DE19547444A1 - Mehrfachverglasungseinheit und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachverglasungseinheit, insbeson­ dere solch eine Einheit, die zwei Tafeln aus glasartigem Material aufweist, welche voneinander beabstandet einander gegenübergelegen sind mit einem dazwischenliegenden Gasraum, der von einem sich umfangsmäßig erstrecken­ den Abstandhalter begrenzt ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Einheit.

Mehrfachverglasungseinheiten, beispielsweise Doppelverglasungseinheiten, sind sehr nützlich zum Erhöhen der thermischen Isolation und der Schallisola­ tion des Inneren von Gebäuden und daher zur Erhöhung des Komforts für die Bewohner des Gebäudes verglichen mit der schwachen Isolation, die durch gewöhnliche einfache Verglasungseinheiten geschaffen wird.

Einfache Doppelverglasungseinheiten sind von zwei Scheiben glasartigen Materials gebildet wie Glas, welches in einem Abstand zueinander gewöhnli­ cherweise an seinen Enden durch das Dazwischenlegen eines Abstandhalters gehalten und befestigt ist. Der Abstandhalter ist gewöhnlicherweise ein Me­ tallprofil, welches an den Scheiben entlang der Länge von deren vier Kanten angeklebt ist. Ein hermetisch abgedichteter Hohlraum ist zwischen den Schei­ ben gebildet und vom Abstandhalter begrenzt. Dieser Raum ist mit einem trockenen Gas wie trockener Luft gefüllt. Es ist wichtig, daß das Gas, wel­ ches innerhalb des Raums begrenzt ist, in einem trockenen Zustand gehalten wird, um jegliche Kondensation von Wasser im Inneren der Doppelverglasung während Temperaturänderungen zu vermeiden. Wenn an den Innenwänden der Scheiben Kondensation von Wasserdampf auftritt, wird die Durchsichtig­ keit der Verglasung verringert und die Sicht durch die Verglasung wird beein­ flußt.

Eine Mehrfachverglasungseinheit ist bekannt, die zwei Tafeln aus glasartigem Material aufweist, welche voneinander beabstandet einander gegenübergele­ gen sind. Ein Gasraum zwischen den Tafeln ist von einem sich umfangsmäßig erstreckenden Abstandhalter begrenzt. Ein Kranz aus Harz erstreckt sich zu­ mindest zwischen dem Abstandhalter und jeder der Tafeln, um die Tafeln in ihrer Position zu halten. Gewöhnlicherweise ist die Einheit in einem Rahmen aus im Querschnitt U-förmigem Profil angebracht, in welchem die Kanten der Tafel gehalten sind, dieser Rahmen wird dann auf einer Trägerstruktur, bei­ spielsweise in der Öffnung der Wand eines Gebäudes, befestigt.

Die wirtschaftliche Anforderung besteht mehr und mehr darin, die Vergla­ sungseinheiten in Fensterausschnitten durch klebendes Befestigen der Tafeln an der Trägerstruktur anzubringen, anstatt die Platten in einem im Querschnitt U-förmigen Profilrahmen zu befestigen. Diese neuartige Technik der Tafelin­ stallation wird häufig bezeichnet als "äußere Klebebefestigung von Tafeln" (englisch: exterior panel adhesive fixing) oder (etwas ungenau) als "Struktur­ verglasung" (englisch: structural glazing). Diese Technik gestattet es, Fassa­ den zu bilden, die vollständig verglast erscheinen. Sie gestattet es auch, die Einheiten zum Beispiel in einer bündigen Weise mit dem Karosseriekörper eines Fahrzeugs zu verbinden. Diese Technik gestattet es, vorteilhafte ästheti­ sche Wirkungen zu erzielen.

In einem derzeit durchgeführten Verfahren zur Einrichtung wird die Mehrfach­ vorglasungseinheit zunächst in der Fabrik zusammengesetzt. Sie wird dann zu einer Werkstatt gebracht, wo ein Rahmen am Umfang der Verglasungseinheit durch Kleben befestigt wird. Die Anordnung wird dann zum Bauplatz ver­ bracht, um an der Struktur des Gebäudes befestigt zu werden. Bei einem alternativen Verfahren wird die Einheit auf der Baustelle zusammengeklebt.

Beide derartige Verfahren stützen sich auf Vorgehensweisen, die außerhalb der Fabrik durchgeführt werden, wo es nicht leicht sein kann, die Qualität des fertiggestellten Produktes zu steuern, und können zusätzliche lästige Schritte erfordern.

Die deutsche Patentanmeldung DE 36 26 194 (Schüco) zeigt eine Doppelver­ glasungseinheit, die an der Struktur eines Gebäudes in solch einer Weise befestigt ist, daß eine total verglaste Fassade gebildet wird. Die äußere Tafel ist größer als die innere Tafel, und ein Befestigungselement, das an der Struk­ tur des Gebäudes befestigt ist, wird am inneren Umfangsrand der äußeren Scheibe angebracht. Ein Arm des Befestigungselements wird in ein U-förmiges Profil eingesetzt, welches in die Mitte des Verklebungs-Dichtungsharzes der Einheit eingelassen ist. Dieses Befestigungssystem ist verhältnismäßig kom­ plex und beschwerlich. Unter anderem kompliziert es die Herstellung der Ein­ heit und erhöht die Kosten, insbesondere weil die Einheit nicht auf einer Pro­ duktionslinie des Typs hergestellt werden kann, der für herkömmliche Doppel­ verglasungseinheiten verwendet wird. Das Einsetzen des Profils in das gehär­ tete Harz nach der Einspritzung oder die Einspritzung des Harzes um das Profil herum sind sehr schwierige heikle Arbeiten, die in einem großen Rahmen ausgeführt werden müssen. Weiterhin besteht ein Risiko einer Unterbrechung der Kontinuität des Verklebungsharzes, insbesondere an den Ecken der Ein­ heit, was die Haltbarkeit der Einheit drastisch reduzieren kann.

Ein anderes Verfahren zur Befestigung von Doppelverglasungseinheiten an der Fassade eines Gebäudes durch "Strukturverglasung" wird im französischen Gebrauchsmuster FR 25 77 274 (Schüco) beschrieben. Der Abstandhalter einer Doppelverglasungseinheit ist in einer Ausnehmung gelegen und ein U- förmiges Profil ist am Umfang der Einheit in dem Schlitz zwischen den Glas­ scheiben angeordnet. Die durchgehende Herstellung dieser Einheit ist schwie­ rig, weil die Entfernung von überflüssigem Verklebungs-Dichtungsharz zur Aufnahme der U-förmigen Profile eine zu heikle Tätigkeit ist, um sie auf einer Fertigungsstraße durchzuführen. Weiterhin besteht ein Risiko des Feuchtig­ keitseintritts zwischen die äußere Scheibe und das Profil. Unter anderem führt das Profil zu einer Veränderung der äußeren Erscheinung am Rand der Einheit, welche vom ästhetischen Gesichtspunkt unerwünscht ist, wenn die Fassade des Gebäudes betrachtet wird.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachverglasungseinheit und ein Verfahren zur Herstellung solch einer Einheit zu schaffen, bei welchem die Arbeitsschritte in einer Fabrik durchgeführt werden können, um so die Qualität des fertiggestellten Produktes einfacher steuern und kontrollieren zu können, und eine Mehrfachverglasungseinheit zu schaffen, die für eine Struk­ turverglasungstechnik geeignet einbaufertig ist.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Mehrfachvergla­ sungseinheit geschaffen, die zumindest zwei glasartige Materialtafeln auf­ weist, welche voneinander beabstandet einander gegenübergelegen sind, mit einem dazwischen gebildeten Gasraum, der von einem sich umfangsmäßig erstreckenden Abstandhalter begrenzt ist, einem Kranz aus Harz, der die Ta­ feln zusammen hält, und einem Befestigungselement, welches in das Harz eingelassen ist, um Mittel zum Befestigen der Verglasungseinheit an einer Trägerstruktur zu bilden, wobei das Befestigungselement einen Kanal be­ stimmt, der nach außen offen ist, wobei das Befestigungselement der ersten Tafel eng benachbart ist, während es von der zweiten Tafel beabstandet ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Verglasungsstruktur ge­ schaffen, von der zumindest eine Fassade eine Vielzahl von oben definierten Verglasungseinheiten aufweist.

Es wäre denkbar, daß das Vorhandensein der Befestigungselemente ein Hin­ dernis bei der Anbringung des Harzes erzeugen könnte, was in der Anwesen­ heit von Blasen an der Glas-Abstandshalterzwischenschicht oder dem Risiko einer schwachen Verklebung zwischen den beiden Scheiben der Einheit resul­ tiert.

Es ist daher überraschend, daß die Erfindung zur Bildung einer Einheit von hoher Qualität führt, welche direkt an der Struktur eines Gebäudes angebracht werden kann.

Das Befestigungselement kann an der Einheit direkt auf einer automatischen Fertigungsstraße zur Herstellung von Doppelverglasungseinheiten zur selben Zeit angebracht werden, zu der die Einheit zusammengeklebt wird. Dies kann unter der Kontrolle eines Experten in der Fabrik durchgeführt werden, anstatt sich beispielsweise auf Arbeitsschritte zu verlassen, die auf der Baustelle oder in einer zusätzlichen Werkstatt durchgeführt werden. Es ist daher leichter, die Qualität des fertigen Produktes zu kontrollieren.

Weiterhin schafft die Erfindung eine Mehrfachverglasungseinheit, welche einbaufertig ist für eine Strukturverglasungstechnik und welche in einer Fabrik unter sorgfältig kontrollierter Aufbringung des Harzes hergestellt werden kann.

Vorzugsweise besitzt das Befestigungselement die Form eines im Querschnitt U-förmigen Profils, welches im Querschnitt zwei Schenkelabschnitte aufwei­ sen kann, die von einem Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei die freien Enden der Schenkelabschnitte nicht über das Niveau der Kante der ersten Tafel hinausstehen, sondern idealerweise im wesentlichen bündig sowohl mit der Kante der ersten Tafel als auch mit der Kante der zwei­ ten Tafel abschließen. Der Verbindungsabschnitt ist vorzugsweise in solch einer Weise geneigt, daß der der ersten Tafel benachbarte Schenkelabschnitt länger ist als der andere Schenkelabschnitt. Der Neigungswinkel kann mehr als 10°, beispielsweise zwischen 10° und 45°, vorzugsweise zwischen 25° und 40°, wie ungefähr 35° betragen.

Vorzugsweise besitzt das Befestigungselement eine Breite, die geringer ist als der halbe Abstand zwischen der ersten und der zweiten Tafel, wodurch aus­ reichend Raum zwischen dem Befestigungselement und der zweiten Tafel zum Einleiten des Harzes geschaffen wird. Weiterhin besitzt das Befestigungsele­ ment vorzugsweise eine Tiefe, die zwischen 25% und 75% der Tiefe des vom Harz zu belegenden Raumes liegt, das ist der Abstand des Abstandhal­ ters von den Kanten der Tafeln. Dies gewährleistet, daß das Harz mit einer ausreichenden Fläche der ersten Tafel in Verbindung steht, um eine zuver­ lässige Verklebung damit zu schaffen, während es dem Kanal im Befesti­ gungselement ermöglicht wird, ausreichende Tiefe zu besitzen, um eine siche­ re Befestigung der Einheit während der Verwendung zu gewährleisten.

Es ist möglich, eine Vielzahl von Befestigungselementen vorzusehen, welche sich gemeinsam um die Verglasungseinheit herum erstrecken. Vorzugsweise ist eine Anzahl von Befestigungselementen vorgesehen, die sich gemeinsam im wesentlichen vollständig um den Umfang der Einheit herum erstrecken. Dies hat den Vorteil, daß die beste Befestigung der Verglasungseinheit an der Trägerstruktur geschaffen wird. Wenn die Einheit beispielsweise eine im all­ gemeinen rechtwinklige Gestalt besitzt, werden vorzugsweise vier Befesti­ gungselemente vorgesehen, von denen sich jedes entlang einer entsprechen­ den Kante der Einheit erstreckt, wobei die Befestigungselemente zueinander im rechten Winkel angeordnet sind. Alternativ können Befestigungselemente nur an zwei voneinander abgewandten Kanten der Einheit vorgesehen sein, wobei keine Befestigungselemente den anderen einander gegenübergelegenen Kanten der Einheit zugeordnet sind. Das Befestigungselement kann aus Alumi­ nium, rostfreiem Stahl oder einem harten Plastikmaterial wie PVC gebildet sein.

Um zu ermöglichen, daß die erfindungsgemäße Verglasungseinheit unter Ver­ wendung einer "Strukturverglasungstechnik" angebracht wird, stehen die Befestigungselemente vorzugsweise nicht über die Ebene der glasartigen Scheibe der Einheit hinaus, welche dazu ausersehen ist, in der Außenposition plaziert zu werden, wenn die Einheit zusammen mit anderen in einer Struktur wie einem Gebäude montiert ist.

Um die größte Festigkeit der Anordnung aus Abstandhalter, Tafeln und Befe­ stigungselementen zu schaffen, erstreckt sich der Kranz aus Harz vorzugs­ weise zumindest zwischen dem Abstandhalter und jeder der Tafeln.

Vorzugsweise ist das Harz ein Klebematerial, welches bei 20°C eine Längung von nicht mehr als 12,5% aufweist, wenn es einer Zugspannung von 0,1 MPa, vorzugsweise 0,14 MPa, gemessen gemäß ISO 8339 ausgesetzt wird. Das Klebematerial weist bei 20°C vorzugsweise auch eine Längung von nicht mehr als 12,5% auf, wenn es einer Zugspannung von 0,1 MPa nach einer Alterung für 500 Stunden in Wasser von 55°C, insbesondere wenn es einer Zugspannung von 0,14 MPa nach einer Alterung in Wasser für 1000 Stunden bei 45°C unterworfen wird. Am meisten bevorzugt wird, daß das Klebemate­ rial eine Längung von nicht mehr als 12,5% aufweist, wenn es einer Zugs­ pannung von 0,1 MPa, vorzugsweise 0,14 MPa über einen Temperaturbereich von -20°C bis 55°C, vorzugsweise über einen Temperaturbereich von -40° C bis 70°C, ausgesetzt ist.

Bevorzugterweise weist das Klebematerial eine Bruchfestigkeit bei 20°C von mehr als 0,70 MPa, vorzugsweise zumindest 0,84 MPa, auf und eine Ver­ formung bei Bruch von größer als 50%. Das am meisten bevorzugte Klebe­ material weist einen kohäsiven Bruch auf, wenn es einer Zugspannung ausge­ setzt wird, die oberhalb dessen Bruchfestigkeit liegt.

Vorzugsweise wird das Klebematerial aus Silikon-Klebematerialien ausgewählt, aber Polysulphide- und Polyurethan-Klebematerialien können ebenso verwen­ det werden. Wenn ein Polysulphid oder anderes leicht empfindliches Material verwendet wird, wird in die Verglasungseinheit bevorzugterweise ein Mittel eingebracht, um das adhäsive Material vor dem Sonnenlicht abzuschatten. Solch ein Mittel kann beispielsweise eine UV-Schutzbeschichtung auf der äußeren Scheibe des glasartigen Materials oder ein Band aus glasartiger Email­ le oder glasartigem Lack sein, das durch Filmdruck oder Schablonendruck gebildet ist.

Vorzugsweise sind Dichtungsmittelschichten zwischen dem Abstandhalter und jeder der Tafeln vorgesehen. Somit kann eine wasserdichte Verbindung mit Hilfe von zwei unterschiedlichen Materialien erzielt werden. Das erste Materi­ al, welches hochgradig wasserundurchlässig aber relativ flexibel ist, wird hier im allgemeinen als "Dichtungsmittel" bezeichnet und kann beispielsweise ein Polyisobutylen sein. Das zweite Material, welches hochgradig adhäsiv und relativ fest ist, wird hier im allgemeinen als das "Harz" bezeichnet.

Der Abstandhalter kann aus einem Metall oder aus einem Plastikmaterial gebil­ det sein. Der Abstandhalter kann hohl sein, wobei das hohle Innere des Ab­ standhalters in Gasverbindung mit dem Gasraum steht. Wenn das hohle Inne­ re des Abstandhalters in Gasverbindung mit dem Gasraum steht, kann ein Trockenmittel im Hohlrauminneren gelegen sein. Solch ein Abstandhalter kann einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

Alternativ besitzt der Abstandhalter einen Querschnitt, der zum Gasraum hin offen sein kann, beispielsweise besitzt der Querschnitt des Abstandhalters eine bauchige U-förmige Gestalt. Solch ein Querschnitt kann zwei bauchige Armabschnitte aufweisen, die untereinander mit einem Basisabschnitt ver­ bunden sind. Die bauchigen Armabschnitte können verformbar mit dem Basis­ abschnitt verbunden sein, um eine gewisse Flexibilität der Querschnittsgestalt des Abstandhalters zu ermöglichen, was dazu dient, einige der Spannungen aufzunehmen, die von Temperaturanstiegen oder anderen Ursachen herrühren. In diesen Ausführungsformen kann ein Trockenmittel innerhalb des Abstand­ halters gelegen sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Dichtungsmittel ein Trockenmittel enthalten.

In einer anderen Ausführungsform ist der Abstandhalter im wesentlichen von einem polymeren Material gebildet. Ein geeigneter Abstandhalter ist als "Swig­ gle Strip" (Marke) der Firma TREMCO SA in F-75643 Paris, Cedex 13 be­ kannt, welcher ein vorextrudiertes Butylband ist, welches einen Metallkern besitzt und ein Molekularsieb-Trocknungspulver enthält. Der Abstandhalter wirkt zusätzlich als Dampfsperre.

Die erste und/oder die zweite Tafel können von einer Komposit-Verglasungs­ tafel gebildet sein, das ist eine Verglasungstafel, welche ein Paar glasartiger Scheiben aufweist oder daraus besteht, die an eine Zwischenlage aus polyme­ rem Material geklebt sind. Die Zwischenlage kann beispielsweise PVB sein, um eine sicherheitslaminierte Tafel zu bilden. Andere geeignete Zwischenla­ genmaterialien wie Acrylat-Polymere können verwendet werden, um außer­ ordentliche akustische Eigenschaften der Komposit-Tafel aufgrund ihrer vis­ koelastischen Eigenschaften zu schaffen.

Eine Komposit-Tafel kann aus zwei oder mehreren glasartigen Scheiben gebil­ det sein, welche von gleicher Dicke sind, oder zwischen den Scheiben kann eine Dickenungleichheit herrschen, wobei die letztere Anordnung zu unterschiedli­ chen akustischen Isolationseigenschaften führt.

Wenn eine Komposit-Tafel, die mit einer dazwischenliegenden Polymerlage mit viskoelastischen Eigenschaften zur Schaffung von akustischer Isolation gebil­ det ist, in der äußeren Lage angebracht wird, wird es bevorzugt, daß die Scheiben der Komposit-Tafel mit Hilfe des Harzkranzes zusammengehalten werden. Dies kann erreicht werden, wenn die Kanten der Scheiben relativ zueinander in solch einer Weise versetzt sind, daß der Harzkranz in Berührung mit beiden Scheiben der Komposit-Tafel stehen kann, wodurch das Zurückhal­ ten der äußeren Scheibe gesichert ist.

Vorteilhafterweise besteht die zweite Tafel der Verglasungseinheit gemäß der Erfindung aus einer einzelnen unlaminierten Scheibe aus glasartigem Material. Solch eine Scheibe ist sehr viel kostengünstiger zu produzieren als eine Kom­ posit-Tafel. Vorzugsweise sind die glasartigen Scheiben der Einheit einer ther­ mischen Temperbehandlung ausgesetzt worden. Es wird jedoch bevorzugt, daß die innere glasartige Scheibe thermisch gehärtet ist, anstatt daß sie ge­ tempert worden ist, so daß die äußere Tafel weiterhin an ihrem Umfang gehal­ ten wird, wenn die innere Tafel zerbrechen sollte.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstel­ lung einer Mehrfachverglasungseinheit geschaffen mit den Schritten:

• (i) Schaffen zweier glasartiger Materialtafeln;
• (ii) Anbringen eines Befestigungselements an der ersten der Tafeln an deren Randabschnitt, um Mittel zum Befestigen der Verglasungseinheit an einer Trägerstruktur zu bilden, wobei das Befestigungselement einen Kanal be­ stimmt, der nach außen hin offen ist und beide glasartigen Tafeln einander gegenüber und voneinander beabstandet positioniert, wobei ein dazwischenlie­ gender Gasraum von einem sich umfangsmäßig erstreckenden Abstandhalter so begrenzt wird, daß das Befestigungselement in einer Stellung eng benach­ bart zur ersten Tafel liegt, während es von der zweiten Tafel beabstandet ist;
• (iii) Aufbringen eines Kranzes aus Harz in den Zwischenraum, der von den Ta­ feln, dem Abstandhalter und dem Befestigungselement bestimmt ist, um das Befestigungselement einzutauchen und die Tafeln aneinander zu befestigen.

Dieses einfache Herstellungsverfahren kann gleichzeitig ausgeführt werden unter einer geregelten Atmosphäre, um zu gewährleisten, daß das Befesti­ gungselement korrekt und sicher mit der Einheit verklebt wird, um die Einheit an ihrem dafür vorgesehenen Ort in einer sicheren Weise zu befestigen und um gleichzeitig zu gewährleisten, daß der Gasraum eine ausreichend geringe Feuchtigkeit besitzt. Die Einheit kommt in einem einbaufertigen Zustand aus der Fabrik, was im wesentlichen keine weiteren Konstruktionsmaßnahmen auf der Baustelle erfordert außer dem Befestigen der Einheit an beispielsweise der Trägerstruktur eines Gebäudes.

Vorzugsweise ist das Befestigungselement an der ersten Tafel mittels eines doppelseitigen Klebeband es angebracht, aber andere Befestigungsmittel wie Klebstoff können verwendet werden. Wenn doppelseitiges Klebeband ver­ wendet wird, besitzt dies vorzugsweise einen Abschnitt, der sich über die Kante der ersten Tafel hinaus erstreckt, wobei der hervorstehende Abschnitt umgefaltet wird, um die offene Mündung des Kanals abzudecken, bevor Schritt (iii) des Verfahrens durchgeführt wird, um zu verhindern, daß der Kanal mit Harz gefüllt wird. Der umgefaltete Abschnitt des doppelseitigen Klebeban­ des kann zurückgefaltet oder entfernt werden, bevor die Einheit in einer Trä­ gerstruktur befestigt wird.

Da das Befestigungselement bereits an einer der Tafeln angebracht ist, muß die Einspritzung des Harzes nur auf einer Seite des Befestigungselementes erfolgen, was gestattet, das Zusammensetzen maschinell auf einer herkömm­ lichen Fertigungsstraße durchzuführen. Hierdurch wird auch vermieden, daß das Befestigungselement, nachdem die Einheit zusammengeklebt worden ist, in die Verbindung unter Kraft hineingedrückt werden muß.

Nach der Polymerisation des Harzes kann die die Fabrik verlassende Einheit direkt zur Baustelle gesandt werden, um an der Struktur des Gebäudes befe­ stigt zu werden, wo komplementäre Befestigungsstücke in den Kanal des Befestigungselements eingesetzt werden.

Um die Einheit an der Fassade zu befestigen, kann man beispielsweise schwenkbare Befestigungsteile verwenden, die eine Länge von 25 mm auf­ weisen und alle 20 cm um den Fensterausschnitt herum verteilt sind, in wel­ chem die Einheit zu befestigen ist. Die Einheit wird in Stellung gebracht und dann schwenkt man die Befestigungsstücke um 90°, um sie mit den Kanälen, die von dem Befestigungselement gebildet sind, in einer Weise in Eingriff zu bringen, daß die Einheit in Stellung gehalten wird.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, in welchen:

Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt einer Doppelverglasungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 im teilweisen Querschnitt eine Doppelverglasungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 3 in teilweisem Querschnitt eine Doppelverglasungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 4 in teilweisem Querschnitt die Art und Weise zeigt, in welcher zwei benachbarte Verglasungseinheiten, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, an der Fassade eines Gebäudes befestigt werden; und

Fig. 5 in teilweiser Draufsicht eine Anzahl von Verglasungseinheiten wie in Fig. 1 gezeigt darstellt, die an der Fassade eines Gebäudes befestigt sind.

In Fig. 1 ist eine Mehrfachverglasungseinheit gezeigt, die zwei Glastafeln 7, 8 aufweist, welche voneinander beabstandet einander gegenübergelegen sind.

Die erste Scheibe 7 bildet die innere Scheibe der Verglasungseinheit. Ein Gas­ raum 9 zwischen den Tafeln ist von einem sich umfangsmäßig erstreckenden Abstandhalter 3 begrenzt, welcher aus galvanisiertem Stahl von 0,4 mm Dicke gebildet ist. Schichten aus Polyisobutylen-Dichtungsmittel 5 sind zwi­ schen dem Abstandhalter 3 und jeder der Scheiben 7, 8 gelegen. Das verwen­ dete Polyisobutylen besitzt eine Permeabilität von ungefähr 0,11 g Wasser × mm Dicke pro m² × 24 h × kPa Wasserdampf.

Ein Kranz von Harz 6 füllt den Raum zwischen dem Abstandhalter 3 und jeder der Tafeln 7, 8 und hält die Tafeln aneinander. Ein Befestigungselement 2 ist in das Harz eingetaucht, um ein Mittel zum Befestigen der Verglasungseinheit an einer Trägerstruktur zu bilden. Das Befestigungselement bestimmt einen Kanal 25, der nach außen hin offen ist. Das Befestigungselement ist eng benachbart zur ersten Tafel 7 gelegen und ist daran befestigt, während es von der zwei­ ten Tafel 8 beabstandet ist.

Das Befestigungselement 2 besitzt die Form eines im Querschnitt U-förmigen Profils, welches im Querschnitt zwei Schenkelabschnitte 21, 22 aufweist, die untereinander mit einem Brückenabschnitt 23 verbunden sind, welcher unter einem Winkel von ungefähr 35° geneigt ist, um zu ermöglichen, daß das Harz den Raum vollständig füllen kann. Die freien Enden 21a, 22a der Schenkel­ abschnitte liegen im wesentlichen bündig mit der Kante 71 der ersten Tafel 7 und mit der Kante 81 der zweiten Tafel 8.

Das Befestigungselement 2 ist an der ersten Tafel 6 mittels eines doppelseiti­ gen Klebebandes 1, wie dem Verglasungsband (glazing tape) VG 132 (von Qualitape, Belgien) befestigt.

Das Befestigungselement 2 besitzt eine Breite, die geringer ist als der halbe Abstand zwischen der ersten und der zweiten Tafel 7, 8. Wenn beispielsweise die Tafeln 7 und 8 um 12 mm voneinander beabstandet sind, ist die Gesamt­ breite des Befestigungselementes 2 5 mm. Wenn weiterhin der Abstandhal­ ter 3 16 mm von den Kanten 71, 81 der Tafeln 7, 8 entfernt gelegen ist, besitzt das Befestigungselement 2 in geeigneter Weise eine Gesamttiefe von ungefähr 10 mm, um zu gewährleisten, daß das Harz 6 ausreichend Ober­ fläche der ersten Tafel 7 berührt, um eine zuverlässige Verklebung damit zu schaffen, während es dem Kanal 25 im Befestigungselement 2 ermöglicht wird, ausreichend Tiefe zu besitzen, um eine sichere Befestigung der Einheit bei ihrer Verwendung zu gewährleisten.

Das Harz 6 ist ein Silikon-Klebematerial, welches bei 20°C eine Längung von nicht mehr als 12,5% aufweist, wenn es einer Zugspannung von 0,1 MPa ausgesetzt wird, gemessen gemäß ISO 8339. Das bevorzugte Silikonverkle­ bungs-Klebematerial ist "Q 3362" von Dow Corning und besitzt vor der Alte­ rung eine Längung von 12,5%, wenn es einer Zugspannung von 0,27 MPa unterworfen wird, und eine Längung von 12,5%, wenn es einer Zugspan­ nung von 0,2 MPa unterworfen wird, nach einer Alterung von 21 Tagen in Wasser von 55°C, gemessen gemäß dem Verfahren A der ISO 8339. Die Bruchfestigkeit dieses Material beträgt 1,08 MPa vor der Alterung und 0,92 MPa nach der Alterung, wobei die Längung bei Bruch mehr als 50% beträgt und der Bruch kohäsiv ist, sowohl vor als auch nach der Alterung. Das Harz 6 steht in Berührung mit einer Seite der ersten Scheibe 7 und ebenso mit einer Seite der zweiten Scheibe 8.

Bei der Verwendung schafft die Dichtung 5 eine Barriere gegenüber dem Ein­ tritt von Wasserdampf in den Gasraum 9, während das Harz 6 dazu dient, die Scheiben 7, 8 in ihrer einander gegenübergelegenen Beziehung zu halten.

Das Verfahren zur Herstellung der Mehrfachverglasungseinheit ist wie folgt. Zunächst wird das Befestigungselement 2 eng an der ersten Tafel 7 positio­ niert und mittels eines doppelseitigen Klebebandes 1 daran befestigt. In einem zweiten Schritt werden Dichtungsschläuche aus Polyisobutylen an den Seiten­ flächen des Abstandhalters 3 in angemessenem Maße angebracht, dann wird der Abstandhalter entlang der Hauptzone der Glasscheibe 7 angeordnet und die andere Glasscheibe 8 wird darüber angeordnet. Die Glasscheiben werden dann zusammengedrückt, um das Butyl-Dichtungsmittel auf das gewünschte Maß zwischen den Glasscheiben zusammenzudrücken. Das Befestigungsele­ ment 2 ist somit eng an der ersten Tafel 7 gelegen, während es von der zwei­ ten Tafel 8 beabstandet ist.

Danach wird der Harzkranz 6 in den Raum eingespritzt, der von den Tafeln 7, 8, dem Abstandhalter 3 und dem Befestigungselement 2 bestimmt ist, um das Befestigungselement 2 einzutauchen, und wird gehärtet oder der Möglich­ keit zu Härten ausgesetzt, um die Tafeln 7, 8 aneinander zu befestigen.

Das doppelseitige Klebeband 1 besitzt einen Abschnitt 11, der sich über die Kante 71 der ersten Tafel 7 hinaus erstreckt, der Abschnitt 11 wird (wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt ist) umgefaltet, um die offene Mündung des Kanals 25 abzudecken, bevor das Harz eingespritzt wird, um zu verhindern, daß der Kanal mit Harz gefüllt wird. Der umgefaltete Abschnitt 11 des doppelseitigen Klebeband es wird entfernt, bevor die Einheit in einer Trä­ gerstruktur angebracht wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die erste Tafel 7 von einer Komposit-Verglasungstafel gebildet, die ein Paar glasartiger Scheiben 72, 73 besitzt, die an einer Zwischenlage 74 aus polymerem Material angeklebt sind, welches sandwichartig dazwischen gelegen ist. Die erste Tafel 72 ist aus thermisch gehärtetem Glas gebildet, welches eine Dicke von 6 mm aufweist und eine Solarabschirmungsbeschichtung aus STOPSOL (Handelsmarke) auf ihrer Innenseite aufweist. Die zweite Scheibe 73 ist aus thermisch gehärtetem Glas gebildet, welches eine Dicke von 5 mm aufweist und eine Beschichtung mit niedrigem Emissionsvermögen trägt. Eine Beschichtung mit niedrigem Emissionsvermögen wird auf der Seite der Scheibe 73 vorgesehen, welche von der Scheibe 72 abgewandt ist. Die erste Scheibe 72 bestimmt die innere Scheibe der Verglasungseinheit.

Die acrylartige Polymerschicht 74 besitzt viskoelastische Eigenschaften derart, daß die kritische Koinzidenzfrequenz der Tafel 7 größer ist als die kritische Koinzidenzfrequenz (englisch: critical frequency of coincidence) einer gedach­ ten monolithischen glasartigen Scheibe, die von der selben Gestalt und Fläche ist wie die Tafel 7 und eine Masse besitzt, die gleich der gesamten Masse des glasartigen Materials in der Tafel 7 ist. Ein geeigneter acrylartiger Polymer ist UVEKOL (Handelsmarke) von UCB SA aus B-1620 Drogenbos, Belgien.

Die Verglasungseinheit, die in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt die Gestalt einer Dop­ pelverglasungseinheit mit einer zweiten Verglasungstafel 8, die aus 5 mm thermisch getempertem Glas gebildet ist, welche der Scheibe 73 der Kom­ posit-Tafel 7 gegenübergelegen und davon beabstandet ist, um einen Luft­ raum 9 von 12 mm zu schaffen.

Das Verfahren zur Herstellung der Verglasungseinheit gemäß Fig. 2 umfaßt die folgenden Schritte. Zunächst wird ein Paar glasartiger Scheiben 72, 73 in voneinander beabstandeter und einander gegenübergelegener Beziehung posi­ tioniert. Ein Band 75 aus Butyl-Dichtungsmaterial, welches eine Breite von 8 mm besitzt, wird zwischen den Scheiben 72 und 73 in einem Abstand von ungefähr 8 mm von der Umfangskante 71 der Scheiben angebracht. Dieses Band wird gebildet, indem ein zylindrischer Kranz des Butyl-Dichtungsmateri­ als auf eine der glasartigen Scheiben aufgebracht wird und der Kranz in ein Band der angegebenen Breite durch Zusammendrücken der beiden Scheiben gequetscht wird. Das Band 75 ist kontinuierlich mit Ausnahme von zwei Un­ terbrechungen (nicht gezeigt), um entsprechend die Evakuierung des Raums zwischen den glasartigen Scheiben und das Einspritzen eines acrylartigen Polymer-Zwischenstoffs in diesen Raum zu ermöglichen, wobei das Band die vom polymerartigen Material in der Komposit-Tafel 7 belegte Fläche begrenzt. Nach dem Einspritzen des Zwischenstoffs wird die Unterbrechung des Dich­ tungsmaterialbandes durch das Vorsehen von weiterem Dichtungsmaterial geschlossen. Der acrylartige Polymer-Zwischenstoff wird dann dazu gebracht, zum Polymer zu polymerisieren, indem er ultravioletter Strahlung ausgesetzt wird. Der nächste ,Verfahrensschritt ist die Positionierung des Befestigungs­ elementes 2, gefolgt von den Schritten, die oben unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform ausgeführt worden sind.

In einer Abwandlung erstreckt sich der Film 74 zur Kante 71 (das heißt, das Band 75 aus Butyl-Dichtungsmaterial ist weggelassen) und ist aus PVB gebil­ det.

In einer anderen Abwandlung sind der Abstandhalter 3 und die Dichtung 5 durch einen "Swiggle Strip" ersetzt.

In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist die Verglasungseinheit von der Gestalt einer doppelverglasten Einheit mit einer ersten Verglasungstafel 7 in Form einer einzelnen Scheibe und einer zweiten Tafel 8, die aus einer Kom­ posit-Verglasungstafel gebildet ist. Die Komposit-Verglasungstafel 8 besitzt ein Paar glasartiger Scheiben 83, 82, die an einer Zwischenschicht 84 aus polymerem Material angeklebt sind, welches viskoelastische Eigenschaften hat und dazwischen sandwichartig angeordnet ist. Ein Band 85 aus Butyl-Dich­ tungsmaterial ist zwischen den Scheiben 83 und 82 angeordnet. Die erste Tafel 7 ist in gegenübergelegener Beziehung zur Scheibe 82 der Komposit- Tafel 8 gelegen und davon beabstandet, um einen Luftraum 9 zu schaffen. Die erste Scheibe 83 bildet die äußere Scheibe der Verglasungseinheit.

Ein Abschnitt der ersten Scheibe 83 überlappt die Kante der zweiten Scheibe 82. Der überlappende Randabschnitt erstreckt sich über den Umfang der Komposit-Tafel 8. Das Harz 6 steht in Kontakt mit einer Seite der ersten Scheibe 83 und auch mit einer Seite und der Kante der zweiten Scheibe 82. Das Harz 6 dient nicht nur dazu, beide Tafeln zusammenzuhalten, sondern dient auch dazu, beide Scheiben der Komposit-Tafel 8 zusammenzuhalten.

Die freien Enden 21a, 22a der Schenkelabschnitte des im Querschnitt U- förmigen Profilbefestigungselements 2 liegen im wesentlichen bündig mit der Kante 71 der ersten Tafel 7 und mit der Kante 81 der äußeren Scheibe 83 der zweiten Tafel 8.

Fig. 4 zeigt die Weise, in welcher zwei benachbarte Einheiten 41, 42 an der Struktur eines Gebäudes befestigt sind. Der Abstand zwischen den Einheiten beträgt ungefähr 20 mm. Dichtungsverbindungen 44 sind zwischen den Ein­ heiten und einem Tragteil 43 vorgesehen, welches an der Gebäudestruktur befestigt ist. Schwenkbare Befestigungsteile 45, die am Tragteil 43 mit Hilfe der Schraube 46 gehaltert sind, werden um 90° gedreht, nachdem die Einheit in Stellung gebracht ist, um mit dem Befestigungselement 2 in Eingriff ge­ bracht zu werden. Der Abstand der Einheit vom Tragteil 43 ist bestimmt von einem zylindrischen Abstandsstück 47, welches die Schraube 46 umgibt. Die innere Scheibe der Einheit wird dadurch gegen die Dichtungsverbindungen 44 gedrückt. Schaumfüllmaterial 48 bedeckt den Kopf der Schraube 46 und wird seinerseits von einer Silikon-Dichtungsverbindung 49 geschützt.

Die Masse einer jeden Einheit sollte von zumindest zwei Keilen pro Einheit abgestützt werden, welche an der Struktur des Gebäudes befestigt sind. Diese Keile sind in Fig. 4 aus Gründon der Klarheit nicht gezeigt.

Fig. 5 zeigt die Einheiten 41 und 42 zusammen mit benachbarten Einheiten 41′ und 42′ in teilweiser Draufsicht. Fig. 5 zeigt die Verteilung der Befesti­ gungsteile 45 entlang der Einheiten und die Anordnung der Befestigungsele­ mente 2. Nur vier Ecken der vier benachbarten Einheiten sind gezeigt, wobei die unterbrochenen Linien die Positionierung der Befestigungselemente und der schwenkbaren Befestigungsteile 45 angeben, welche nach oben gedreht sind, um die untere Einheit zu befestigen, nach unten gedreht sind, um die untere Einheit zu befestigen, und zur linken und zur rechten gedreht sind, um die linksseitige beziehungsweise die rechtsseitige Einheit zu fixieren.

Claims (25)

1. Mehrfachverglasungseinheit mit zumindest zwei Tafeln aus glasartigem Material, die voneinander beabstandet einander gegenübergelegen positio­ niert sind, mit einem Gasraum (9) dazwischen, der begrenzt ist von einem sich umfangsmäßig erstreckenden Abstandhalter (3), einem Kranz aus Harz (6), der die Tafeln zusammenhält, und einem Befestigungselement (2), welches in das Harz eintaucht, um ein Mittel zum Befestigen der Verglasungseinheit an einer Tragstruktur zu bilden, wobei das Befesti­ gungselement einen Kanal (25) bestimmt, der nach außen hin offen ist, wobei das Befestigungselement eng benachbart zur ersten Tafel (7) gelegen ist, während es von der zweiten Tafel (8) beabstandet ist.

2. Mehrfachverglasungseinheit nach Anspruch 1, wobei das Befestigungsele­ ment an der ersten Tafel (7), vorzugsweise mittels eines doppelseitigen Klebebandes (1), befestigt ist.

3. Mehrfachverglasungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Befesti­ gungselement die Gestalt eines im Querschnitt U-förmigen Profils auf­ weist.

4. Mehrfachverglasungseinheit nach Anspruch 3, wobei das Befestigungsele­ ment (2) im Querschnitt zwei Schenkelabschnitte (21, 22) aufweist, die miteinander von einem Brückenabschnitt (23) verbunden sind, wobei die freien Enden (21a, 22a) der Schenkelabschnitte nicht über der Höhe der Kante (71) der ersten Tafel (7) liegen.

Mehrfachverglasungseinheit gemäß Anspruch 4, wobei der Brückenab­ schnitt (23) in solch einer Weise geneigt ist, daß der Schenkelabschnitt (22), der der ersten Tafel (7) benachbart ist, länger ist als der andere Schenkelabschnitt (21).

6. Mehrfachverglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die freien Enden (21a, 22a) der Schenkelabschnitte im wesentlichen bündig sowohl mit der Kante (71) der ersten Tafel (7) als auch mit der Kante (81) der zweiten Tafel (8) liegen.

7. Mehrfachverglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das Befestigungselement (2) eine Breite besitzt, die geringer ist als der halbe Abstand zwischen der ersten und der zweiten Tafel (7, 8).

8. Verglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Kranz aus Harz (6) zumindest zwischen dem Abstandhalter (3) und jeder der Tafeln (7, 8) erstreckt.

9. Verglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Harz (6) ein adhäsives Material ist, welches bei 20°C eine Längung von nicht mehr als 12,5% erfährt, wenn es einer Zugspannung von 0,1 MPa unterworfen wird, gemessen gemäß ISO 8339.

10. Verglasungseinheit gemäß Anspruch 9, wobei das adhäsive Material bei 20°C eine Längung von nicht mehr als 12,5% erfährt, wenn es einer Zugspannung von 0,14 MPa ausgesetzt ist.

11. Verglasungseinheit gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei das adhäsive Material bei 20°C eine Längung von nicht mehr als 12,5% erfährt, wenn es einer Zugspannung von 0,1 MPa nach einer Alterung von 500 Stunden in Wasser bei 55°C ausgesetzt wird.

12. Verglasungseinheit gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das adhäsive Material die Längung von nicht mehr als 12,5% erfährt, wenn es einer Zugspannung von 0,14 MPa nach einer Alterung in Wasser für 1000 Stunden bei 45°C ausgesetzt wird.

13. Verglasungseinheit gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das adhäsive Material eine Bruchfestigkeit bei 20°C von mehr als 0,70 MPa und eine Verformung bei Bruch von größer als 50% aufweist.

14. Verglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Harz aus Silikon-Klebematerialien ausgewählt wird.

15. Eine Verglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine der Tafeln von einer Komposit-Verglasungstafel gebildet ist, die ein Paar glasartiger Scheiben (72, 73); (82, 83) besitzt, welche an einer Zwischenschicht (74; 84) aus sandwichartig dazwischengelegenem polymeren Material angeklebt sind.

16. Verglasungseinheit gemäß Anspruch 15, wobei die dazwischengelegene polymere Schicht (74; 84) aus Acrylat-Polymeren ausgewählt wird.

17. Verglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schichten aus Dichtungsmittel (5) zwischen den Abstandhalter (3) und jede der Tafeln (7, 8) angeordnet sind.

18. Verglasungseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anzahl von Befestigungselementen vorgesehen ist, welche sich gemeinsam um die Verglasungseinheit herum erstrecken.

19. Verglasungseinheit gemäß Anspruch 18, wobei die Verglasungseinheit eine im allgemeinen rechtwinklige Gestalt aufweist, wobei vier Befesti­ gungselemente vorgesehen sind, von denen sich jedes entlang einer entsprechenden Kante der Einheit erstreckt, wobei die Befestigungsele­ mente zueinander im rechten Winkel angeordnet sind.

20. Verglastes Bauwerk, von dem zumindest eine Fassade eine Mehrzahl von Verglasungseinheiten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 umfaßt.

21. Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachverglasungseinheit mit den Schritten:

• (i) Schaffen zweier glasartiger Materialtafeln (7, 8);
• (ii) Anbringen eines Befestigungselements (2) an der ersten Tafel (7) an deren Randabschnitt, um Mittel zum Befestigen der Verglasungseinheit an einer Trägerstruktur zu schaffen, wobei das Befestigungselement einen Kanal (25) bestimmt, der zur Außenseite hin offen ist, und Positionierung der beiden glasartigen Tafeln in voneinander beabstandeter einander gegenübergelegener Beziehung mit einem Gasraum (9) dazwischen, welcher von einem sich umfangsmäßig erstreckenden Abstandhalter (3) begrenzt ist, so daß das Befestigungselement (2) in einer Position eng benachbart zur ersten der Tafeln (7) liegt, während es von der zweiten Tafel (8) beabstandet ist;
• (iii) Aufbringen eines Kranzes aus Harz (6) in den Raum, der von den Tafeln (7, 8), dem Abstandhalter (3) und dem Befestigungselement (2) bestimmt ist, um das Befestigungselement (2) einzutauchen und die Tafeln (7, 8) aneinander zu befestigen.

22. Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei Schritt (ii) das Anbringen des Befestigungselements (2) an der ersten Tafel (7) mittels eines doppelseiti­ gen Klebebandes (1) umfaßt.

23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei das doppelseitige Klebeband (1) einen Abschnitt (11) besitzt, welcher sich über die Kante (71) der ersten Tafel (7) hinaus erstreckt, wobei der Abschnitt (11) umgefaltet wird, um die offene Mündung des Kanals (25) vor dem Schritt (iii) abzudecken, um zu verhindern, daß der Kanal mit Harz gefüllt wird.

24. Verfahren gemäß Anspruch 23, welches weiterhin das Entfernen des umgefalteten Abschnitts (11) des doppelseitigen Klebebandes umfaßt, bevor die Einheit in einer Tragstruktur angebracht wird.

25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei Schritt (ii) das Anbringen des Befestigungselements (2) entlang einer Kante der ersten Tafel (7) umfaßt.