[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierverglasung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 und auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Isolierverglasung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 10.
[0002] Aus der
EP 2 172 513 A1 ist eine solche Isolierverglasung mit einem Abstandhalter für zwei- oder dreifach
Verglasung zu entnehmen. Der Abstandhalter ist dabei durchgehend im Außenumfang der
Isolierverglasung angeordnet und weist, um die Eckbereiche zu verbinden, in diesem
Bereich einen elastischen Verformungskörper auf.
[0003] Nachteiligerweise können solche Abstandhalter ausschließlich für Fenster- oder Türverglasungen
verwendet werden, denn die Außenabmessungen sind begrenzt, da die Gewichtskraftzunahme
von größer bauender Isolierverglasungen erhebliche Belastungskräfte entstehen lässt,
die nicht ohne weiteres abgestützt werden können. Sobald jedoch eine Isolierverglasung,
beispielsweise als Fassade oder für großflächige Fenster zur Verfügung zu stellen
sind, können diese Abstandhalter nicht mehr verwendet werden, da die einwirkenden
Kräfte von diesen nicht abgestützt werden können.
[0004] Um derartige große Fenster bzw. Tür- oder Fassadenflächen mit einer Isolierverglasung
auszustatten, ist es erforderlich, Abstandhalter vorzusehen, die meist in den oberen
und unteren sowie horizontal verlaufenden Außenbereich der Isolierverglasung angeordnet
sind. Die Festigkeit der Isolierverglasung wird dadurch erreicht, dass die einzelnen
Gläser thermisch vorgespannt werden, wodurch höhere Durchbiegungen möglich sind.
[0005] Die Abstandhalter sind entsprechend steif und großflächig ausgestaltet.
[0006] Aus optischen Gründen beeinträchtigen solche Abstandhalter oftmals die Durchsichtigkeit
in dem vertikalen Bereich der Außenkante. Die Lichteweite solcher Abstandhalter der
Isolierverglasung beeinflussen den optischen Effekt der Isolierverglasungen; solche
Lichteweiten sind jedoch aus statischen Gründen bzw. als großflächige Auflage notwendig.
[0007] Bei thermisch vorgespannten Isolierverglasungen ist zudem eine bestimmte Dicke der
einzelnen Glasscheiben, die die Isolierverglasung bilden vorzusehen. Je größer die
Fläche der Isolierverglasung ist, desto dicker sind die einzelnen Gläser auszuführen,
um eine entsprechende Stabilität zu erreichen. Diese Verdickung der einzelnen Glasscheiben
führt jedoch dazu, dass die Montagekosten erhöht werden, denn solche einzelnen Glasscheiben
haben ein enorm hohes Eigengewicht, wodurch die Handhabung bei der Montage erschwert
ist. Durch die Verdickung der Glasscheibe steigen folglich die Herstellungskosten,
da mehr Rohstoffe zur Produktion der Glasscheiben erforderlich sind. Zudem ist auch
die Unterkonstruktion wesentlich massiver auszugestalten.
[0008] Darüberhinaus ist darauf zu achten, dass nach der Montage ein ausreichender Abstand
zwischen den einzelnen benachbarten Glasscheiben vorherrscht, um Wärmebrücken zu vermeiden,
wenn die Glasscheiben aneinander anliegen und sich punktuell, linear oder flächig
berühren.
[0009] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Isolierverglasung der eingangs genannten
Gattung zur Verfügung zu stellen, durch die eine große Höhe von mindestens 1,6 Metern
mit der Isolierverglasung abgedeckt werden kann, und gleichzeitig soll die Isolierverglasung
eine hohe Eigenstabilität aufweisen, ohne dass die einzelnen die Isolierverglasung
bildenden Glasscheiben eine dickere Wandstärke aufweisen, als bislang bekannte Glasscheiben
von Isolierverglasungen für die jeweilige zu verbauende Höhe.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von
Patentanspruch 1 und den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 10
gelöst.
[0011] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0012] Dadurch, dass die der jeweiligen Glasscheibe zugewandten Klebefläche von zwei der
vier Abstandhalter im Bereich der vertikalen oder horizontalen Längsachse der Isolierverglasung
nach Art einer Kuppel oder Wölbung höher ausgestaltet sind, als im Eckbereich der
Isolierverglasung, dadurch, dass die beiden Abstandhalter mit der gewölbten Klebefläche
parallel zueinander und vorzugsweise in der Vertikalen verlaufen und dadurch, dass
die beiden außenliegenden Glasscheiben durch die Befestigung an der plan ausgestalteten
Klebefläche der beiden Abstandhalter, die zwischen den gewölbten Abstandhaltern jeweils
nach außen nach Art einer Sandwichbauweise gewölbt sind, entsteht eine unter Vorspannung
stehende Konstruktion für eine Isolierverglasung, so dass die Dicken der einzelnen
Glasscheiben auch für großflächige Isolierverglasung von zwölf und mehr Metern Kantenlänge
den für kleinere Isolierverglasungen von 1,20 Meter Kantenlänge entsprechen. Folglich
wird die Eigengewichtskraft der großflächigen Isolierverglasung reduziert und die
zu verwendenden Glasrohstoffe eingespart.
[0013] Dies führt vorteilhafterweise dazu, dass sowohl die Montage- als auch die Herstellungskosten
für solche Isolierverglasungen herkömmlich großflächig bauenden Isolierverglasungen
reduziert sind, da die Handhabung der einzelnen Glasscheiben nicht wesentlich komplizierter
ausfällt als bei kleineren Glasscheiben und da die Eigengewichtskraft der einzelnen
Glasscheiben gering gehalten ist.
[0014] Darüberhinaus weist eine erfindungsgemäße Isolierverglasung zweckmäßigerweise den
technischen Effekt auf, dass Krafteinwirkungen optimal durch die Wölbungen der äußeren
Glasscheiben von den Abstandhaltern aufgenommen werden können, wodurch sich die Stabilität
der Isolierverglasung erheblich erhöht.
[0015] Darüberhinaus sind die Glasscheiben, insbesondere im Bereich der vertikalen Längsachse
der Isolierverglasung, derart weit voneinander beabstandet, dass keine punktuelle,
lineare oder flächige Berührung zwischen zwei benachbarten Glasscheiben nicht erfolgt,
durch die Kältebrücken oder sonstige Beschädigungen auftreten.
[0016] Es ist besonders zweckmäßig, wenn die beiden vertikal verlaufenden Abstandhalter
eine bogenförmig ausgestaltete Innenflanke aufweisen, deren Lichteweite im Bereich
der vertikalen Längsachse der Isolierverglasung kleiner bemessen ist als in den Eckbereichen.
Zum einen wird insbesondere die Auflage- und Klebefläche des jeweiligen Abstandhalters
in den jeweiligen Eckbereichen vergrößert und zum anderen entsteht ein optischer Effekt,
denn die dünnwandigeren Abstandhalter im Bereich der vertikalen Längsachse der Isolierverglasung
beeinflussen die Durchsichtigkeit als Abstandhalter mit einer konstanten Lichtenweite
über deren gesamten Länge. Insbesondere im Zentrum der Isolierverglasung werden durch
seitliche Einfallsblicke die Abstandhalter wahrgenommen, so dass bei einer entsprechenden
klein bemessenen Lichteweite des Abstandhalters, ein weniger stark beeinflussender
optischer Effekt entsteht, als bei Abstandhaltern mit konstanter Lichterweite.
[0017] Es ist von besonderem Vorteil, die beiden außenliegenden Glasscheiben kaltverformt
an die Abstandhalter zu fixieren, denn durch diese Kaltverformung entsteht eine unter
Vorspannung stehende Konstruktion. Zudem verändert sich die äußere Abmessung der einzelnen
Glasscheiben bei dem Kaltverformungsprozess nicht im Gegensatz zu einer warmverformten
Glasscheibe, die oftmals einen Verzug aufweist. Darüberhinaus sind die Montagearbeiten
für die Herstellung einer kaltverformten Isolierverglasung weniger komplex als die
Montageschritte für die warmverformten Isolierverglasungen.
[0018] Die einzelnen Glasscheiben können beispielsweise in einer vorgeformten Schale aus
Polystyrol eingelegt werden, um anschließend mit den entsprechenden Abstandhaltern
und der anderen außenliegenden Glasscheibe verbunden zu werden. Die gewölbte Ausbildung
der beiden außenliegenden Glasscheiben der Isolierverglasung wird daher zum einen
durch die Schale und die Eigengewichtskraft der Glasscheibe erreicht, und zum anderen
von der anderen gegenüberliegenden äußeren Glasscheibe durch die Konturen der beiden
seitlichen Abstandhalter mit einer gewölbten Klebefläche, so dass eine unter Vorspannung
stehende Sandwichkonstellation erreicht ist.
[0019] In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Isolierverglasung
sowie die Verfahrensschritte zur Herstellung dieser Isolierverglasung dargestellt,
die nachfolgend näher erläutern sind. Im Einzelnen zeigt:
- Figur 1
- eine Isolierverglasung, die mindestens zwei die Außenseite der Isolierverglasung bildenden
Glasscheiben aufweist, die über vier entlang den Kantenbereichen der einzelnen Glasscheiben
angeordneten Abstandhalter fest miteinander verbunden sind, in Vorderansicht,
- Figur 2
- die Isolierverglasung gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie II-II,
- Figur 3
- die Isolierverglasung gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie III-III,
- Figur 4a
- die Isolierverglasung gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie IV-IV ohne seitliche
Krafteinwirkung,
- Figur 4b
- die Isolierverglasung gemäß Figur 4a mit seitlicher Krafteinwirkung und deren Auswirkungen
auf die einzelnen Glasscheiben,
- Figuren 5 bis 10
- die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung der Isolierverglasung gemäß Figur
1 mit kaltverformten außenliegenden Glasscheiben und mit einer gewölbten Klebefläche,
- Figur 11
- einen der Abstandhalter gemäß Figur 1 in einer ersten perspektivischen Ansicht.
[0020] In den Figuren 1, 2 und 3 ist eine Isolierverglasung 1 zu entnehmen, die aus zwei
äußeren Glasscheiben 2 und 3 gebildet ist. Die beiden Glasscheiben 2 und 3 sind mit
Hilfe von vier Abstandhaltern 4 und 4', wie dies nachfolgend näher erläutert ist,
verbunden. Gegebenenfalls kann eine mittlere Glasscheibe 5 oder auch mehrere zwischen
den beiden äußeren Glasscheiben 2 und 3 vorgesehenen Glasscheiben 5 vorhanden sein,
um eine Mehrfach-Isolierverglasung 1 zu schaffen.
[0021] Aus den Figuren 2, 3 und 11 ist die Ausgestaltung einer an den beiden vertikal verlaufenden
Abstandhalter 4 angearbeiteten Klebefläche zu entnehmen. Der Abstandhalter 4 besteht
dabei aus einem gezogenen metallischen Profil, das mit Hilfe von Fräsen, Schleifen
und dergleichen aus dem Vollen bearbeitet ist. Die den jeweiligen Glasscheiben 2 und
3 zugewandten Klebeflächen 11 sind nach Art einer Kuppel oder Wölbung ausgestaltet,
deren Breite im Bereich der horizontalen Längsachse 17 größer ausgestaltet ist, als
in den Eckbereichen 15 der Isolierverglasung 1. Folglich ist der Abstand zwischen
den beiden äußeren Glasscheiben 2 und 3 im Bereich der horizontalen Längsachse 17
wesentlich größer wie in den Figuren 2, 3 und 11dargestellt, als in den Eckbereichen
15.
[0022] Darüberhinaus ist aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, dass in den Abstandhaltern
4 eine Nut 8 eingearbeitet ist, in die die mittlere Glasscheibe 5 eingesetzt ist.
Die beiden äußeren Glasscheiben 2 und 3 sowie die mittlere Glasscheibe 5 sind mittels
Klebern 9, beispielsweise auf Silikonbasis, fest mit dem Abstandhalter 4 verbunden
und an diesem fixiert.
[0023] Desweiteren ist in dem Abstandhalter 4 ein Entfeuchtungsmittel 10 vorgesehen, durch
das die eingeschlossene Luft oder ein Glas entfeuchtet wird.
[0024] Ferner ist den Figuren 2 und 3 zu entnehmen, dass benachbarte Isolierverglasungen
unmittelbar anschließend anbringbar sind, so dass ohne größere Zwischenräume oder
Abstände der beiden benachbarten vertikal verlaufenden Abstandhalter 4 Isolierverglasungen
1 aneinander gereiht werden können.
[0025] In Figur 4a sind die Ausgestaltungen der horizontal, also im oberen und unteren Bereich
der Isolierverglasung 1, verlaufenden Abstandhalter 4' abgebildet. Die Abstandhalter
4' weisen eine plan ausgestaltete Klebefläche 11 auf, so dass der Abstand zwischen
den beiden äußeren Glasscheiben 2 und 3 entlang der Abstandhalter 4' konstant gehalten
ist und zwar über die gesamte Breite der Isolierverglasung 1. Die Abstandhalter 4'
sind als rechteckförmiger Kasten ausgestaltet, in dessen Inneren das Entfeuchtungsmittel
10 eingefüllt ist. Zwischen zwei Abstandhaltern 4' ist dabei gegebenenfalls die mittlere
Glasscheibe 5 angeordnet, die gemeinsam mit den beiden äußeren Glasscheiben 2 und
3 über den Silikon-Kleber 9 fest miteinander verbunden sind.
[0026] Aus Figur 4b ist ersichtlich, welche Deformationen die Isolierverglasung 1 bei seitlicher
Krafteinwirkung aufnimmt. Durch die gewölbte Ausgestaltung der Klebefläche 11 der
vertikal verlaufenden Abstandhalter 4 werden nämlich die beiden äußeren Glasscheiben
2 und 3 im Bereich der horizontalen Längsachse 17 der Isolierverglasung 1 auseinander
gedrückt, so dass eine unter Vorspannung stehende Sandwichkonstruktion entsteht, durch
die die entsprechende seitliche Belastungskräfte optimal aufgenommen werden unter
Beibehaltung einer relativ geringen Dicke der Glasscheiben 2 und 3. Die Belastung
entsteht beispielsweise durch Windkraft auf die der äußere Glasscheibe 3 führt zu
einer elastischen Durchbiegung der mittleren Glasscheibe 5 und einer vergrößerten
Durchbiegung der Glasscheibe 2, die einer Rauminnenseite zugewandt ist.
[0027] In den Figuren 5 bis 10 ist gezeigt, dass eine Schale 18 aus Polystyrol hergestellt
ist, in die eine Mulde eingearbeitet ist. In die Mulde der Schale 18 wird die erste
äußere Glasscheibe 2 eingelegt. Aufgrund der Innenkontur der Mulde und der vorherrschenden
Eigengewichtskraft der Glasscheibe 2 nimmt diese die Form der Mulde der Schale 18
an.
[0028] Anschließend wird eine bereits vormontierte mittlere Glasscheibe 5, an deren später
horizontal verlaufenden Randbereich die Abstandhalter 4' befestigt sind, diese gemeinsam
mit den vertikal verlaufenden Abstandhaltern 4 auf die in der Schale 18 angeordneten
Glasscheibe 2 aufgesetzt und fest mit dieser verklebt. In den Figuren 7 und 8 ist
gezeigt, wie die äußere Glasscheibe 2, die mittlere Glasscheibe 5 und die senkrecht
zueinander verlaufenden Abstandhaltern 4 und 4' miteinander befestigt sind. Da nunmehr
die nach außen abstehende und gewölbte Klebefläche der Abstandhalter 4 gemäß Figur
9 vorhanden sind, kann die weitere äußere Glasscheibe 3 auf die Abstandhalter 4 und
4' aufgelegt werden. Durch die gewölbte Kontur der Klebefläche 11 der Abstandhalter
4 wird auch die äußere Glasscheibe 3 gewölbt, da die beiden freien Enden der Glasscheibe
3 aufgrund der vorherrschenden Eigengewichtskraft in Richtung der anderen äußeren
Glasscheibe 2 bewegt sind. Nach der Fixierung der Abstandhalter 4 und 4' mit den Glasscheiben
2, 3 und 5 entsteht demnach die vormontierte Isolierverglasung 1 in einer Vorspannung
stehenden Sandwichkonstruktion, deren beider äußerer Glasscheiben 2 und 3 kalt verformt
sind, und zwar ausschließlich mit Hilfe der jeweiligen Eigengewichtskräfte und der
gewölbten Klebeflächen 11 der Abstandhalter 4.
[0029] In Figur 11 ist der Abstandhalter 4 mit der gewölbten Klebefläche 11 dargestellt,
die der Glasscheibe 2 im montiertem Zustand zugewandt ist. Desweiteren ist aus den
Figuren 1 und 11 ersichtlich, dass die senkrecht zu der Klebefläche 11 verlaufende
Innenflanke 13 des Abstandhalters 4 eine gewölbte oder gebogene Außenkontur aufweist.
Der Abstandhalter 4 ist demnach in den Eckbereichen 15 wesentlich großflächiger bemessen
als im Bereich der horizontalen Längsachse 17 der Isolierverglasung 1. Durch diese
konstruktive Maßnahme ist erreicht, dass ein positiver optischer Effekt entsteht,
denn die Abstandhalter 4 weisen im Bereich der horizontalen Längsachse 17 der Isolierverglasung
1 eine geringer Lichteweite auf als in den Eckbereichen 15.
[0030] Darüberhinaus wird in den Eckbereichen 15 die Auflage- und die Klebefläche 11 vergrößert,
so dass die eingeleiteten Kräfte in den Eckbereichen 15 der Abstandhalter 4 und in
den Abstandhalter 4' optimal abgestützt sind, ohne dass die Scherkräfte die Abstandhalter
4 oder die Klebeverbindung zwischen den Glasscheiben 2 und 3 bzw. den Klebeflächen
11 der Abstandhalter 4 und 4' beschädigen oder gar zerstören.
1. Isolierverglasung (1) mit mindestens zwei zueinander beabstandet angeordneten und
parallel oder nahezu parallel ausgerichteten Glasscheiben (2, 3) und mit einem Abstandhalter
(4, 4'), der seitlich entlang den von den Glasscheiben (2, 3) gebildeten Außenkanten
(7) verläuft und der unmittelbar an den Glasscheiben (2, 3) mittels einer an dem Abstandhalter
(4, 4') angearbeiteten Klebefläche (11, 12) befestigt ist und diese miteinander zur
Bildung der Isolierverglasung (1) fixiert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der jeweiligen Glasscheibe (2, 3) zugewandte Klebefläche (11) von zwei der vier
Abstandhalter (4) im Bereich der vertikalen oder horizontalen Längsachse (16 oder
17) der Isolierverglasung (1) nach Art einer Kuppel oder Wölbung höher ausgestaltet
sind als im Eckbereich (15) der Isolierverglasung (1), dass die beiden Abstandhalter
(4) mit der gewölbten Klebefläche (11) parallel zueinander, und vorzugsweise in der
Vertikalen, verlaufen, und dass die beiden außen liegenden Glasscheiben (2, 3) durch
die Befestigung an der plan ausgestalteten Klebefläche (12) der beiden Abstandhalter
(4'), die zwischen den gewölbten Abstandhaltern (4) vorgesehen sind, jeweils nach
außen nach Art einer Sandwichbauweise gewölbt sind zur Erzeugung einer Vorspannung.
2. Isolierverglasung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstandhalter (4) über die vertikale Länge der Isolierverglasung (1) eine bogenförmige
oder konvexe Innenflanke (13) aufweist, derart, dass der Abstandhalter (4) im Zentrum
(14) der Isolierverglasung (1) eine geringere Lichteweite als im Eckbereich (15) der
Isolierverglasung (1) aufweist
3. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstandhalter (4, 4') aus einem gezogenen metallischen Werkstoff gebildet ist,
vorzugsweise aus Aluminium, und dass die einzelnen Glasscheiben (2, 3) der Isolierverglasung
(1) mittels eines oder mehrere Kleber (9) an der jeweiligen Klebefläche (11, 12) des
Abstandhalters (4, 4') befestigt sind.
4. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Außenseiten der Isolierverglasung (1) aus einer kaltverformten Glasscheibe
(2, 3) gebildet sind, und dass die beiden äußeren Glasscheiben (2, 3) um die vertikale
Längsachse (16) der Isolierverglasung (1) oder um die horizontale Längsachse (17)
der Isolierverglasung (1) jeweils nach außen gebogen bzw. gewölbt sind.
5. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Abstandhalter (4, 4') mindestens eine Nut (6) eingearbeitet ist, in die eine
Glasscheibe (5) einsetzbar ist und dass der oder die Abstände der Nut (6) bzw. der
Nuten (6) zu den beiden äußeren Klebeflächen (11, 12) des Abstandhalters (4, 4') den
Abstand der innenliegenden Glasscheiben (5) zueinander bzw. zu der jeweiligen äußeren
Glasscheibe (2, 3) vorgegeben ist.
6. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Abstandhalter (4) ein Entfeuchtungsmittel (10) vorgesehen ist, durch das Feuchtigkeitspartikel
gebunden werden, die in der eingebauten Luft oder im eingebauten Glas vorhanden sind.
7. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die bogenförmig gekrümmte Innenflanke (13) des Abstandhalters (4) und die beiden
Klebeflächen (11) des Abstandhalters (4) in einem rechten Winkel zueinander verlaufen.
8. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innenflanke (13) des Abstandhalters (4) im jeweiligen Eckbereich (15) linear
ausgestaltet ist und beabstandet von dem Eckbereich (15) in eine bogenförmige Struktur
überführt ist.
9. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klebefläche (11) und die Innenflanke (13) des Abstandhalters (4) aus den Vollen
gefräst sind.
10. Isolierverglasung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Glasscheiben (2, 3, 5) auch als Verbundgläser oder als Verbundsicherheitsgläser
ausgeführt sind.
11. Verfahren zur Herstellung einer Isolierverglasung, die die Merkmale nach einem der
Patentansprüche 1 bis 9 aufweist,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- Anfertigen einer Schale (18), vorzugsweise aus Styropor,
- Einlegen einer ersten, eine Außenseite der Isolierverglasung (1) bildenden Glasscheibe
(2) in die Schale (18),
- Aufsetzen von zwei Abstandhaltern (4), die nach einem der Patentansprüche 1 bis
9 ausgestaltet sind,
- Auflegen der zweiten äußeren Glasscheibe (3) auf die beiden Abstandhalter (4) und
- Verkleben der beiden äußeren Glasscheiben (2, 3) an den gewölbt ausgestalteten Klebeflächen
(11) und an den beiden plan ausgestalteten Klebeflächen (12) der dazwischenliegenden
Abstandhalter (4').
12. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Bildung einer Dreifach-Isolierverglasung (1) eine mittlere Glasscheibe (5) in
eine in den jeweiligen Abstandhalter (4, 4') eingearbeitete Nut (6) eingesetzt ist
bevor die zweite äußere Glasscheibe (3) auf den vier Abstandhaltern (4, 4') befestigt
ist.