ISOLIERGLAS MIT TRAGENDEN EIGENSCHAFTEN

Abstract

 Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Isolierglas (1) mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Glasscheiben (2, 3). Das Isolierglas (1) umfasst wenigstens einen im Bereich (8, 9, 10, 11) von Kanten (4, 5, 6, 7) der Glasscheiben (2, 3) zwischen diesen angeordneten Randverbund, bestehend aus einem Abstandhalter (12) sowie mindestens einem Klebstoff. Der Randverbund umfasst mindestens im Bereich (8, 9) von zwei einander gegenüberliegenden Kanten (4, 5) einen ersten Klebstoff, der im ausgehärteten Zustand eine Steifigkeit von mindestens 50 N/mm2, vorzugsweise von mindestens 100 N/mm² aufweist.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Isolierglas, welches insbesondere im Fassadenbau als tragende Struktur eingesetzt werden kann.

Stand der Technik

[0002] Ein Mehrscheibenisolierglas ist ein Bauelement für Fenster, welches mindestens zwei Glasscheiben umfasst. Zwischen den Glasscheiben befindet sich ein Scheibenzwischenraum, welcher mit Luft oder einem Gas, insbesondere einem Edelgas gefüllt ist. Um die Glasscheiben mechanisch auf Distanz zusammenzuhalten werden Abstandhalter eingesetzt.

[0003] Als Abstandhalter bekannt sind beispielsweise Profile aus Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff, welche beidseitig mittels einer Schicht eines Dichtstoffs, insbesondere Polyisobutylen, mit den Glasscheiben verbunden sind. Der Dichtsoff wirkt zudem als Klebstoff, der die Glasscheiben mit dem Abstandhalter verklebt. Üblicherweise wird der Zwischenraum zwischen der Glasscheibenkante und dem Abstandhalter mit einem Polymer, zum Beispiel einem Polyurethan aufgefüllt, um eine weitere Abdichtung und ein Verkleben der Glasscheiben zu erzielen.

[0004] Damit ein Isolierglas stabil genug ist, um Lasten, die beispielsweise durch Wind auftreten, zu widerstehen, wird heute ein Rahmen aus Kunststoff, Aluminium oder Holz verwendet, welcher das Isolierglas umlaufend einrahmt. Das Isolierglas wird durch den Rahmen ausgesteift. Soll das Isolierglas zudem eine tragende Funktion, beispielsweise im Fassadenbau, übernehmen, bei der z.B. das Isolierglas ohne Unterstützung durch ein Rahmensystem eingesetzt wird, so ist dies nur eingeschränkt möglich. Die Glasscheiben müssen in einem solchen Fall entsprechend steif ausgebildet werden, um die Lasten abtragen zu können.

Darstellung der Erfindung

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Isolierglas zu schaffen, bei welchem auf ein Rahmensystem verzichtet und welches im Fassadenbau als tragende Struktur eingesetzt werden kann.

[0006] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung umfasst das Isolierglas mindestens zwei voneinander beabstandete Glasscheiben. Wenigstens im Bereich von Kanten der Glasscheiben ist zwischen diesen ein Randverbund angeordnet. Der Randverbund besteht aus einem Abstandhalter sowie mindestens einem Klebstoff, wobei der Randverbund mindestens im Bereich von zwei einander gegenüberliegenden Kanten einen ersten Klebstoff umfasst, der im ausgehärteten Zustand eine Steifigkeit von mindestens 50 N/mm², vorzugsweise von mindestens 100 N/mm² aufweist.

[0007] Durch die Verwendung eines Klebstoffs mit einer derart hohen Steifigkeit bei einer Belastungsdauer die typischerweise bei einer Windlast, welche gemäss der Norm SIA 261 von 2014 mit einer Einwirkungsdauer von 3 bis 10 Sekunden auftritt, wird ein relativ steifes Isolierglas erzeugt, welches einen hohen Widerstand aufweist. Daher kann ein solches Isolierglas eine tragende Funktion insbesondere im Fassadenbau ausüben, wobei die Isolierglasscheibe nur noch an den zwei Kanten, in deren Bereich der erste Klebstoff angeordnet ist, gelagert werden muss. Die beiden anderen Kannten müssen dabei nicht durch eine übliche Fassadenunterkonstruktion (Pfosten) gestützt werden. Dabei kann auf eine Rahmenkonstruktion ganz verzichtet werden oder diese auf minimale Abmessungen reduziert werden.

[0008] Abstandhalter sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese können aus einem beliebigen Material gefertigt sein, wie beispielsweise Aluminium. Vorzugsweise wird beim erfindungsgemässen Isolierglas ein Abstandhalter aus einem Polymer verwendet, wodurch die Wärmeleitfähigkeit reduziert werden kann, was sich positiv auf die Wärmedämmung eines erfindungsgemässen Isolierglases auswirkt. Der Abstandhalter kann als Hohlprofil oder als Vollprofil ausgestaltet sein.

[0009] Der Klebstoff weist vorzugsweise gleichbleibende mechanische Eigenschaften, insbesondere die genannte Steifigkeit in einem Temperaturbereich von mindestens - 20°C bis mindestens +80°C auf. Dadurch variiert die strukturelle Bemessung des Isolierglases nicht zu stark in Abhängigkeit der Temperatur. Damit ist eine effiziente Anwendbarkeit des Isolierglases gegenüber Wind- wie auch Klimalasten in einem breiten Temperaturbereich gegeben.

[0010] Vorzugsweise ist zwischen je einer Glasscheibe und dem Abstandhalter wie aus dem Stand der Technik bekannt ein Dichtstoff, insbesondere Polyisobutyl, angeordnet.

[0011] Der Abstand zwischen den mindestens zwei Glasscheiben beträgt vorzugsweise zwischen 8 mm und 20 mm. Der erste Klebstoff füllt vorzugsweise den Zwischenraum zwischen den mindestens zwei Glasscheiben in der Höhe vollständig aus, das heisst, dass die Dicke des ersten Klebstoffs dem Abstand zwischen den mindestens zwei Glasscheiben entspricht.

[0012] Vorzugsweise weist der erste Klebstoff eine Kurzzeitfestigkeit zur Abtragung von Windlasten von mindestens 5 N/mm², vorzugsweise von mindestens 10 N/mm². Unter Kurzzeitfestigkeit wird die Festigkeit des Klebstoffs verstanden, welche dieser während Windbelastungen zwischen 3 Sekunden und 10 Sekunden aufweist.

[0013] Bevorzugt ist der erste Klebstoff im Bereich der mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten auf einer Breite von 20 mm bis 200 mm, insbesondere von 20 mm bis 120 mm von der Kante in Richtung Mitte der Glasscheiben hin aufgetragen.

[0014] Die Variation der Breite des ersten Klebstoffs in diesem Bereich ermöglicht eine optimale Anpassung der Steifigkeit und der Festigkeit des Isolierglases entsprechend der erwarteten Belastung bei gleichzeitiger Verwendung dünner Glasscheiben. Dadurch kann Material eingespart werden, was die Herstellungskosten einer erfindungsgemässen Isolierglasscheibe reduziert.

[0015] Je nach mechanischen Anforderungen an das Isolierglas kann die Breite des aufgetragenen ersten Klebstoffs angepasst werden. Die mechanischen Anforderungen werden insbesondere durch die klimatischen Bedingungen sowie die erwarteten maximalen Windlasten am Einsatzort des Isolierglases bestimmt.

[0016] Vorzugsweise sind die mindestens zwei Glasscheiben rechteckig, wobei die längeren der vier Kanten eine Länge von mindestens 2 Metern aufweisen. Mit der erfindungsgemässen Lösung lassen sich auch grosse Isoliergläser verwirklichen, da diese durch die im Vergleich zu Isoliergläsern gemäss Stand der Technik relativ hohe Festigkeit eine hohe Stabilität aufweisen.

[0017] Bevorzugt weist der Randverbund den ersten Klebstoff im Bereich derjenigen sich gegenüberliegenden Kanten auf, bei welchen bei der beabsichtigten Verwendung des Isolierglases dieses gelagert ist. Durch diese Anordnung des ersten Klebstoffs in diesen Bereichen kann eine gezielte Versteifung des Randverbundes im Bereich derjenigen Kanten erzielt werden, welche der grössten Belastung ausgesetzt sind.

[0018] Vorzugsweise umfasst der Randverbund im Bereich der weiteren Kanten der Glasscheiben mindestens einen zweiten Klebstoff, welcher eine geringere Steifigkeit aufweist, als der erste Klebstoff.

[0019] Durch die Verwendung eines Klebstoffs mit geringerer Steifigkeit kann die Beanspruchung des Randverbundes, insbesondere infolge Klimabelastung, entlang der Kanten, an denen das Isolierglas nicht gelagert ist, reduziert werden.

[0020] Bevorzugt ist der mindestens eine zweite Klebstoff im Bereich der weiteren Kanten auf einer kleineren Breite aufgetragen, als der erste Klebstoff im Bereich der zwei gegenüberliegenden Kanten.

[0021] Insbesondere wenn der erste Klebstoff im Bereich derjenigen Kanten aufgetragen ist, die den grössten Belastungen ausgesetzt sind, kann im Bereich der weiteren Kanten die Breite des Klebstoffauftrags reduziert werden. Dadurch können sowohl Materialkosten gespart sowie die optische Erscheinung der Isolierglasscheibe verbessert werden.

[0022] Vorzugsweise wird die Breite des Klebstoffs im Bereich jeder Kante entsprechend den zu erwartenden Kräften, welche aufgrund des geplanten Einsatzortes, der vorherrschenden klimatischen Verhältnisse sowie der Grösse der Isolierglasscheibe zu erwarten sind, angepasst.

[0023] Vorzugsweise ist im Bereich der mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten im ersten Klebstoff je mindestens ein Verankerungselement eingesetzt.

[0024] Dadurch kann das erfindungsgemässe Isolierglas mit weiteren Strukturen, wie beispielsweise Stahlträger, verbunden werden. Da der erste Klebstoff über eine hohe Zugfestigkeit verfügt ist es mit dem erfindungsgemässen Isolierglas möglich, Verankerungselemente direkt und ohne Zuhilfenahme weiterer Komponenten am Isolierglas selbst zu befestigen.

[0025] Vorzugsweise ist zwischen den mindestens zwei Glasscheiben und parallel zu diesen eine Folie aus einem Polymer aufgespannt, wobei die Folie zu den Glasscheiben je über mindestens einen Abstandhalter beabstandet ist.

[0026] Auf diese Weise kann eine zusätzliche Wärmedämmungsschicht in das Isolierglas eingebracht werden, ohne dass das Isolierglas eine wesentliche Gewichtszunahme erfährt - wie dies beim Anordnen einer weiteren Glasscheibe im Isolierglas der Fall wäre. Dabei ist die Folie jeweils über einen Abstandhalter von den Glasscheiben beabstandet.

[0027] Bevorzugt bestehen die äussersten der mindestens zwei Glasscheiben aus einem Glaslaminat. Dadurch lässt sich der Widerstand des Isolierglases zusätzlich erhöhen.

[0028] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Isolierglases, insbesondere eines Isolierglases gemäss oben stehender Beschreibung bereit zu stellen. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst als ersten Schritt das Vorlegen einer ersten Glasscheibe, wobei in einem zweiten Schritt mindestens ein Abstandhalter umlaufend im Bereich der Kanten der ersten Glasscheibe in einem Abstand angeordnet wird. Anschliessend wird ein erster Klebstoff, der im ausgehärteten Zustand eine Steifigkeit von mindestens 50 N/mm² aufweist, zwischen mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten der ersten Glasscheibe und dem dazugehörigen Abstandhalter aufgetragen. Vor oder nach dem Auftragen des ersten Klebstoffs wird eine zweite Glasscheibe auf den mindestens einen Abstandhalter gelegt.

[0029] Entsprechend der gewünschten Anzahl an Glasscheiben im Isolierglas können weitere Schichten bestehend aus einem Randverbund mit Abstandhalter und erstem Klebstoff sowie einer Glasscheibe auf dem Isolierglas angeordnet werden. Dadurch kann z.B. nebst dem beschriebenen Doppelisolierglas auch ein Dreifachisolierglas mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden.

[0030] Die zwei einander gegenüberliegenden Kanten sind vorzugsweise diejenigen Kanten, an welchen das Isolierglas bei der beabsichtigten Verwendung gelagert ist.

[0031] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0032] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Isolierglases;

Figs. 2a - 2c

Ausschnitte von erfindungsgemässen Isoliergläsern im Querschnitt;

Fig. 3

einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Isolierglases im Querschnitt;

Fig. 4

eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Isolierglases im Querschnitt.

[0033] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0034] Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Isolierglases 1. Das Isolierglas 1 umfasst zwei Glasscheiben, welche durch einen Abstandhalter 12 zueinander beabstandet gehalten werden. Der Abstandhalter 12 in einem ersten Bereich 8 und einem zweiten Bereich 9, welche an eine erste Kante 4 beziehungsweise an eine der ersten Kante 4 gegenüberliegenden Kante 5 angrenzen, in einem ersten Abstand D1 angeordnet. In einem dritten Bereich 10 und einem vierten Bereich 11 ist der Abstandhalter 12 in einem zweiten Abstand D2 zu einer dritten Kante 6 beziehungsweise zu einer vierten Kante 7 angeordnet. Der erste Abstand D1 ist grösser als der zweite Abstand D2.

[0035] Zwischen den beiden Glasscheiben ist im ersten Bereich 8 und im zweiten Bereich 9 zwischen der ersten Kante 4 beziehungsweise der zweiten Kante 5 und dem Abstandhalter 12 ein erster Klebstoff mit einer Steifigkeit von mindestens 50 N/mm² im ausgehärteten Zustand eingebracht. Im dritten Bereich 10 und im vierten Bereich 11 ist zwischen der dritten Kante 6 beziehungsweise der vierten Kante 7 und dem Abstandhalter 12 ein zweiter Klebstoff eingebracht, welcher im ausgehärteten Zustand eine geringere Steifigkeit aufweist als der erste Klebstoff. Der Abstandhalter 12 sowie der erste Klebstoff beziehungsweise der zweite Klebstoff bilden den sog. Randverbund des Isolierglases 1.

[0036] Die Figs. 2a bis 2c zeigen Ausschnitte von erfindungsgemässen Isoliergläsern im Querschnitt. In Fig. 2a ist ein Querschnitt durch den ersten Bereich 8 gezeigt. Der Abstandhalter 12 ist im ersten Abstand D1 von der ersten Kante 4 zwischen der ersten Glasscheibe 2 und der zweiten Glasscheibe 3 angeordnet. Durch den Abstandhalter 12 bildet sich im Innenbereich des Isolierglases ein Zwischenraum 13, der beispielsweise mit einem Inertgas gefüllt werden kann. Der Abstandhalter 12 ist aus darstellerischen Gründen in Form eines Vierecks gezeigt. Einem Fachmann auf dem Gebiet dürfte jedoch klar sein, dass der Abstandhalter 12 in irgendeiner geeigneten Form vorliegen kann. Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Formen und Ausgestaltungen für Abstandhalter bekannt. Ferner wird vorzugsweise zwischen dem Abstandhalter 12 und den Glasscheiben 2, 3 ein Kleb- und Dichtstoff wie Polyisobutyl angeordnet sein, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Im Zwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben 2, 3 sowie der ersten Kante 4 und dem Abstandhalter 12 ist der erste Klebstoff eingebracht. Ein Fachmann versteht, dass der Querschnitt durch den zweiten Bereich 9, der an der der ersten Kante 4 gegenüberliegenden zweiten Kante 5 angrenzt, identisch mit dem hier gezeigten Querschnitt ist.

[0037] Die Fig. 2b zeigt einen Querschnitt durch den dritten Bereich 10. Der Abstandhalter 12 ist in einem zweiten Abstand D2 von der dritten Kante 6 beabstandet zwischen den beiden Glasscheiben 2, 3 angeordnet. Im Zwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben 2, 3 sowie der dritten Kante 4 und dem Abstandhalter 12 ist der zweite Klebstoff eingebracht. Ein Fachmann versteht, dass der Querschnitt durch den vierten Bereich 11 identisch mit dem hier gezeigten Querschnitt ist.

[0038] Die Fig. 2c stellt eine weitere Ausführungsform eines Isolierglases 1 gemäss der vorliegenden Erfindung dar. Hierbei ist zwischen der ersten Kante 5 und dem Abstandhalter 12 in einem ersten Teilbereich 14 der erste Klebstoff zwischen den beiden Glasscheiben 2, 3 eingebracht. In einem zweiten Teilbereich 15 ist ein weiterer Klebstoff oder ein Dichtstoff eingebracht. Dadurch lassen sich die Eigenschaften eines Randverbundes je nach Einsatzort und -zweck des Isolierglases verändern.

[0039] Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Isolierglases 1 im Querschnitt. Bei dieser Ausführungsform ist im ersten Bereich 8 ein Verankerungselement 16 im zweiten Klebstoff eingesetzt. Über das Verankerungselement 16 kann das Isolierglas 1 beispielsweise mit weiteren Elementen verbunden werden.

[0040] In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Isolierglases 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen den beiden Glasscheiben 2, 3 eine Folie 17 angeordnet, welche durch je einen Abstandhalter 12 von den Glasscheiben 2, 3 beabstandet ist. Die Folie 12 ist dabei im ersten Klebstoff eingebettet. Die Folie 17 bildet eine zusätzliche Wärmebarriere zwischen den beiden Glasscheiben 2, 3, was die Wärmedämmung des Isolierglases 1 erhöht.

Ansprüche

1. Isolierglas mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Glasscheiben (2, 3), umfassend wenigstens einen im Bereich (8, 9, 10, 11) von Kanten (4, 5, 6, 7) der Glasscheiben (2, 3) zwischen diesen angeordneten Randverbund, bestehend aus einem Abstandhalter (12) sowie mindestens einem Klebstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Randverbund mindestens im Bereich (8, 9) von zwei einander gegenüberliegenden Kanten (4, 5) einen erster Klebstoff umfasst, der im ausgehärteten Zustand eine Steifigkeit von mindestens 50 N/mm², vorzugsweise von mindestens 100 N/mm² aufweist.

2. Isolierglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff eine Kurzzeitfestigkeit zur Abtragung von Windlasten von mindestens 5 N/mm², vorzugsweise von mindestens 10 N/mm² aufweist.

3. Isolierglas nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Klebstoff im Bereich (8, 9) der mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten (4, 5) auf einer Breite (D1) von 20 mm bis 200 mm, insbesondere von 80 mm bis 120 mm von der Kante (4, 5) in Richtung Mitte der Glasscheiben (2, 3) hin aufgetragen ist.

4. Isolierglas gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Randverbund den ersten Klebstoff im Bereich (8, 9) derjenigen sich gegenüberliegenden Kanten (4, 5), bei welchen bei der beabsichtigten Verwendung des Isolierglases (1) dieses gelagert ist, aufweist.

5. Isolierglas gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Randverbund in den Bereichen (10, 11) der weiteren Kanten (6, 7) der Glasscheiben (2, 3) mindestens einen zweiten Klebstoff umfasst, wobei der zweite Klebstoff im ausgehärteten Zustand eine geringere Steifigkeit aufweist, als der erste Klebstoff.

6. Isolierglas gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Klebstoff in den Bereichen (10, 11) der weiteren Kanten (6, 7) auf einer kleineren Breite (D2) aufgetragen ist, als der erste Klebstoff in den Bereichen (8, 9) der zwei sich gegenüberliegenden Kanten (4, 5).

7. Isolierglas gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bereichen (8, 9) der mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten (4, 5) im ersten Klebstoff je mindestens ein Verankerungselement (16) eingesetzt ist.

8. Isolierglas gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den mindestens zwei Glasscheiben (2, 3) und parallel zu diesen eine Folie aus einem Polymer aufgespannt ist, wobei die Folie zu den Glasscheiben (2, 3) je über mindestens einen Abstandhalter (12) beabstandet ist.

9. Isolierglas gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äussersten der mindestens zwei Glasscheiben (2, 3) aus einem Glaslaminat bestehen.

10. Verfahren zur Herstellung eines Isolierglases, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die Schritte:

a) Vorlegen einer ersten Glasscheibe (2);

b) Anordnen mindestens eines Abstandhalters (12) umlaufend in den Bereichen (8, 9, 10, 11) der Kanten (4, 5, 6, 7) der ersten Glasscheibe (2) in einem Abstand (D1, D2) zu den Kanten (4, 5, 6, 7);

c) Auftragen eines ersten Klebstoffes, welcher im ausgehärteten Zustand eine Steifigkeit von mindestens 50 N/mm² aufweist, zwischen mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kanten (4, 5) der ersten Glasscheibe (2) und dem Abstandhalter (12),

wobei eine zweite Glasscheibe (3) vor oder nach dem Auftragen des ersten Klebstoffes auf den mindestens einen Abstandhalter (12) gelegt wird.

Zeichnung