verbindungsschichten eingesetzt werden, wenn sie nur eine genügend hohe Klebfestigkeit ergeben und ihre Widerstandsfähigkeit gegen chemische und physikalische Umgebungseinflüsse ausreichend ist. Das Verbindeverfahren muss in diesem Fall natürlich entsprechend gewählt werden.
  • Die organischen Verbindungsschichten können auch weitere Aufgaben erfüllen, beispielsweise Schalldämmung, Filterung der UV-Strahlung des Sonnenlichts oder Farbgebung der Verbundglasscheibe. Außerdem ist es möglich, eine oder mehrere der die einzelnen Scheiben und/oder das Halteelement verbindenden organischen Verbindungsschichten als Laminat mit einer zusätzlichen Funktion auszugestalten. Dieses besteht dann aus zwei Verbindungsschichten, zwischen die eine weitere Kunststofffolie, etwa aus Polyethylenterephthalat eingelegt ist. Diese Kunststofffolie kann zum Beispiel selbst eingefärbt sein oder mit einer ein bestimmtes Spektrum elektromagnetischer Strahlung reflektierenden, transparenten Dünnschicht versehen sein.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen ohne Absicht einer Einschränkung aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
  • Es zeigen in vereinfachter Darstellung
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform der an einer Unterkonstruktion verschraubten Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion in Schnittdarstellung, und
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verbundglasscheibe mit zusätzlicher Befestigung des Halteelements.
  • Gemäß 1 besteht die erfindungsgemäße Verbundglasscheibe 1 aus zwei 12 mm dicken, nach außen weisenden Einzelscheiben 2 und 3, einer von ihnen eingeschlossenen 10 mm dicken, einzelnen Mittelscheibe 4, einem 10 mm starken Halteelement 5 aus Edelstahl sowie drei thermoplastischen Klebefolien 6, 7 und 8 aus Polyvinylbutyral, welche die organischen Verbindungsschichten bilden. Die drei aus Glas bestehenden Scheiben 2, 3, und 4 sind thermisch vorgespannt. Die Mittelscheibe 4 springt gegenüber dem unteren Rand der Verbundglasscheibe 1 etwa 200 mm zurück und bildet dadurch eine Nut, in die das Halteelement 5 eingelegt ist. Das Halteelement 5 und die Mittelscheibe 4 sind mit den Hauptflächen der Einzelscheiben 2 und 3, die der Mittelscheibe 4 beziehungsweise dem Halteelement 5 zugewandt sind, vollflächig mit Hilfe der thermoplastischen Klebefolien 6 und 7 verklebt. Zur Vermeidung von Hohlräumen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungs-Koeffizienten und um das Entstehen von Gasblasen zu verhindern, wird zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Mittelscheibe 4 und des Halteelements 5 ein Streifen thermoplastischer Klebefolie 8 eingelegt.
  • Während des Verbindeprozesses unter Anwendung von Druck und Wärme müssen diese Stirnflächen unter Zwischenschaltung der Klebefolie 8 leicht gegeneinander verspannt werden, um eine innige und lückenlose Verklebung zu erzielen. Der aus der Stirnfläche der Verbundglasscheibe 1 herausragende Abschnitt 9 des Halteelements 5 wird in einer Fundamenthalterung 10 mit einer Klemmbacke 11 und einer Schraubverbindung 12 festgeklemmt. Zwischen dem Halteelement 5 und der Fundamenthalterung 10 bzw. der Klemmbacke 11 können im Stahlbau üblicherweise verwendete Zwischenlagen oder Unterlegscheiben 13 eingelegt sein.
  • In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Verbundglasscheibe 1 dargestellt, bei der die nach außen weisenden Einzelscheiben 2 und 3 durch eine aus zwei etwa 4 mm dicken Glasscheiben 41 und 42 bestehende Mittelscheibe voneinander beabstandet werden. Die beiden Glasscheiben 41 und 42 sind wiederum mit einer thermoplastischen Klebefolie 43 miteinander verklebt. Die Anordnung der übrigen Einzelteile der Verbundglasscheibe 1 erfolgt analog zu der Darstellung in 1, bis auf eine zusätzliche Schraubverbindung 14 des Halteelements 5 mit den Einzelscheiben 2 und 3. Die Schraubverbindung 14 ist ohne über die Hauptflächen der Verbundglasscheibe 1 hinausragende Teile ausgeführt. Dazu ist in den Einzelscheiben 2 und 3 jeweils eine angefaste Bohrung 15 vorgesehen, in die jeweils der Senkkopf einer Schraube beziehungsweise Mutter, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer elastischen Unterlage, eingelegt wird. In das Halteelement 5 ist eine Bohrung 16 angebracht, welche geringfügig größer ist als der Gewindebolzen der Schraubverbindung 14. Über eine Schraube/Mutter-Verbindung können somit die beiden Einzelscheiben 2 und 3 gegen das Halteelement 5 verspannt werden.
  • Das Halteelement 5 kann sich über die gesamte oder einen Teil der Unterkante der Verbundglasscheibe 1 erstrecken, genauso ist es aber auch möglich, mehrere schmale Halteelemente voneinander beabstandet entlang der Unterkante der Verbundglasscheibe anzuordnen. In diesem Fall muss der Zwischenraum zwischen den Halteelementen natürlich mit entsprechenden Vorsprüngen der Mittelscheibe 4 oder mit eingelegten Streifen eines geeigneten Materials ausgefüllt werden. Selbstverständlich ist die Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion auch nicht auf eine Befestigung an ihrer Unterkante beschränkt. Genauso können Halteelemente an der oberen oder einer seitlichen oder an mehreren Stirnseiten realisiert werden.

Claims (10)

  1. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion, mit mehreren Einzelscheiben, mit einer organischen Verbindungsschicht zwischen jeweils zwei benachbarten Einzelscheiben und mit mindestens einem stirnseitig herausgeführten eigensteifen Halteelement, das zumindest einen plattenförmigen Bereich aus Flachmaterial aufweist, mit dem es im Randbereich der Verbundglasscheibe zwischen zwei Einzelscheiben eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundglasscheibe (1) aus wenigstens drei Einzelscheiben (2, 3, 4) besteht, dass mindestens eine von zwei Einzelscheiben (2, 3) eingeschlossene Mittelscheibe (4) im Randbereich der Verbundglasscheibe (1) unter Bildung einer Nut zurückspringt, in der der plattenförmige Bereich des Halteelements (5) angeordnet ist, und dass das Halteelement (5) mittels organischer Verbindungsschichten (6, 7) mit den angrenzenden Einzelscheiben (2, 3) verbunden ist.
  2. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelscheibe aus mehreren Scheiben (41, 42) besteht.
  3. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der Mittelscheibe (4) und des Halteelements (5) ein Streifen einer organischen Verbindungsschicht (8) angeordnet ist.
  4. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) zusätzlich zu den organischen Verbindungsschichten (6, 7) mit Hilfe einer kraft- oder formschlüssigen Verbindung (14, 15, 16) mit mindestens einer Einzelscheibe (2, 3) der Verbundglasscheibe (1) verbunden ist.
  5. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem nach außen ragenden Abschnitt (9) des Halteelements (5) Mittel zum Befestigen (12) der Verbundglasscheibe (1) an einer Unter- oder Haltekonstruktion (10) vorgesehen sind.
  6. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) plattenförmig ist.
  7. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) aus Edelstahl besteht.
  8. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Einzelscheiben (2, 3, 4) thermisch oder chemisch vorgespannt sind.
  9. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Verbindungsschicht (6, 7, 8, 43) aus Polyvinylbutyral besteht.
  10. Verbundglasscheibe für eine Glaskonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der organischen Zwischenschichten (6, 7, 8, 43) ein Laminat aus zwei Klebeschichten mit einer dazwischen eingebetteten, eine Funktionsschicht tragenden Kunststofffolie ist.
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