EP3720703A1 - Heizbarer vakuumring - Google Patents

Heizbarer vakuumring

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Publication number
EP3720703A1
EP3720703A1 EP18811825.1A EP18811825A EP3720703A1 EP 3720703 A1 EP3720703 A1 EP 3720703A1 EP 18811825 A EP18811825 A EP 18811825A EP 3720703 A1 EP3720703 A1 EP 3720703A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum
vacuum ring
heating element
ring
stacking sequence
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.)
Withdrawn
Application number
EP18811825.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Lücke
Raphaela KANNENGIESSER
Stephan GIER
Bernhard Reul
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
Publication of EP3720703A1 publication Critical patent/EP3720703A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a heatable vacuum ring, its use in a method for venting a stacking sequence and a method for venting a stacking sequence.
  • Stacking sequences can be used in particular for producing a composite disk or a solar generator.
  • Composite discs are widely used, for example, as vehicle windows such as windscreens, side windows, rear windows or roof windows in vehicles on land, in the water or in the air, but also as architectural glass, as fire protection, as safety glazing or in furniture and movable or fixed-mounted furnishings.
  • Composite discs typically comprise at least two discs, such as a substrate disc and a cover disc, bonded together by at least one thermoplastic interlayer, such as a thermoplastic polyvinyl butyral (PVB) film, in a lamination process under the action of heat and pressure.
  • thermoplastic interlayer such as a thermoplastic polyvinyl butyral (PVB) film
  • Solar generators typically include solar cells, thermoplastic films disposed on the top and bottom thereof, and two external glass sheets bonded together under the action of heat and pressure.
  • stacking sequence refers in particular to a stacked arrangement of panes and thermoplastic films or a stacked arrangement of panes, solar cells and thermoplastic films, for example a stacking sequence for producing a composite pane or a solar generator.
  • a stacking sequence is understood to mean a stacking sequence for producing a composite pane, i. a stacking sequence comprising at least two slices and at least one intermediate thermoplastic film.
  • the invention relates to a vacuum ring for venting a stacking sequence.
  • the vacuum ring according to the invention comprises a vacuum-stable flexible hose, which can be connected to a vacuum pump.
  • the tube has the shape of a closed ring. According to the invention, the tube is opened to the inside, i. it has an opening to the interior of the ring formed by the tube.
  • the tube may be arranged around an outer side edge of a stacking sequence such that the outer side edge of the stacking sequence is received in the opening of the ring.
  • the hose of the vacuum ring can thus be placed around the stacking sequence running around on the outer side edge of a stacking sequence.
  • the opening of the tube is designed such that the outer side edge of the stacking sequence can be accommodated so that a venting channel is formed.
  • the opening of the tube may have a substantially pentagonal shape.
  • a C or U-shaped opening is also possible.
  • the vacuum ring according to the invention completely encloses the side edges of the stacking sequence and the gap between the individual panes and / or foils of the stacking sequence and seals it off by vacuum technology.
  • the vacuum ring has at least one electrical heating element and is thus a heatable vacuum ring.
  • the vacuum ring may, for example, have one, two, three, four, five, six or more heating elements.
  • heating element refers to an electrical component that converts electrical energy into thermal energy, i. Heat, converts.
  • the electrical heating element preferably has a connection element for connection to a voltage source.
  • the connection of the connection element to the voltage source can be done with contact or contactless. In a contactless connection, for example, the voltage of the voltage source is induced in the connection element.
  • connection element can have any shape suitable for connection to a voltage source.
  • it may be a plug connection or a plate in which voltage can be induced.
  • the heating element and consequently also the area of the hose adjacent to the heating element heats up.
  • the region of the stacking sequence which is arranged adjacent to the heated regions of the hose and / or the heating element, is thereby also heated. Consequently, the at least one thermoplastic film of the stacking sequence also heats up in this region and melts or softens at a sufficient temperature of, for example, 70 ° C. to 100 ° C. In this way, the slices of the stacking sequence can be connected in this area and sealed airtight.
  • the electrical heating element has a connection element for connection to a voltage source, the voltage is applied to the electrical heating element by connecting the connection element to a voltage source.
  • the electrical heating element is at least partially embedded in the tube, more precisely in the mass of the tube, and / or glued to the tube.
  • the electrical heating element is at least partially embedded in the tube.
  • the electrical heating element is completely enclosed by the material of the hose. In a preferred embodiment, the electric heating element extends over the entire length of the hose. This embodiment enables complete sealing of the stacking sequence in the area adjacent to the side edge. In this way it can be ensured that air can not reenter between the individual layers of the stacking sequence after it has been evacuated and sealed.
  • individual electrical heating elements are arranged in or on the hose in individual sections of the hose. In this way, a specific heating of individual sections of the tube and thus a partial sealing of the stacking sequence can be achieved.
  • the electric heating element may have any suitable shape.
  • the electrical heating element is in the form of a wire or band.
  • a heating element embodied as a wire preferably has a diameter between 0.05 mm and 5 mm, particularly preferably between 0.1 mm and 3 mm, very particularly preferably between 0.3 mm and 2 mm, for example 1 mm.
  • a heating element formed as a band preferably has a width between 5 mm and 12 mm, particularly preferably between 6 mm and 10 mm, very particularly preferably between 7 mm and 9 mm, for example 8 mm or 5 mm.
  • the thickness of a band designed as heating element is preferably between 0.01 mm and 2 mm, more preferably between 0.01 mm and 0.5 mm, most preferably between 0.03 mm and 0.1 mm, for example, 0.05 mm or 0, 1 mm.
  • the dimensions of the tube i. the size of the opening and the length of the tube are adapted to the thickness and the circumference of the stacking sequence to be deaerated.
  • the wall thickness of the tube is adapted to the thickness and the number of heating elements and is preferably 3 mm to 10 mm, particularly preferably 5 mm to 7 mm.
  • the electrical heating element is designed as a wave-shaped, meander-shaped or spiral-shaped wire or a wavy, meandering or spiral band.
  • a wavy, meandering or spiral formation has an advantageous effect on the flexibility and the durability of the heating element.
  • stretched the material of the Hose can be deformed in this way trained heating elements without kinks or breaks occur.
  • the electrical heating element is disposed immediately adjacent the opening of the hose.
  • the heating element can come into direct contact with the stacking sequence to be deaerated when evacuating the vacuum ring.
  • the heating element does not come into contact with the outer side edge of the stacking sequence to be deaerated.
  • the electrical heating element is arranged such that it is arranged on receiving the outer side edge of a stacking sequence in the vacuum ring outside, in particular completely outside, formed in the evacuated state venting channel. In this way it is ensured that the electric heating element does not touch the side edge of the stacking sequence.
  • thermoplastic intermediate layer Touching the side edge of a stacking sequence having a thermoplastic intermediate layer could result in that upon heating of the heating element and evacuation of the vacuum ring, the thermoplastic intermediate layer is partially sucked into the venting channel and / or the heating element is glued to the thermoplastic intermediate layer emerging from the stacking sequence.
  • touching the side edge could result in a poor seal between the vacuum ring and the stacking sequence, resulting in poor venting of the stacking sequence upon heating of the heating element and evacuation of the vacuum ring.
  • the electrical heating element is made of a metal or a metal alloy.
  • the electrical heating element is preferably made of copper, a copper alloy, a nickel alloy, a nickel-copper alloy or a nickel-chromium alloy. Particularly preferably, the electrical heating element consists of copper or a copper alloy.
  • the electrical heating element may be, for example, a copper wire, a copper strip or a wire made of a copper alloy or a strip consisting thereof.
  • the electrical heating element may optionally be at least partially coated with at least one insulating layer.
  • an insulating layer in particular non-conductive paints and / or plastics are suitable. For example, damage such as corrosion and the like of the heating element can be prevented or at least minimized by the insulating layer. Further, an insulating layer may serve to prevent a Users of the vacuum ring with the live parts of the vacuum ring can come into direct contact.
  • the electrical heating element is completely enclosed by an insulating layer. In an alternative embodiment, the heating element is only partially coated with an insulating layer.
  • the electric heating element can heat up.
  • the electrical heating element is heated to 20 ° C to 160 ° C, preferably to 50 ° C to 150 ° C, more preferably to 70 ° C to 130 ° C, most preferably to 90 ° C 1 10 ° C, for example at 100 ° C.
  • connection of the heating element to a voltage source may, for example, take place in that the heating element has a connection element and this is connected with contact or contactlessly to the voltage source.
  • the vacuum ring has at least two electrical heating elements, wherein at least one electric heating element is arranged above the opening of the hose in or on the hose and at least one electric heating element is arranged below the opening of the hose in or on the hose.
  • the vacuum ring may have exactly two electrical heating elements, one of which is arranged above and one below the opening.
  • the vacuum ring may also have four electrical heating elements, two of which are arranged above and two below the opening.
  • the vacuum ring has six electrical heating elements, three of which are arranged above and three below the opening.
  • the vacuum-stable flexible hose of the vacuum ring according to the invention is made of an elastomer.
  • the hose made of silicone, rubber or synthetic rubber, in particular ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) exist.
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the vacuum ring according to the invention can be connected via a vacuum hose, with a vacuum pump.
  • a vacuum compensation tank can be arranged between the vacuum hose and the vacuum pump.
  • the vacuum ring and the vacuum hose for example, via a inserted into the vacuum ring tee be connected to each other.
  • the combination of vacuum ring and vacuum hose is integrally formed.
  • the at least one heating element can be electrically connected to a voltage source, in particular via a connection element as described above.
  • the heating elements can either be connected to the same voltage source or to different voltage sources, whereby preferably several heating elements are connected to the same voltage source.
  • Vacuum ring, vacuum hose, optionally vacuum compensation tank, vacuum pump and the at least one electrically connected voltage source together form a vacuum system according to the invention.
  • the vacuum hose with the vacuum pump connected via an optional vacuum compensation tank and the at least one voltage source are arranged on the same side of the vacuum ring, preferably adjacent to one another.
  • the vacuum hose with the vacuum pump connected via an optional vacuum compensation tank and the at least one voltage source are arranged on opposite sides of the vacuum ring.
  • the arrangement of the vacuum hose with the connected via an optional vacuum compensation tank vacuum pump and the arrangement of the at least one voltage source can be independent of each other at any point of the vacuum ring.
  • the vacuum hose with the vacuum pump connected via an optional vacuum compensation tank and the connection element for connection to a voltage source are arranged on the same side of the vacuum ring, preferably adjacent to one another.
  • the vacuum hose with the vacuum pump connected via an optional vacuum compensation tank and the connection element for connection to a voltage source are arranged on opposite sides of the vacuum ring.
  • the arrangement of the vacuum hose with the connected via an optional vacuum compensation tank vacuum pump and the arrangement of the connection element for connection to a voltage source can be carried out independently of each other at any point of the vacuum ring.
  • the vacuum compensation tank has, for example, a volume of 1 m 3 .
  • the vacuum pump has, for example, a delivery capacity of 300 m 3 / h and reaches a maximum ultimate pressure of 0.1 mbar.
  • the invention also relates to a method of venting a stacking sequence, at least comprising arranging a stacking sequence, arranging a vacuum ring according to the invention around the outer side edge of the stacking sequence, applying a vacuum, i. a vacuum, to the vacuum ring and the application of a voltage to the at least one electrical heating element, which has the vacuum ring according to the invention.
  • a vacuum i. a vacuum
  • a voltage i. a vacuum
  • the stacking sequence and the at least one thermoplastic film contained therein are also heated locally, so that the stacking sequence is connected to one another in this area.
  • the application of a vacuum and the application of a voltage to the at least one heating element can also take place simultaneously.
  • a voltage is applied to the electrical heating element, which is suitable, the electric heating element at 20 ° C to 160 ° C, preferably at 50 ° C to 150 ° C, more preferably at 70 ° C to 130 ° C, all particularly preferably heated to 90 ° C to 1 10 ° C, for example to 100 ° C.
  • the invention also relates to the use of a vacuum ring according to the invention in a method for venting a stacking sequence, wherein the stacking sequence is, in particular, a stacking sequence for producing a composite pane or a solar generator.
  • the slices of the stacking sequence preferably contain glass, particularly preferably flat glass, more preferably float glass and in particular quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, Polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof.
  • the disks are preferably transparent, in particular for the use of the composite disk produced from the stacking sequence Windscreen or rear window of a vehicle or other uses where high light transmission is desired. As transparent in the context of the invention is then understood a disc having a transmission in the visible spectral range of greater than 70%. For discs that are not in the traffic-related field of view of the driver, for example, for roof windows, but the transmission can also be much less, for example, greater than 5%.
  • the thickness of the slices can vary widely and thus adapted to the requirements of the individual case. Preferably standard thicknesses of 0.5 mm to 25 mm, preferably from 1, 4 mm to 2.5 mm for vehicle glass and preferably from 4 mm to 25 mm for furniture, appliances and buildings, in particular for electric radiators used.
  • the size of the slices can vary widely and depends on the size of the use. For example, in the vehicle construction and architectural sectors, the panes have typical areas of 200 cm 2 to 20 m 2 .
  • the slices of the stacking sequence are interconnected by at least one intermediate layer.
  • the intermediate layer is preferably transparent.
  • the intermediate layer preferably contains at least one plastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and / or polyethylene terephthalate (PET).
  • the intermediate layer can also be, for example, polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyacrylate, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, casting resins, acrylates, fluorinated ethylene-propylenes, polyvinyl fluoride and / or ethylene-tetrafluoroethylene , or copolymers or mixtures thereof.
  • the intermediate layer can be formed by one or more films arranged one above the other, the thickness of a film preferably being from 0.025 mm to 2 mm, typically 0.38 mm or 0.76 mm or 1.52 mm. That is, the intermediate layer may each be composed of one or more sheets. Preference is given to at least three superimposed films, in particular Polvyinybutyral films, with alternating different plasticity or elasticity, as they are known for example from EP 0763420 A1 or EP 0844075 A1.
  • the intermediate layers may preferably be thermoplastic and, after heating, stick together the panes and any further intermediate layers.
  • the total thickness of the stacking sequence to be deaerated is preferably between 2 mm and 30 mm.
  • vacuum rings adapted to the total thickness of the stacking sequence to be deadened openings ensure that the vacuum ring according to the invention completely surrounds the side edges of the stacking sequence and the space between the individual slices and / or films of the stacking sequence and seals it vacuum technology ,
  • Vacuum rings according to the invention can be produced, for example, by presenting the at least one electrical heating element and then extruding the mass of the tube around it.
  • This manufacturing method is particularly suitable for vacuum rings according to the invention, in which the at least one electrical heating element is at least partially embedded in the mass of the hose.
  • Vacuum rings according to the invention in which the at least one electrical heating element is adhesively bonded to the mass of the hose, can be produced, for example, by first producing the hose by means of an extrusion process, and then adhering the at least one electrical heating element to the hose with a temperature-resistant adhesive.
  • FIG. 1 is a plan view of an embodiment of a vacuum system according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • 3 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention at normal pressure, wherein the stacking sequence to be deaerated is shown schematically
  • FIG. 4 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention after applying a vacuum, wherein the stacking sequence to be deaerated is shown schematically
  • FIG. 5 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • FIG. 6 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • FIG. 7 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • FIG. 8 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • FIG. 9 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention.
  • FIG. 10 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • FIG. 11 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a detail of an embodiment of a vacuum ring according to the invention.
  • FIG. 13 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention
  • 14 shows a cross section of a section of a further embodiment of a vacuum ring according to the invention, wherein the connection elements of the heating element are shown
  • FIG. 15 is a plan view of a vacuum system according to the invention, in which a stacking sequence is incorporated,
  • Fig. 24 is a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a plan view of an inventive vacuum system 1 1, comprising a vacuum ring 1 according to the invention, a vacuum hose 9, a vacuum pump 8 and a voltage source 10.
  • the vacuum ring 1 comprises a vacuum-stable flexible hose 3, which has the shape of a ring and on the Vacuum hose 9 is connected to a vacuum pump 8.
  • the interior of the ring formed by the tube 3 is indicated in FIG.
  • the vacuum ring 1 and the vacuum hose 9 are integrally formed, i. the vacuum ring 1 and the vacuum hose 9 are made together as one piece. This embodiment is preferred.
  • the vacuum ring 1 has at least one electric heating element 7 (hidden in FIG.
  • the vacuum hose 9 together with the vacuum pump 8 and the connection element 12 with the voltage source 10 connected thereto are arranged on different, opposite sides of the vacuum ring 1.
  • the arrangement of the vacuum hose 9 with vacuum pump 8 and the connecting element 12 together with the voltage source 10 can be chosen arbitrarily.
  • these elements can also be arranged on the same side of the vacuum ring.
  • Fig. 2 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention 1.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7, which are formed as a wire on.
  • a heating element 7 is embedded above the opening 4 and a heating element 7 below the opening 4 in the mass of the tube 3.
  • the opening 4 has in the illustrated in Fig. 2 Embodiment on a pentagonal shape.
  • the diameter of the heating elements 7 designed as wires is for example 1 mm.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7. As explained above, however, the vacuum ring 1 may also have only one heating element 7, for example.
  • Fig. 3 shows the same cross-section as Fig. 2, wherein additionally to be deaerated stacking sequence 2 is shown schematically and no vacuum has been applied.
  • the stacking sequence 2 consists in the embodiment shown in FIG. 3 of a substrate wafer 2a, a cover plate 2b and an intermediate thermoplastic film 2c.
  • the vacuum ring according to the invention surrounds the side edges 5 of the stacking sequence 2, the gap between the substrate wafer 2 a and the film 2 c and the gap between the film 2 c and the cover disk 2 b and seals off these areas from a vacuum technology point of view.
  • the ventilation channel 6 formed along the side edge 5 is shown in FIG. 3. From Fig. 3 it can also be seen that the shape of the opening 4 as a pentagon advantageously affects the formation of a vent channel 6.
  • Fig. 4 shows the same cross-section as Fig. 3 in the evacuated state, i. while a vacuum is applied to the venting channel 6. From Fig. 4 it can be seen that when forming the opening 4 as a pentagon an upper part of the tube 3 to the top 2b1 of the cover plate 2b and a lower part of the tube 3 to the bottom 2a1 of the substrate wafer 2a applies upon application of a vacuum and a substantially triangular vent channel 6 remains.
  • FIG. 5 shows a cross-section of a section of an embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the vacuum ring 1 has four heating elements 7, which are designed as wire.
  • two heating elements 7 are embedded above the opening 4 and two heating elements 7 below the opening 4 in the mass of the tube 3.
  • the opening 4 has in the embodiment shown in Fig. 5 on a pentagonal shape.
  • the diameter of the heating elements 7 designed as wires is for example 1 mm.
  • FIG. 6 shows a cross-section of a section of an embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the vacuum ring 1 has six heating elements 7, which are designed as wire.
  • three heating elements 7 are embedded above the opening 4 and three heating elements 7 below the opening 4 in the mass of the tube 3.
  • the opening 4 has in the illustrated in Fig. 6 Embodiment on a pentagonal shape.
  • the diameter of the heating elements 7 designed as wires is for example 1 mm.
  • Fig. 7 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention 1.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7, which are formed as a band on.
  • a heating element 7 is arranged above the opening 4 and a heating element 7 below the opening 4.
  • the heating elements 7 are partially embedded in the mass of the tube 3.
  • One side of the heating elements 7 can thus come into contact with a stacking sequence 2 (not shown in FIG. 7) received in the opening 4.
  • the opening 4 has in the embodiment shown in Fig. 7 on a pentagonal shape. It is also possible that heating elements 7, which have the shape of a band, are completely surrounded by the mass of the tube 3.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7. As explained above, however, the vacuum ring 1 may also have only one heating element 7, for example.
  • FIG. 8 shows a cross-section of a section of an embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7, which are formed as a band. There is one
  • Heating element 7 above the opening 4 and a heating element 7 below the opening 4 is arranged.
  • the heating elements are adhered to the mass of the tube 3.
  • One side of the heating elements 7 can thus come into contact with a stacking sequence 2 recorded in the opening 4 (not shown in FIG. 8), in particular in the evacuated state.
  • the opening 4 has a pentagonal shape in the embodiment shown in FIG.
  • the width of the heating elements 7 designed as bands is for example 8 mm and the thickness for example 0.05 mm.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7. As explained above, however, the vacuum ring 1 may also have only one heating element 7, for example.
  • FIG. 9 shows a cross-section of a section of an embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7, which are designed as wire.
  • a heating element 7 is embedded above the opening 4 and a heating element 7 below the opening 4 in the mass of the tube 3.
  • the opening 4 has, in the embodiment shown in FIG. 9, a substantially pentagonal shape, which is the same when receiving the Side edge 5 of a stacking sequence 2 of the side edge 5 opposite corner of the pentagon is formed as an additional recess 4a of the pentagon.
  • the diameter of the heating elements 7 designed as wires is for example 1 mm.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7. As explained above, however, the vacuum ring 1 may also have only one heating element 7, for example.
  • the vacuum ring 1 has four heating elements 7, which are formed as wire.
  • the opening 4 has a substantially pentagonal shape, wherein the corner of the pentagon opposite to the side edge 5 when receiving the side edge 5 of a stacking sequence 2 is formed as an additional recess 4a of the pentagon.
  • the diameter of the heating elements 7 designed as wires is for example 1 mm.
  • FIG. 11 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the vacuum ring 1 has six heating elements 7, which are designed as wire.
  • three heating elements 7 are embedded above the opening 4 and three heating elements 7 below the opening 4 in the mass of the tube 3.
  • the opening 4 has a substantially pentagonal shape, wherein the corner of the pentagon opposite to the side edge 5 when receiving the side edge 5 of a stacking sequence 2 is formed as an additional recess 4a of the pentagon.
  • the diameter of the heating elements 7 designed as wires is for example 1 mm.
  • Fig. 12 shows a cross section of a section of an embodiment of a vacuum ring according to the invention 1.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7, which are formed as a band on.
  • a heating element 7 above the opening 4 and a heating element 7 is arranged below the opening 4.
  • the heating elements 7 are partially embedded in the mass of the tube 3.
  • One side of the heating elements 7 can thus come into contact with a stacking sequence 2 (not shown in FIG. 12) received in the opening 4.
  • the opening 4 has in the embodiment shown in FIG.
  • Stacking sequence 2 of the side edge 5 opposite corner of the pentagon is formed as an additional recess 4a of the pentagon.
  • the width of the heating elements 7 designed as bands is for example 8 mm and the thickness is 0.1 mm, for example.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7. As explained above, however, the vacuum ring 1 may also have only one heating element 7, for example.
  • FIG. 13 shows a cross-section of a section of an embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7, which are formed as a band.
  • a heating element 7 is arranged above the opening 4 and a heating element 7 below the opening 4.
  • the heating elements are glued to the mass of the tube 3.
  • One side of the heating elements 7 can thus come into contact with a stacking sequence 2 (not shown in FIG. 13) accommodated in the opening 4, in particular in the evacuated state.
  • a stacking sequence 2 (not shown in FIG. 13) accommodated in the opening 4, in particular in the evacuated state.
  • the opening 4 has a substantially pentagonal shape, wherein the corner of the pentagon opposite to the side edge 5 when receiving the side edge 5 of a stacking sequence 2 is formed as an additional recess 4a of the pentagon.
  • the width of the heating elements 7 designed as bands is for example 8 mm and the thickness for example 0.05 mm.
  • the vacuum ring 1 has two heating elements 7. As explained above, however, the vacuum ring may also have only one heating element 7, for example.
  • FIG. 14 shows a cross-section of a section of a further embodiment of a vacuum ring 1 according to the invention.
  • the embodiment shown in FIG. 14 differs from the embodiment shown in FIG. 9 only in that each of the two heating elements 7 has a connection element 12 for connection to a voltage source. In this case, both heating elements 7 can be connected to the same voltage source.
  • the heating elements may each have a connection element for connection to a voltage source.
  • all heating elements of a vacuum ring 1 according to the invention can also be connected to the same voltage source.
  • FIG. 15 shows a plan view of a vacuum system 11 according to the invention, in which a stacking sequence 2 is accommodated, and in FIG. 16 an enlargement of the area Z of FIG. 15 shown.
  • the vacuum ring 1 of the vacuum system 1 1 shown in FIG. 15 corresponds, for example, to the embodiment shown in FIG. 2.
  • the stacking sequence 2 is shown dotted in FIGS. 15 and 16.
  • the tube 3 is shown transparent, so that the heating element 7 arranged above the opening 4 can be seen.
  • the heating element 7 is arranged such that it can heat a region adjacent to the side edge 5 of the stacking sequence 2.
  • the above the opening 4 arranged heating element 7 does not touch the side edge 5 of the stacking sequence 2.
  • the arranged below the opening 4 heating element 7 is not visible in FIG. 16, since this is arranged below the stacking sequence 2, which is shown dotted. But arranged below the opening 4 heating element 7 also does not touch the side edge 5 of the stacking sequence 2.
  • the heating elements 7 are formed in the embodiment shown in FIGS. 15 and 16 as wires which extend undulating over the entire length of the tube 3.
  • wave-shaped and meander-shaped heating elements 7 are shown in detail, which differ in particular with respect to wavelength, amplitude and / or radius of curvature.
  • FIG. 24 shows a flow chart of an embodiment of the method according to the invention for venting a stacking sequence 2.
  • the method comprises arranging a vacuum ring 1 according to the invention around the outer side edge 5 of the stacking sequence 2.
  • the method comprises applying a vacuum to the vacuum ring 1.
  • the method comprises applying a voltage to the electric heating element 7.
  • the steps III and IV can also be carried out simultaneously. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuumring (1) zum Entlüften einer Stapelfolge (2), mindestens umfassend einen unterdruckstabilen biegsamen Schlauch (3), der mit einer Vakuumpumpe (8) verbindbar ist, die Form eines geschlossenen Ringes aufweist und zum Inneren (I) eine Öffnung (4) aufweist, so dass er eine äußere Seitenkante (5) einer Stapelfolge (2) aufnehmen kann, um einen Entlüftungskanal (6) entlang der Seitenkante (5) auszubilden, wobei der Vakuumring (1) mindestens ein elektrisches Heizelement (7) aufweist.

Description

Heizbarer Vakuumring
Die Erfindung betrifft einen heizbaren Vakuumring, dessen Verwendung in einem Verfahren zum Entlüften einer Stapelfolge und ein Verfahren zum Entlüften einer Stapelfolge.
Stapelfolgen können insbesondere zur Erzeugung einer Verbundscheibe oder eines Solargenerators eingesetzt werden.
Verbundscheiben finden vielfach Verwendung, beispielsweise als Fahrzeugscheiben wie Windschutzscheiben, Seitenscheiben, Heckscheiben oder Dachscheiben in Fahrzeugen zu Wasser, zu Lande oder in der Luft, aber auch als Architekturscheiben, als Brandschutzscheiben, als Sicherheitsverglasung oder in Möbeln sowie beweglichen oder festmontierten Einrichtungsgegenständen.
Verbundscheiben umfassen typischerweise mindestens zwei Scheiben, beispielsweise eine Substratscheibe und eine Deckscheibe, die über mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht, beispielsweise aus einer thermoplastischen Polyvinylbutyral (PVB)-Folie, in einem Laminationsverfahren unter Einwirkung von Hitze und Druck miteinander verbunden werden.
Solargeneratoren umfassen typischerweise Solarzellen, oberseitig und unterseitig davon angeordnete thermoplastische Folien und zwei äußere Glasscheiben, die unter Einwirkung von Hitze und Druck miteinander verbunden werden.
Sowohl bei Verbundscheiben als auch bei Solargeneratoren ist es im Allgemeinen wünschenswert, während des jeweiligen Herstellungsprozesses Blasen zwischen den jeweiligen Schichten der Stapelfolge zu vermeiden und/oder vorhandene Blasen zwischen den jeweiligen Schichten zu entfernen, um die Qualität des Produkts zu verbessern.
Industriell übliche Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben umfassen in der Regel einen Entlüftungsprozess kombiniert mit einem Autoklavprozess, wie in US-Patent 2,948,645 und US-Patent 4,781 ,783 offenbart. Auch zur Herstellung von Solargeneratoren wird in der Regel ein Entlüftungsprozess mit einem Autoklavprozess kombiniert, wie in der DE 3544080 A1 offenbart. Die Verfahren nach dem Stand der Technik sind sehr energieintensiv, da in diesen zur Versiegelung eines Randbereichs der entlüfteten Stapelfolge die gesamte Stapelfolge erwärmt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, einen verbesserten Vakuumring bereitzustellen, der es ermöglicht eine Stapelfolge zu entlüften und lokal im Bereich der Seitenkante der Stapelfolge und/oder einem der Seitenkante benachbarten Bereich zu erwärmen und dadurch unter Vakuum zu versiegeln.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch einen Vakuumring gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Der Begriff "Stapelfolge" bezieht sich hier und im Folgenden insbesondere auf eine gestapelte Anordnung von Scheiben und thermoplastischen Folien oder eine gestapelte Anordnung von Scheiben, Solarzellen und thermoplastischen Folien, beispielsweise eine Stapelfolge zur Erzeugung einer Verbundscheibe oder eines Solargenerators. Besonders bevorzugt ist unter einer Stapelfolge eine Stapelfolge zur Erzeugung einer Verbundscheibe zu verstehen, d.h. eine Stapelfolge umfassend mindestens zwei Scheiben und mindestens eine zwischenliegende thermoplastische Folie.
Die Erfindung betrifft einen Vakuumring zum Entlüften einer Stapelfolge. Der erfindungsgemäße Vakuumring umfasst einen unterdruckstabilen biegsamen Schlauch, der mit einer Vakuumpumpe verbunden werden kann. Der Schlauch weist die Form eines geschlossenen Ringes auf. Erfindungsgemäß ist der Schlauch zum Inneren geöffnet, d.h. er weist zum Inneren des durch den Schlauch gebildeten Ringes eine Öffnung auf. Der Schlauch kann um eine äußere Seitenkante einer Stapelfolge derartig angeordnet werden, dass in die Öffnung des Ringes die äußere Seitenkante der Stapelfolge aufgenommen ist. Der Schlauch des Vakuumringes kann somit um die Stapelfolge herumlaufend auf die äußere Seitenkante einer Stapelfolge aufgesteckt werden. Die Öffnung des Schlauchs ist derartig ausgebildet, dass die äußere Seitenkante der Stapelfolge so aufgenommen werden kann, dass sich ein Entlüftungskanal bildet. Beispielsweise kann die Öffnung des Schlauchs eine im Wesentlichen fünfeckige Form aufweisen. Es ist beispielsweise aber auch eine C-oder U-förmige Öffnung möglich.
Der erfindungsgemäße Vakuumring umschließt die Seitenkanten der Stapelfolge und den Zwischenraum zwischen den einzelnen Scheiben und/oder Folien der Stapelfolge vollständig und dichtet ihn vakuumtechnisch ab. Durch Anlegen eines Vakuums an den Vakuumring kann folglich die Luft aus dem Entlüftungskanal und dem Zwischenraum zwischen den einzelnen Scheiben und/oder Folien entfernt werden. Erfindungsgemäß weist der Vakuumring mindestens ein elektrisches Heizelement auf und ist somit ein heizbarer Vakuumring. Der Vakuumring kann beispielsweise ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Heizelemente aufweisen.
Wie hier und im Weiteren verwendet, bezieht sich der Begriff „Heizelement“ auf ein elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in thermische Energie, d.h. Wärme, umwandelt.
Bevorzugt weist das elektrische Heizelement ein Anschlusselement zum Anschluss an eine Spannungsquelle auf. Der Anschluss des Anschlusselements an die Spannungsquelle kann dabei mit Kontakt oder kontaktlos erfolgen. Bei einem kontaktlosen Anschluss wird beispielsweise die Spannung der Spannungsquelle in das Anschlusselement induziert.
Das Anschlusselement kann jede zum Anschluss an eine Spannungsquelle geeignete Form aufweisen. Es kann sich dabei beispielsweise um einen Steckanschluss handeln oder um eine Platte, in die Spannung induziert werden kann, handeln.
Durch Anlegen einer Spannung an das elektrische Heizelement erwärmt sich das Heizelement und folglich auch der an das Heizelement angrenzende Bereich des Schlauches. Der Bereich der Stapelfolge, der an die erwärmten Bereiche des Schlauches und/oder des Heizelementes angrenzend angeordnet ist, wird dadurch ebenfalls erwärmt. Folglich erwärmt sich auch die mindestens eine thermoplastische Folie der Stapelfolge in diesem Bereich und schmilzt bzw. erweicht bei einer ausreichenden Temperatur von beispielsweise 70 °C bis 100 °C. Auf diese Weise können die Scheiben der Stapelfolge in diesem Bereich miteinander verbunden und luftdicht versiegelt werden. Weist das elektrische Heizelement ein Anschlusselement zum Anschluss an eine Spannungsquelle auf, so erfolgt das Anlegen der Spannung an das elektrische Heizelement durch Anschluss des Anschlusselements an eine Spannungsquelle.
In einer Ausführungsform ist das elektrische Heizelement zumindest teilweise in den Schlauch, genauer gesagt in die Masse des Schlauchs, eingebettet und/oder mit dem Schlauch verklebt.
Bevorzugt ist das elektrische Heizelement zumindest teilweise in den Schlauch eingebettet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrische Heizelement vollständig von dem Material des Schlauchs umschlossen. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das elektrische Heizelement über die gesamte Länge des Schlauchs. Diese Ausführungsform ermöglicht die vollständige Versieglung der Stapelfolge in dem der Seitenkante benachbarten Bereich. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass zwischen die einzelnen Schichten der Stapelfolge, nachdem diese evakuiert und versiegelt wurde, nicht erneut Luft eindringen kann.
In einer weiteren Ausführungsform sind in einzelnen Abschnitten des Schlauchs jeweils einzelne elektrische Heizelemente im oder am Schlauch angeordnet. Auf diese Weise lässt sich eine gezielte Erwärmung einzelner Abschnitte des Schlauchs und damit eine abschnittsweise Versiegelung der Stapelfolge erreichen.
Das elektrische Heizelement kann jede beliebige geeignete Form aufweisen. Bevorzugt ist das elektrische Heizelement in Form eines Drahtes oder Bandes ausgebildet.
Ein als Draht ausgebildetes Heizelement weist bevorzugt einen Durchmesser zwischen 0,05 mm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 3 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,3 mm und 2 mm, beispielsweise 1 mm auf.
Ein als Band ausgebildetes Heizelement weist bevorzugt eine Breite zwischen 5 mm und 12 mm, besonders bevorzugt zwischen 6 mm und 10 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 7 mm und 9 mm, beispielsweise 8 mm oder 5 mm auf. Die Dicke eines als Band ausgebildeten Heizelementes beträgt bevorzugt zwischen 0,01 mm und 2 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,01 mm und 0,5 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,03 mm und 0,1 mm, beispielsweise 0,05 mm oder 0, 1 mm.
Die Abmessungen des Schlauches, d.h. die Größe der Öffnung und die Länge des Schlauches, sind an die Dicke und den Umfang der zu entlüftenden Stapelfolge angepasst. Die Wandstärke des Schlauchs ist an die Dicke und die Anzahl der Heizelemente angepasst und beträgt bevorzugt 3 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 7 mm.
In vorteilhaften Ausführungsformen ist das elektrische Heizelement als ein wellenförmiger, mäanderförmiger oder spiralförmiger Draht oder ein wellenförmiges, mäanderförmiges oder spiralförmiges Band ausgebildet.
Eine wellenförmige, mäanderförmige oder spiralförmige Ausbildung wirkt sich vorteilhaft auf die Flexibilität und die Haltbarkeit des Heizelements aus. Bei Dehnung des Materials des Schlauches können auf diese Weise ausgebildete Heizelemente entsprechend verformt werden ohne dass Knickstellen oder Brüche auftreten.
In einer Ausführungsform ist das elektrische Heizelement an die Öffnung des Schlauchs unmittelbar angrenzend angeordnet. In diesem Fall kann das Heizelement mit der zu entlüftenden Stapelfolge bei Evakuieren des Vakuumringes in direkten Kontakt kommen. Bevorzugt kommt das Heizelement dabei nicht mit der äußeren Seitenkante der zu entlüftenden Stapelfolge in Kontakt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrische Heizelement derartig angeordnet, dass es bei Aufnahme der äußeren Seitenkante einer Stapelfolge in den Vakuumring außerhalb, insbesondere vollständig außerhalb, des im evakuierten Zustand ausgebildeten Entlüftungskanals angeordnet ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das elektrische Heizelement die Seitenkante der Stapelfolge nicht berührt.
Ein Berühren der Seitenkante einer Stapelfolge, die eine thermoplastische Zwischenschicht aufweist, könnte dazu führen, dass bei Erwärmung des Heizelements und Evakuieren des Vakuumringes die thermoplastische Zwischenschicht teilweise in den Entlüftungskanal gesogen wird und/oder das Heizelement mit aus der Stapelfolge austretender thermoplastischer Zwischenschicht verklebt. Zudem könnte ein Berühren der Seitenkante zu einer schlechten Abdichtung zwischen dem Vakuumring und der Stapelfolge führen, was zu einer schlechten Entlüftung der Stapelfolge bei Erwärmung des Heizelements und Evakuieren des Vakuumringes führt.
In einer Ausführungsform besteht das elektrische Heizelement aus einem Metall oder einer Metall-Legierung. Bevorzugt besteht das elektrische Heizelement aus Kupfer, einer Kupfer- Legierung, einer Nickel-Legierung, einer Nickel-Kupfer-Legierung oder einer Nickel-Chrom- Legierung. Besonders bevorzugt besteht das elektrische Heizelement aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung. Es kann sich bei dem elektrischen Heizelement beispielsweise um einen Kupferdraht, ein Kupferband oder um ein aus einer Kupferlegierung bestehenden Draht oder ein daraus bestehendes Band handeln.
Das elektrische Heizelement kann optional zumindest teilweise mit mindestens einer Isolierschicht beschichtet sein. Als Isolierschicht sind insbesondere nichtleitende Lacke und/oder Kunststoffe geeignet. Durch die Isolierschicht können beispielsweise Beschädigungen wie Korrosion und dergleichen des Heizelementes verhindert oder zumindest minimiert werden. Ferner kann eine Isolierschicht dazu dienen, zu verhindern, dass ein Benutzer des Vakuumringes mit den stromführenden Teilen des Vakuumringes direkt in Berührung kommen kann.
In einer Ausführungsform ist das elektrische Heizelement vollständig von einer Isolierschicht umschlossen. In einer alternativen Ausführung ist das Heizelement nur teilweise mit einer Isolierschicht beschichtet.
Durch Anlegen einer geeigneten Spannung, d.h. durch Anschluss des Heizelements an eine Spannungsquelle, kann sich das elektrische Heizelement erwärmen. In einer Ausführungsform erwärmt sich das elektrische Heizelement bei Anlegen einer Spannung auf 20 °C bis 160 °C, bevorzugt auf 50 °C bis 150 °C, besonders bevorzugt auf 70 °C bis 130 °C, ganz besonders bevorzugt auf 90 °C bis 1 10 °C, beispielsweise auf 100 °C.
Wie oben beschrieben, kann der Anschluss des Heizelements an eine Spannungsquelle beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Heizelement ein Anschlusselement aufweist und dieses mit Kontakt oder kontaktlos an die Spannungsquelle angeschlossen wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Vakuumring mindestens zwei elektrische Heizelemente auf, wobei mindestens ein elektrisches Heizelement oberhalb der Öffnung des Schlauchs im oder am Schlauch angeordnet ist und mindestens ein elektrisches Heizelement unterhalb der Öffnung des Schlauchs im oder am Schlauch angeordnet ist. Beispielsweise kann der Vakuumring genau zwei elektrische Heizelemente aufweisen, von denen eines oberhalb und eines unterhalb der Öffnung angeordnet ist. Der Vakuumring kann aber auch vier elektrische Heizelemente aufweisen, von denen zwei oberhalb und zwei unterhalb der Öffnung angeordnet sind. In einer weiteren Ausführungsform weist der Vakuumring sechs elektrische Heizelemente auf, von denen drei oberhalb und drei unterhalb der Öffnung angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der unterdruckstabile biegsame Schlauch des erfindungsgemäßen Vakuumringes aus einem Elastomer gefertigt. Beispielsweise kann der Schlauch aus Silikon, Kautschuk oder Synthesekautschuk, insbesondere Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk (EPDM) bestehen.
Der erfindungsgemäße Vakuumring kann über einen Unterdruckschlauch, mit einer Vakuumpumpe verbunden werden. Optional kann zwischen dem Unterdruckschlauch und der Vakuumpumpe ein Vakuumkompensationstank angeordnet sein. Der Vakuumring und der Unterdruckschlauch können beispielsweise über ein in den Vakuumring eingefügtes T-Stück miteinander verbunden werden. Bevorzugt ist die Kombination von Vakuumring und Unterdruckschlauch einstückig ausgebildet.
Das mindestens eine Heizelement kann mit einer Spannungsquelle elektrisch verbunden werden, insbesondere über ein Anschlusselement wie zuvor beschrieben. Im Falle von mehr als einem Heizelement, können die Heizelemente entweder alle mit der gleichen Spannungsquelle oder mit unterschiedlichen Spannungsquellen verbunden werden, wobei bevorzugt mehrere Heizelemente mit der gleichen Spannungsquelle verbunden werden.
Vakuumring, Unterdruckschlauch, gegebenenfalls Vakuumkompensationstank, Vakuumpumpe und die mindestens eine elektrisch verbundene Spannungsquelle bilden zusammen ein erfindungsgemäßes Vakuumsystem.
In einer Ausführungsform des Vakuumsystems sind der Unterdruckschlauch mit der über einen optionalen Vakuumkompensationstank verbundenen Vakuumpumpe und die mindestens eine Spannungsquelle auf der gleichen Seite des Vakuumringes, bevorzugt benachbart zueinander, angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform des Vakuumsystems sind der Unterdruckschlauch mit der über einen optionalen Vakuumkompensationstank verbundenen Vakuumpumpe und die mindestens eine Spannungsquelle auf gegenüberliegenden Seiten des Vakuumringes angeordnet. Im Prinzip können die Anordnung des Unterdruckschlauchs mit der über einen optionalen Vakuumkompensationstank verbundenen Vakuumpumpe und die Anordnung der mindestens einen Spannungsquelle unabhängig voneinander an beliebiger Stelle des Vakuumringes erfolgen.
In der Ausführungsform, in der das elektrische Heizelement ein Anschlusselement zum Anschluss an eine Spannungsquelle aufweist, sind der Unterdruckschlauch mit der über einen optionalen Vakuumkompensationstank verbundenen Vakuumpumpe und das Anschlusselement zum Anschluss an eine Spannungsquelle auf der gleichen Seite des Vakuumringes, bevorzugt benachbart zueinander, angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform des Vakuumsystems sind der Unterdruckschlauch mit der über einen optionalen Vakuumkompensationstank verbundenen Vakuumpumpe und das Anschlusselement zum Anschluss an eine Spannungsquelle auf gegenüberliegenden Seiten des Vakuumringes angeordnet. Im Prinzip können die Anordnung des Unterdruckschlauchs mit der über einen optionalen Vakuumkompensationstank verbundenen Vakuumpumpe und die Anordnung des Anschlusselements zum Anschluss an eine Spannungsquelle unabhängig voneinander an beliebiger Stelle des Vakuumringes erfolgen. Der Vakuumkompensationstank hat beispielsweise ein Volumen von 1 m3. Die Vakuumpumpe hat beispielsweise eine Förderkapazität von 300 m3/h und erreicht einen maximalen Enddruck von 0,1 mbar.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Entlüften einer Stapelfolge, mindestens umfassend das Anordnen einer Stapelfolge, das Anordnen eines erfindungsgemäßen Vakuumringes um die äußere Seitenkante der Stapelfolge herum, das Anlegen eines Vakuums, d.h. eines Unterdrucks, an den Vakuumring und das Anlegen einer Spannung an das mindestens eine elektrische Heizelement, das der erfindungsgemäße Vakuumring aufweist. Durch das Anlegen eines Unterdrucks von beispielsweise mindestens -0,9 bar an den Vakuumring wird die Luft zwischen den Schichten der Stapelfolge entfernt. Die elektrische Energie der Spannungsquelle wird von dem elektrischen Heizelement in thermische Energie umwandelt und das Heizelement erwärmt sich. Wie oben näher erläutert, erwärmt sich dadurch lokal auch die Stapelfolge und die in dieser enthaltene mindestens eine thermoplastische Folie, so dass die Stapelfolge in diesem Bereich miteinander verbunden wird. Das Anlegen eines Vakuums und das Anlegen einer Spannung an das mindestens eine Heizelement können auch gleichzeitig erfolgen.
Die Ausführungsform, in der das Anlegen eines Vakuums und das Anlegen einer Spannung an das mindestens eine Heizelement gleichzeitig erfolgen, ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einer Ausführungsform wird eine Spannung an das elektrische Heizelement angelegt, die geeignet ist, das elektrische Heizelement auf 20 °C bis 160 °C, bevorzugt auf 50 °C bis 150 °C, besonders bevorzugt auf 70 °C bis 130 °C, ganz besonders bevorzugt auf 90 °C bis 1 10 °C, beispielsweise auf 100 °C zu erwärmen.
Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Vakuumringes in einem Verfahren zum Entlüften einer Stapelfolge, wobei es sich bei der Stapelfolge insbesondere um eine Stapelfolge zur Erzeugung einer Verbundscheibe oder eines Solargenerators handelt.
Die Scheiben der Stapelfolge enthalten bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, noch mehr bevorzugt Floatglas und insbesondere Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Die Scheiben sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der aus der Stapelfolge erzeugten Verbundscheibe als Windschutzscheibe oder Rückscheibe eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen, bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 70 % aufweist. Für Scheiben, die nicht im verkehrsrelevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %.
Die Dicke der Scheiben kann breit variieren und so den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken von 0,5 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der Verwendung. Die Scheiben weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm2 bis zu 20 m2 auf.
Die Scheiben der Stapelfolge werden durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Zwischenschicht ist bevorzugt transparent. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise mindestens einen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Die Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharze, Acrylate, fluorinierte Ethylen-Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder Copolymere oder Gemische davon enthalten.
Die Zwischenschicht kann durch eine oder auch durch mehrere übereinander angeordnete Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer Folie bevorzugt von 0,025 mm bis 2 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm oder 1 ,52 mm. Das heißt die Zwischenschicht kann jeweils aus einer oder aus mehreren Folien aufgebaut sein. Bevorzugt sind dabei mindestens drei übereinander angeordnete Folien, insbesondere Polvyinybutyral-Folien, mit alternierender unterschiedlicher Plastizität oder Elastizität, wie sie beispielsweise aus der EP 0763420 A1 oder der EP 0844075 A1 bekannt sind.
Die Zwischenschichten können bevorzugt thermoplastisch sein und nach Erwärmen die Scheiben und eventuelle weitere Zwischenschichten miteinander verkleben.
Die Gesamtdicke der zu entlüftenden Stapelfolge ist bevorzugt zwischen 2 mm und 30 mm. An die Größe der Scheiben der Stapelfolge angepasste erfindungsgemäße Vakuumringe mit an die Gesamtdicke der zu entlüftenden Stapelfolge angepassten Öffnungen stellen sicher, dass der erfindungsgemäße Vakuumring die Seitenkanten der Stapelfolge und den Zwischenraum zwischen den einzelnen Scheiben und/oder Folien der Stapelfolge vollständig umschließt und ihn vakuumtechnisch abdichtet.
Erfindungsgemäße Vakuumringe können beispielsweise hergestellt werden, indem das mindestens eine elektrisches Heizelement vorgelegt wird und die Masse des Schlauchs dann um dieses herum extrudiert wird. Dieses Herstellungsverfahren eignet sich insbesondere für erfindungsgemäße Vakuumringe, in denen das mindestens eine elektrische Heizelement zumindest teilweise in die Masse des Schlauchs eingebettet ist.
Erfindungsgemäße Vakuumringe, in denen das mindestens eine elektrische Heizelement auf die Masse des Schlauchs aufgeklebt ist, können beispielsweise hergestellt werden, indem zunächst der Schlauch mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt wird, und dann das mindestens eine elektrische Heizelement auf den Schlauch mit einem temperaturbeständigen Kleber aufgeklebt wird.
Die verschiedenen Ausgestaltungen 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.
Es versteht sich, dass die für ein elektrisches Heizelement beschriebenen Ausgestaltungen in den Fällen, in denen der Vakuumring mehr als ein elektrisches Heizelement aufweist, auf die jeweilige Anzahl an elektrischen Heizelementen übertragen werden können.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Die Figuren schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumsystems,
Fig. 2 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes, Fig. 3 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes bei Normaldruck, wobei die zu entlüftende Stapelfolge schematisch dargestellt ist,
Fig. 4 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes nach Anlegen eines Vakuums, wobei die zu entlüftende Stapelfolge schematisch dargestellt ist,
Fig. 5 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 6 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 7 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 8 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 9 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 10 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 11 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 12 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes,
Fig. 13 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes, Fig. 14 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes, wobei die Anschlusselemente des Heizelementes dargestellt sind,
Fig. 15 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Vakuumsystem, in das eine Stapelfolge aufgenommen ist,
Fig. 16 eine Vergrößerung des Bereichs Z der Fig. 15,
Fig. 17 bis 23 Ausschnitte von verschiedenen Ausgestaltungen von wellenförmigen und mäanderförmigen Heizelementen, und
Fig. 24 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Vakuumsystem 1 1 , umfassend einen erfindungsgemäßen Vakuumring 1 , einen Unterdruckschlauch 9, eine Vakuumpumpe 8 und eine Spannungsquelle 10. Der Vakuumring 1 umfasst einen unterdruckstabilen biegsamen Schlauch 3, der die Form eines Ringes hat und über den Unterdruckschlauch 9 mit einer Vakuumpumpe 8 verbunden ist. Das Innere des durch den Schlauch 3 gebildeten Ringes ist in Fig. 1 mit I gekennzeichnet. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind der Vakuumring 1 und der Unterdruckschlauch 9 einstückig ausgebildet, d.h. der Vakuumring 1 und der Unterdruckschlauch 9 sind zusammen als ein Stück gefertigt. Diese Ausführungsform ist bevorzugt. Der Vakuumring 1 weist mindestens ein elektrisches Heizelement 7 (in Fig. 1 durch die Oberseite des Schlauches 3 verdeckt) auf, dass über ein Anschlusselement 12 mit der Spannungsquelle 10 verbundenen ist. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind der Unterdruckschlauch 9 samt Vakuumpumpe 8 und das Anschlusselement 12 mit der daran angeschlossenen Spannungsquelle 10 auf unterschiedlichen, einander gegenüberliegenden Seiten des Vakuumringes 1 angeordnet. Die Anordnung von dem Unterdruckschlauch 9 mit Vakuumpumpe 8 und des Anschlusselementes 12 samt Spannungsquelle 10 kann jedoch beliebig gewählt werden. Beispielsweise können diese Elemente auch auf der gleichen Seite des Vakuumringes angeordnet werden.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7, die als Draht ausgebildet sind, auf. Dabei ist ein Heizelement 7 oberhalb der Öffnung 4 und ein Heizelement 7 unterhalb der Öffnung 4 in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eine fünfeckige Form auf. Der Durchmesser der als Drähte ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 1 mm. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7 auf. Wie oben erläutert kann der Vakuumring 1 beispielsweise aber auch nur ein Heizelement 7 aufweisen.
Fig. 3 zeigt den gleichen Querschnitt wie Fig. 2, wobei zusätzlich die zu entlüftende Stapelfolge 2 schematisch dargestellt ist und noch kein Vakuum angelegt wurde. Die Stapelfolge 2 besteht in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform aus einer Substratscheibe 2a, einer Deckscheibe 2b und einer dazwischenliegenden thermoplastischen Folie 2c. Der erfindungsgemäße Vakuumring umschließt die Seitenkanten 5 der Stapelfolge 2, den Zwischenraum zwischen der Substratscheibe 2a und der Folie 2c und den Zwischenraum zwischen der Folie 2c und der Deckscheibe 2b und dichtet diese Bereiche vakuumtechnisch ab. Der entlang der Seitenkante 5 gebildete Entlüftungskanal 6 ist der Fig. 3 zu entnehmen. Aus der Fig. 3 ist auch zu entnehmen, dass sich die Ausformung der Öffnung 4 als Fünfeck vorteilhaft auf die Bildung eines Entlüftungskanals 6 auswirkt.
Fig. 4 zeigt den gleichen Querschnitt wie Fig. 3 im evakuierten Zustand, d.h. während an den Entlüftungskanal 6 ein Vakuum angelegt ist. Aus der Fig. 4 ist zu entnehmen, dass sich bei Ausformung der Öffnung 4 als Fünfeck ein oberer Teil des Schlauches 3 an die Oberseite 2b1 der Deckscheibe 2b und ein unterer Teil des Schlauches 3 an die Unterseite 2a1 der Substratscheibe 2a bei Anlegen eines Vakuums anlegt und ein im Wesentlichen dreieckiger Entlüftungskanal 6 verbleibt.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 vier Heizelemente 7, die als Draht ausgebildet sind, auf. Dabei sind zwei Heizelemente 7 oberhalb der Öffnung 4 und zwei Heizelemente 7 unterhalb der Öffnung 4 in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform eine fünfeckige Form auf. Der Durchmesser der als Drähte ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 1 mm.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 sechs Heizelemente 7, die als Draht ausgebildet sind, auf. Dabei sind drei Heizelemente 7 oberhalb der Öffnung 4 und drei Heizelemente 7 unterhalb der Öffnung 4 in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform eine fünfeckige Form auf. Der Durchmesser der als Drähte ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 1 mm.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7, die als Band ausgebildet sind, auf. Dabei ist ein Heizelement 7 oberhalb der Öffnung 4 und ein Heizelement 7 unterhalb der Öffnung 4 angeordnet. In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die Heizelemente 7 teilweise in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Eine Seite der Heizelemente 7 kann somit mit einer in die Öffnung 4 aufgenommenen Stapelfolge 2 (in Fig. 7 nicht dargestellt) in Berührung kommen. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform eine fünfeckige Form auf. Es ist auch möglich, dass Heizelemente 7, die die Form eines Bandes aufweisen, vollständig von der Masse des Schlauches 3 umgeben sind. Diese Ausführungsform ist jedoch in Fig. 7 nicht dargestellt. Die Breite der als Bänder ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 5 mm und die Dicke beispielsweise 0,1 mm. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7 auf. Wie oben erläutert kann der Vakuumring 1 beispielsweise aber auch nur ein Heizelement 7 aufweisen.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7, die als Band ausgebildet sind, auf. Dabei ist ein
Heizelement 7 oberhalb der Öffnung 4 und ein Heizelement 7 unterhalb der Öffnung 4 angeordnet. In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform sind die Heizelemente auf die Masse des Schlauchs 3 aufgeklebt. Eine Seite der Heizelemente 7 kann somit mit einer in die Öffnung 4 aufgenommenen Stapelfolge 2 (in Fig. 8 nicht dargestellt), insbesondere im evakuierten Zustand, in Berührung kommen. Die Öffnung 4 weist in der in Figur 8 dargestellten Ausführungsform eine fünfeckige Form auf. Die Breite der als Bänder ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 8 mm und die Dicke beispielsweise 0,05 mm. In der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7 auf. Wie oben erläutert kann der Vakuumring 1 beispielsweise aber auch nur ein Heizelement 7 aufweisen.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7, die als Draht ausgebildet sind, auf. Dabei ist ein Heizelement 7 oberhalb der Öffnung 4 und ein Heizelement 7 unterhalb der Öffnung 4 in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform eine im Wesentlichen fünfeckige Form auf, wobei die bei Aufnahme der Seitenkante 5 einer Stapelfolge 2 der Seitenkante 5 gegenüberliegende Ecke des Fünfecks als zusätzliche Aussparung 4a des Fünfecks ausgebildet ist. Der Durchmesser der als Drähte ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 1 mm. In der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7 auf. Wie oben erläutert kann der Vakuumring 1 beispielsweise aber auch nur ein Heizelement 7 aufweisen.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 vier Heizelemente 7, die als Draht ausgebildet sind, auf. Dabei sind zwei Heizelemente 7 oberhalb der Öffnung 4 und zwei Heizelemente 7 unterhalb der Öffnung 4 in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform eine im Wesentlichen fünfeckige Form auf, wobei die bei Aufnahme der Seitenkante 5 einer Stapelfolge 2 der Seitenkante 5 gegenüberliegende Ecke des Fünfecks als zusätzliche Aussparung 4a des Fünfecks ausgebildet ist. Der Durchmesser der als Drähte ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 1 mm.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 sechs Heizelemente 7, die als Draht ausgebildet sind, auf. Dabei sind drei Heizelemente 7 oberhalb der Öffnung 4 und drei Heizelemente 7 unterhalb der Öffnung 4 in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform eine im Wesentlichen fünfeckige Form auf, wobei die bei Aufnahme der Seitenkante 5 einer Stapelfolge 2 der Seitenkante 5 gegenüberliegende Ecke des Fünfecks als zusätzliche Aussparung 4a des Fünfecks ausgebildet ist. Der Durchmesser der als Drähte ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 1 mm.
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7, die als Band ausgebildet sind, auf. Dabei ist ein Heizelement 7 oberhalb der Öffnung 4 und ein Heizelement 7 unterhalb der Öffnung 4 angeordnet. In der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform sind die Heizelemente 7 teilweise in der Masse des Schlauchs 3 eingebettet. Eine Seite der Heizelemente 7 kann somit mit einer in die Öffnung 4 aufgenommenen Stapelfolge 2 (in Fig. 12 nicht dargestellt) in Berührung kommen. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform eine im
Wesentlichen fünfeckige Form auf, wobei die bei Aufnahme der Seitenkante 5 einer
Stapelfolge 2 der Seitenkante 5 gegenüberliegende Ecke des Fünfecks als zusätzliche Aussparung 4a des Fünfecks ausgebildet ist. Es ist auch möglich, dass Heizelemente 7, die die Form eines Bandes aufweisen, vollständig von der Masse des Schlauches 3 umgeben sind. Diese Ausführungsform ist jedoch in Fig. 12 nicht dargestellt. Die Breite der als Bänder ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 8 mm und die Dicke beispielsweise 0,1 mm. In der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7 auf. Wie oben erläutert kann der Vakuumring 1 beispielsweise aber auch nur ein Heizelement 7 aufweisen.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1. In der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7, die als Band ausgebildet sind, auf. Dabei ist ein Heizelement 7 oberhalb der Öffnung 4 und ein Heizelement 7 unterhalb der Öffnung 4 angeordnet. In der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform sind die Heizelemente auf die Masse des Schlauchs 3 aufgeklebt. Eine Seite der Heizelemente 7 kann somit mit einer in die Öffnung 4 aufgenommenen Stapelfolge 2 (in Fig. 13 nicht dargestellt), insbesondere im evakuierten Zustand, in Berührung kommen. Die Öffnung 4 weist in der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform eine im Wesentlichen fünfeckige Form auf, wobei die bei Aufnahme der Seitenkante 5 einer Stapelfolge 2 der Seitenkante 5 gegenüberliegende Ecke des Fünfecks als zusätzliche Aussparung 4a des Fünfecks ausgebildet ist. Die Breite der als Bänder ausgebildeten Heizelemente 7 ist beispielsweise 8 mm und die Dicke beispielsweise 0,05 mm. In der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform weist der Vakuumring 1 zwei Heizelemente 7 auf. Wie oben erläutert kann der Vakuumring beispielsweise aber auch nur ein Heizelement 7 aufweisen.
In Fig. 14 ist ein Querschnitt eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1 dargestellt. Die in der Fig. 14 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in der Fig. 9 gezeigten Ausführungsform nur dahingehend, dass jedes der beiden Heizelemente 7 ein Anschlusselement 12 zum Anschluss an eine Spannungsquelle aufweist. Dabei können auch beide Heizelemente 7 an die selbe Spannungsquelle angeschlossen werden.
Es versteht sich, dass auch in den in den Fig. 2 bis 13 gezeigten Ausführungsformen, die Heizelemente jeweils ein Anschlusselement zum Anschluss an eine Spannungsquelle aufweisen können. Dabei können auch alle Heizelemente eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1 an die selbe Spannungsquelle angeschlossen werden.
Fig. 15 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Vakuumsystem 1 1 , in das eine Stapelfolge 2 aufgenommen ist, dargestellt und in Fig. 16 eine Vergrößerung des Bereichs Z der Fig. 15 dargestellt. Der Vakuumring 1 des in der Fig. 15 dargestellten Vakuumsystems 1 1 entspricht beispielsweise der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. Zur Verdeutlichung der Anordnung der Stapelfolge 2 in dem Vakuumring 1 ist in den Fig. 15 und 16 die Stapelfolge 2 gepunktet dargestellt. In der Vergrößerung des Bereichs Z in der Fig. 15 ist der Schlauch 3 durchsichtig dargestellt, so dass das oberhalb der Öffnung 4 angeordnete Heizelement 7 zu erkennen ist. Das Heizelement 7 ist derartig angeordnet, dass es einen an die Seitenkante 5 der Stapelfolge 2 angrenzenden Bereich erwärmen kann. Das oberhalb der Öffnung 4 angeordnete Heizelement 7 berührt die Seitenkante 5 der Stapelfolge 2 nicht. Das unterhalb der Öffnung 4 angeordnete Heizelement 7 ist in der Fig. 16 nicht zu erkennen, da dieses unterhalb der Stapelfolge 2, die gepunktet dargestellt ist, angeordnet ist. Das unterhalb der Öffnung 4 angeordnete Heizelement 7 berührt aber ebenfalls die Seitenkante 5 der Stapelfolge 2 nicht. Die Heizelemente 7 sind in der in den Fig. 15 und 16 gezeigten Ausführungsform als Drähte ausgebildet, die sich wellenförmig über die gesamte Länge des Schlauches 3 erstrecken.
In den Fig. 17 bis 23 sind ausschnittsweise verschiedene Ausgestaltungen von wellenförmigen und mäanderförmigen Heizelementen 7 dargestellt, die sich insbesondere hinsichtlich Wellenlänge, Amplitude und/oder Krümmungsradius unterscheiden.
Fig. 24 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entlüften einer Stapelfolge 2.
Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt I das Anordnen einer Stapelfolge 2. In einem zweiten Schritt ll umfasst das Verfahren das Anordnen eines erfindungsgemäßen Vakuumringes 1 um die äußere Seitenkante 5 der Stapelfolge 2 herum. In einem dritten Schritt lll umfasst das Verfahren das Anlegen eines Vakuums an den Vakuumring 1. In einem vierten Schritt IV umfasst das Verfahren das Anlegen einer Spannung an das elektrische Heizelement 7. Die Schritte lll und IV können auch in gleichzeitig erfolgen. Bezugszeichenliste
1 Vakuumring
2 Stapelfolge
2a Substratscheibe
2a1 Unterseite der Substratscheibe
2b Deckscheibe
2b1 Oberseite der Deckscheibe
2c Zwischenschicht
3 Schlauch
4 Öffnung
4a Aussparung
5 Seitenkante
6 Entlüftungskanal
7 elektrisches Heizelement
8 Vakuumpumpe
9 Unterdruckschlauch
10 Spannungsquelle
11 Vakuumsystem
12 Anschlusselement
I Inneres des durch den Schlauch gebildeten Ringes

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumring (1 ) zum Entlüften einer Stapelfolge (2), mindestens umfassend einen unterdruckstabilen biegsamen Schlauch (3), der mit einer Vakuumpumpe (8) verbindbar ist, die Form eines geschlossenen Ringes aufweist und zum Inneren (I) eine Öffnung (4) aufweist, so dass er eine äußere Seitenkante (5) einer Stapelfolge (2) aufnehmen kann, um einen Entlüftungskanal (6) entlang der Seitenkante (5) auszubilden,
wobei der Vakuumring (1 ) mindestens ein elektrisches Heizelement (7) aufweist.
2. Vakuumring (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das elektrische Heizelement (7) ein Anschlusselement (12) zum Anschluss an eine Spannungsquelle (10) aufweist.
3. Vakuumring (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elektrische Heizelement (7) zumindest teilweise in den Schlauch (3) eingebettet ist und/oder mit dem Schlauch (3) verklebt ist.
4. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich das elektrische Heizelement (7) über die gesamte Länge des Schlauchs (3) erstreckt.
5. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektrische Heizelement (7) in Form eines Drahtes oder Bandes ausgebildet ist.
6. Vakuumring (1 ) nach Anspruch 5, wobei das elektrische Heizelement (7) wellenförmig, mäanderförmig oder spiralförmig ausgebildet ist.
7. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das elektrische Heizelement (7) an die Öffnung (4) unmittelbar angrenzend angeordnet ist.
8. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das elektrische Heizelement (7) außerhalb des bei Aufnahme einer äußeren Seitenkante (5) einer Stapelfolge (2) in den Vakuumring (1 ) im evakuierten Zustand ausgebildeten Entlüftungskanals (6) angeordnet ist.
9. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das elektrische Heizelement (7) aus einem Metall oder einer Metalllegierung, bevorzugt aus Kupfer, einer Kupfer- Legierung, einer Nickel-Legierung, einer Nickel-Kupfer-Legierung oder einer Nickel- Chrom-Legierung, besteht.
10. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das elektrische Heizelement (7) zumindest teilweise mit einer Isolierschicht, insbesondere einem nichtleitenden Lack und/oder Kunststoff, beschichtet ist.
1 1 . Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Vakuumring (1 ) mindestens zwei elektrische Heizelemente (7) aufweist, von denen mindestens eines oberhalb der Öffnung (4) und mindestens eines unterhalb der Öffnung (4) angeordnet ist.
12. Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei der Schlauch (3) aus einem Elastomer, bevorzugt Silikon, Kautschuk oder Synthesekautschuk, insbesondere Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) besteht.
13. Vakuumsystem (1 1 ), mindestens umfassend
- einen Vakuumring (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
- einen Unterdruckschlauch (9), dessen eines Ende mit dem Vakuumring (1 ) verbunden ist und dessen anderes Ende mit einer Vakuumpumpe (8) verbunden ist, und
- mindestens eine Spannungsquelle (10), die mit dem mindestens einen Heizelement (7) elektrisch verbunden ist.
14. Verfahren zum Entlüften einer Stapelfolge (2), mindestens umfassend
- Anordnen einer Stapelfolge (2),
- Anordnen eines Vakuumringes (1 ) nach Anspruch 1 bis 12 um die äußere Seitenkante (5) der Stapelfolge (2) herum,
- Anlegen eines Vakuums an den Vakuumring (1 ),
- Anlegen einer Spannung an das elektrische Heizelement (7).
15. Verwendung eines Vakuumringes (1 ) nach Anspruch 1 bis 12 in einem Verfahren zum Entlüften einer Stapelfolge (2), insbesondere einer Stapelfolge (2) zur Erzeugung einer Verbundscheibe oder eines Solargenerators.
EP18811825.1A 2017-12-07 2018-12-03 Heizbarer vakuumring Withdrawn EP3720703A1 (de)

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