DE902085C

DE902085C - Doppelglasscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE902085C
Application number: DEL3091D
Authority: DE
Inventors: Charles David Haven; John Joseph Hopfield
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1940-08-06
Filing date: 1940-09-10
Publication date: 1954-01-18
Also published as: GB537912A; BE439407A; US2235681A; FR886030A

Description

Patenterteilung bekanntgemacht am 3. Dezember 1953

Die Schutzdauer des Patents ist nach Gesetz Nr. β dter Alliierten Hohen Kommission verlängert

Die Erfindung bezieht sich auf Doppelglasscheiben und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Bei Doppelglasscheiben sind die Glasscheiben verschiedenen Temperaturen und anderen atmosphärischen Bedingungen unterworfen. Beispielsweise ist bei einem Gebäude in der Winterzeit die Außenseitenglasscheibe ziemlich niedrigen Temperaturen ausgesetzt, während die Innenseite verhältnismäßig hohen Temperaturen unterworfen ist. Wegen solcher oder anderer ähnlicher Temperaturunterschiede ist die eine Glasscheibe bestrebt, sich auszudehnen oder zusammenzuziehen, und zwar für eine größere oder geringere Ausdehnung als die andere. Hieraus folgt, daß Beanspruchungen auf die Verbindung oder Vereinigung zwischen den Scheiben und den Trennmitteln, die die Scheiben in entsprechendem Ab

stand halten sollen, auftreten. Diese Verschiedenheiten zwischen der Zusammenziehung und Ausdehnung der zusammengesetzten Teile der Durch- 20 bildung in Verbindung mit anderen sich ändernden Bedingungen, denen die Doppelglasscheiben üblicherweise im Gebrauch ausgesetzt sind, machen es außerordentlich schwierig·, eine Ausbildung zu schaffen, bei der die Elemente -dauernd zusammen 25 vereinigt bleiben, wodurch sie Luftundichtheiten vermeiden und verhindern, daß Feuchtigkeit oder fremde Substanzen in den Raum zwischen den Glasplatten eintreten.

Die Erfindung hat eine Doppelglasscheibe zum Gegenstand, die die Anwendung von organischen Materialien im Trennkörper vermeidet. Es sind Mittel zu dessen Vereinigung mit den Glasscheiben angeordnet, wobei die Glasscheiben im Abstand von-

einander gehalten werden, und zwar um einen luft- und feucht'igkeitsdichten Raum zwischen den Glasplatten zu schaffen und um eine feste und ausreichende dichte Ausbildung zu ermöglichen, die ausreicht, um die Wärmeübertragung herabzusetzen und um die Feuchtigkeitskondensation herabzusetzen bzw. sogar zu verhindern. Die Erfindung ist auch derart, daß Unterschiede -in der Zusammenziehung und Ausdehnung der Glasscheiben nicht stören. Weiterhin treten keine Störungen durch die Druckunterschiede zwischen idem Außenraum und dem abgeschlossenen Luftraum auf.

Die Erfindung beruht weiterbin auf konstruktiven Einzelheiten für die Doppelglasscheiben und auf einem neuen Verfahren zur Herstellung derselben. Die Erfindung umfaßt des weiteren ein Verfahren zur Herstellung der Doppelglasscheibe, das zuerst auf der Anwendung einer metallischen Verkleidung um die Randteile der Glasscheiben beruht, des weiteren in der Anordnung der Scheiben in parallelem Abstand voneinander, wobei die metallischen Verkleidungen gegenüberliegen und in der Anordnung eines metallischen Abstandsstreifens zwischen den Platten, und zwar in der Nähe ihrer Kanten, und schließlich in der Befestigung des Metallabstandsstreifens direkt an der metallischen Verkleidung.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird sie unter Berücksichtigung der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt beispielsweise

Fig. ι eine schaubildliche Darstellung einer fertigen Verglasungseinheit gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen waagerechten Querschnitt durch eine derartige Verglasungseinheit nach der Linie 2-2, Fig. 3 teilweise Ansichten einer Form einer Vorrichtung, die bei der Verwendung einer Metallverkleidung längs der Randteile der Glasplatten benutzt werden kann,

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt gemäß Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. s einen Querschnitt gemäß Linie 5-5 in Fig. 3,

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Teil der Glasplatte, nachdem der Randteil metallisiert und das Metall zugespitzt worden ist,

Fig. 7 eine teilweise perspektivische Ansicht, die die Anwendung des flüssigen Materials für die Metallverkleidung erläutert,

Fig. 8 eine ähnliche Ansicht, die die Aufbringung von Lötmaterial auf den Metallteil wiedergibt,

Fig. 9 eine schaubildliche Ansicht, die die Verzinnung der Kanten des Abstandsbandes wiedergibt, Fig. 10 eine ähnliche Ansicht des Bandes, nachdem beide Kanten verzinnt worden sind, Fig. 11 eine perspektivische Ansicht, die das Löten des Abstandsstückes auf dem metallisierten Teil einer der Glasplatten zeigt,

Fig. 12 einen Querschnitt, der das Abstandsstück an beiden Platten befestigt wiedergibt; Fig. 13 zeigt diagrammäßig die Entwässerung der Atmosphäre zwischen den Glasplatten und

Fig. 14 die Wasserstoffflammenbehandlung der metallisierten Flächen.

Allgemein, beschrieben und wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, umfaßt die Doppelglasscheibe ein paar ■im Abstand angeordnete parallele Glasplatten 1 und 2, deren Randteile an den Innenflächen metallisiert sind, um Streifen 3 und 4 zu bilden, die sich rund um die Glasplattenränder erstrecken. Zwischen diesen metallisierten Streifen und mit diesen verlötet, vorzugsweise an ihrer Mitte, ist ein Abstandsstreifen 5 vorgesehen, der im Abstand an den Glasscheibenrändern rundum läuft und einen hermetischen Abschluß für den von ihnen eingeschlossenen Hohlraum abgibt. Die metallisierten Ränder werden vorzugsweise durch Spritzen geschmolzenen Metalls gegen die Glasscheiben hergestellt. Letztere werden entsprechend vorgewärmt, um die Bindung zu erhöhen. Verschiedene Metalle oder Verbindungen können Verwendung finden, um die metallisierten Ränder zu bilden; vorzugsweise finden Kupfer oder Kupferlegierungen Verwendung, da dieses Material leicht schmilzt. Der Abstandsstreifen kann aus •einem dünnen Band biegsamen Metalls bestehen, vorzugsweise aus Blei, das eine 'geringe Menge, beisp'ielsweise 3 °/o Antimon enthält. Währerad die Dicke des Streifens geändert werden kann, reicht eine Dicke von 0,06 cm aus. Die Schweißverbindung zwischen dem Abstandsstück und dem Streifen ist derart, daß einer Hohlkehle ähnliche Streifen 6 an beiden Innen- und Außenseiten gebildet werden. Hierdurch wird die mechanische Festigkeit des Aufbaus stark vergrößert. Wie nachfolgend beschrieben, wind der Raum innerhalb der Einheit vorzugsweise mit wasserentzogener Luft gefüllt, um die Bildung eines Feuchtigkeitsfilms zu vermeiden oder um andere Störungen der Transparenz des Glases auszuschalten. Zur weiteren Sicherung des hermetischen Abschlusses wird die Nut 7, die sich außerhalb zwischen den Platten bildet, mit entsprechend geeignetem thermoplastischem Material gefüllt.

In dem Verfahren zur Herstellung der oben allgemein beschriebenen Einheit sind die aufeinanderfolgenden Stufen folgende: erstens werden vor der Metallisierung der Randkantenteile des Glases diese Teile vorerwärmt, aber nicht auf eine Temperatur, die den kritischen Glühpunkt des Glases überschreitet. Die obere TemperaturgrenKe beträgt vorzugsweise 470⁰ C. Ausreichende Resultate können jedoch mit niedrigeren Temperaturen, wie beispielsweise von 280 bis 330⁰ C, erlangt werden. Die Vorerwärmung kann durch verschiedene Mittel, beispielsweise wie in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt, bewirkt werden, indem man die Platten mit ihren Randkanten verschiebt und hierbei durch eine Nut 8 in einer Vorrichtung entlang führt, ohne daß sie einen der darin untergebrachten elektrisch beheizten Widerstände 9 berührt. Diese Erwärmung kann zusätzlich durch eine Gasflamme 10 erfolgen, die gegen dem Plattenrand gerade vor dem metallischen Bespritzen gepichtet wird. Eine dazu geeignete Spritzenvorrichtung umfaßt eine Düse 11, um den Strahl gegen den erhitzten Rand der Platte zu richten. Die Wirkung wird durch eine Platte 12 beschränkt, die sich längs des inneren Randes des zu metallisierenden Teiles erstreckt. Die Düse 11 ist

vorzugsweise auch geneigt, um den Metallisierungsstrahl unter schrägem Winkel über den Rand der Platte und gegen die äußere Platte zu richten. Hierdurch bekommt man einen metallischen Belag, der zu dem Rand der Platte hin dünner wird. Nachdem der metallisierte Rand den Spritzstrahl passiert hat, wird er allmählich abgekühlt, vorzugsweise dadurch, daß er durch einen Kanal 13 geleitet wird, der ©ine zu heftige Hitzeabstrahlung verhindert.

Die Randteile der verschiedenen Plattenseiten werden in der vorgeschriebenen Weise nacheinander metallisiert. Danach werden sie verzinnt oder mit einem einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisenden Lötmaterial, wie beispielsweise einer Legierung von 33 Teilen Wismuth, 25 Teilen Blei und 42 Teilen Zinn, überdeckt. Die metallisierte Oberfläche wird zuerst mit einem Flußmittel, wie beispielsweise einer wäßrigen Lösung von Zinkchlorid, die mit Alkohol verdünnt ist, mittels einer Bürste 14 gemäß

2n Big. 7 aufgetragen; die Zinklegierung kann mittels eines Löteisens 15 nach Fig. 8 oder in anderer entsprechender Weise aufgebracht werden. Die Benetzung der metallisierten Oberfläche kann dadurch erleichtert werden, daß man diese Flächen zuerst

as einer desoxydierenden Hydrogenfiamme, wie bei 16 in Fig. 14 gezeigt, aussetzt. Hierdurch wird die wesentliche Oxydschicht von der Metalloberfläche entfernt, so daß eine verhältnismäßig geringe Lösungsmenge benötigt wird.

Der Abstandskörper 5, wie vorstehend beschrieben, ist vorzugsweise aus Blei gebildet, das einen geringen Prozentsatz von Antimon aufweist, vorzugsweise in einer Dicke von 0,06 cm.

Die Randkanten dieses Abstandsstückes sind vorzugsweise verzinnt, und zwar mit einer Lötlegierung·, beispielsweise aus 20 Teilen Wismuth, 40 Teilen Blei und 40 Teilen Zinn. Diese Legierung hat einen noch niedrigeren Schmelzpunkt; sie ist vorzugsweise anzuwenden, um die Gefahr des Bleischmelzens zu verhindern. Die Verzinnung kann, wie in Fig. 9 dargestellt, dadurch beendigt werden, daß man die Abstandsrippe 5 mit einer Flußmittel enthaltenden Vorrichtung 17 in Berührung bringt und dann mit einem Behälter 17' für das geschmolzene Metall in Berührung bringt, so daß sich ein Niederschlag 18 auf den Seiten bildet. Dieser Vorgang wird dann wiederholt, um den anderen Längsrand der Rippe zu verzinnen.

Die Vereinigung der verschiedenen Elemente der Erfindung kann durch die Verwendung von nicht dargestellten Abstandsstücken usw. erleichtert werden. Die Abstandsrippe 5 kann sich um die verschiedenen Seiten einer der Glasplatten erstrecken; zentral von den metallisierten Teilen der Glasplatte sind die Enden des Bandes durch Lötung miteinander verbunden. Das Abstandsstück wird dann an die metallisierte Oberfläche durch entsprechende Mittel geschweißt, wie beispielsweise mittels des Schweißeisens 19 in Fig. 11. Genügend Schweißmaterial wird nicht nur verwendet um die Teile zu verbinden, sondern um auch die Einlage 6 zu bilden. Nachdem das Abstandsstück 5 an eine der Platten befestigt ist, kann es in ähnlicher Weise an die zweite Platte befestigt werden. Bei letzterem Vorgang kann das Lötwerkzeug nur an der Außenseite des Abstandsbandes angewandt werden. Jedoch wird die durch dieses Band übertragene Hitze ausreichend sein, um auch Lötmaterial an der Innenseite zu schmelzen, wodurch sich die Einlage 6 bildet.

Bei der Ausübung· der aufeinanderfolgenden vor- 7« stehend beschriebenen Vorgänge muß Sorgfalt angewandt werden, daß die Innenflächen der Platten sauber gehalten werden, da sie nach Fertigstellung der Verbindung beider Platten nicht mehr zugänglich sind. Die in dem abgeschlossenen Hohlraum zwischen den Platten befindliche Luft muß rein und frei von Feuchtigkeit sein. Das wird dadurch erreicht, daß die zuerst abigeschlossene Luft durch Trockenluft ausgewechselt wird. Das wird durchgeführt, indem man beispielsweise das Abstandsband an einer oder mehreren Stellen für die Einführung einer Einpritznadel 20 punktiert, wie sie in Fig. 13 dargestellt ist. Durch letztere wird trockene Luft in den abgeschlossenen Hohlraum eingelassen, welche die diesen Raum vorher füllende Luft verdrängt. Danach werden die Punktierungen durch Lötung geschlossen und der hermetische Abschluß vervollständigt. Vorstehendes ist nur eine einzige Methode zur Einführung entfeuchteter Luft. Es ist augenscheinlich, daß diese Luftzufuhr über verschiedene andere Wege bewirkt wenden kann.

Der Abstandshalter 5 bildet, wenn er mit den metallisierten Rändern der Platten vereinigt ist, einen im wesentlichen H-förmigen metallischen Querschnitt, der eine Nut 7 freiläßt, welche um die Ränder der Doppelglasscheibe 'herumführt. Diese Nut 7 ist vorzugsweise mit thermoplastischer Masse, wie oben beschrieben, gefüllt, jedoch wird vor diesem Füllgang die Oberfläche des Metalls, vorzugsweise mit einem Lack, überzogen, wie bei 21 dargestellt.

Ein wichtiges Merkmal konstruktiver Art liegt in der Zuspitzung der metallisierten Oberfläche, entweder durch ein Verfahren wie vorstehend beschrieben, oder durch Schrägschleifen der Kante, nachdem das Metall am Glas befestigt ist, wie dies bei 22 in Fig. 6 gezeigt ist. Hierdurch wird die Trennung¹ des Metalls vom Glas verhindert, und zwar wegen der unterschiedlichen Ausdehnung bzw. Zusammenziehung der zwei Materialien, weil der dünne Teil des Metalls mit der Bewegung des Glases gezogen wird.

Wenn im Vorstehenden auch nur eine Doppelglasscheibe mit den Verbindungsteilen zwischen den Glasscheiben beschrieben ist, so erstreckt sich die Erfindung auch sinngemäß auf Mehrscheibenanordnungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I.Doppelglasscheibe mit zwei imAbstandvoneinander angeordneten parallelen und miteinander verbundenen Glasscheiben, gekennzeichnet durch festhaftende metallische Überzüge (3, 4) an den Randteilen der einander zugekehrten Flächen der Glasscheiben (1, 2) und durch einen zwischen den Glasscheiben angeordneten

metallenen Abstandsstreifen (5), der mit den metallischen Überzügen (3, 4) verbunden ist.
2. Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsstreifen (5) mit Abstand von den Rändern der Glasscheiben (1, 2) angeordnet ist.
3. Scheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsstreifen (5) angenähert in der Mitte der metallischen Überzüge (3, 4) angeordnet ist, so daß eine umlaufende Nut (7) entsteht, die mit Abschlußmasse gefüllt ist.
4. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der metallischen Überzüge zugespitzt sind.
5. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen tiefen Schmelzpunkt aufweisende Metalleisten oder -bänder (6), die zu beiden Seiten des Abstandsstreifens (5) längs

ao dessen beiden Kanten verlaufen und fest mit den metallischen Überzügen (3, 4) und dem Abstandsstreifen verbunden sind.
6. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Überzüge (3, 4) an den Glasscheibenrändern aus gesprühtem Kupfer oder Kupferverbindungen bestehen und daß der Abstandsstreifen (5) aus biegsamem, dehnbarem Metall besteht.
7. Verfahren zur Herstellung von Doppelglasscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein metallischer Überzug (3, 4) auf die Randteile der Glasscheiben aufgetragen wird, und daß die Glasscheiben im Abstand und in paralleler Beziehung miteinander gehalten werden, wobei die metallischen Überzüge einander gegenüberliegen, worauf ein metallener Abstandsstreifen (5) zwischen die Scheiben nahe ihrer Kanten angeordnet wird, der dann direkt an den metallischen Überzügen befestigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatten (1, 2) erhitzt werden, bevor das geschmolzene Material auf ihre Randteile aufgetragen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Metallbedeckungen: zugespitzt werden, bevor der Abstandsstreifen an ihnen befestigt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufsprühen der Kupferbänder auf die Randteile der Glasplatten die Kupferbänder einer reduzierenden Flamme zwecks Reinigung des Kupfers ausgesetzt werden, daß kurz danach das Kupferband mit einem Lötfilm überzogen wird, daß anschließend ein biegsamer Bleistreifen an beiden Seiten und an den Kanten entlang mit einer Bedeckungs sub stanz niederen Schmelzpunktes überzogen und mit den Kupferbändern so vereinigt wird, daß Abstandsleisten zwischen den Glasplatten entstehen und der Raum zwischen den Glasplatten hermetisch abgeschlossen wind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die metallüberzogenen Randteile der Gläser geglüht werden, bevor der Abstandsstreifen angebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einbringung des Abstandsstreifens (5) dem zwischen den Glasplatten abgeschlossenen Raum das Wasser entzogen wind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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