derselben

Die Erfindung betrifft eine Isolierverglasung, die eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe, einen mit der ersten und zweiten Scheibe jeweils

wasserdampfdicht fest verbundenen, umlaufenden Abstandshalter zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe, der mindestens zwei parallel

verlaufende Scheibenkontaktwände, eine Außenwand und eine

Verglasungsinnenraumwand sowie einen Innenraum hat, und einen um die Außenwand des Abstandshalters zwischen der ersten und zweiten Scheibe umlaufenden wasserdichten Dichtmittelstreifen umfasst, wobei in den

Dichtmittelstreifen und den Abstandshalter mindestens ein

Druckausgleichselement eingesetzt ist. Sie betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Isolierverglasung sowie deren Verwendung.

Isolierverglasungen sind seit Jahrzehnten ein unverzichtbares Bauelement von Wohn- und Zweckbauten in den Industrieländern, zumal in den gemäßigten und kälteren Klimazonen. Im Zuge der weltweiten Bemühungen zum Klimaschutz und zur Einsparung von Heiz- und Klimatisierungskosten werden sie immer

bedeutsamer und zunehmend auch in weniger entwickelten Ländern eingesetzt.

Die Bauherren wählen die Isolierverglasung nicht nur nach deren

Wärmedämmvermögen und den Kosten, sondern weitgehend auch nach der optischen Qualität aus. Sichtbare optische Mängel, wie sie etwa durch nicht völlig ebene Glasoberflächen bewirkt werden, werden von den Bauherren und ihren Architekten immer weniger hingenommen und dürfen bei marktgängigen

Isolierverglasungen praktisch nicht auftreten.

Die Herstellung von Isolierverglasungen erfolgt in Massenproduktion in wenigen großen Werken der einzelnen Hersteller, und die fertigen Isolierverglasungen werden dann an viele Orte zur Weiterverarbeitung zu Bauteilen (Fenstern, Türen, etc.) oder zum unmittelbaren bauseitigen Einsatz (etwa für Fassaden- oder Dachverglasungen) geliefert. Diese können in erheblich abweichender Höhenlage vom Herstellungsort liegen, so dass bei einer hermetisch versiegelten

Isolierverglasung in Folge des veränderten Umgebungsdrucks am Weiterverarbeitungs- oder Einsatzort eine Volumenänderung des Gases und Verbiegung der Scheiben auftreten und die optische Qualität der

Isolierverglasung merklich beeinträchtigen kann. Die durch die Druckdifferenzen bewirkten Spannungen belasten auch den Randverbund der Isolierverglasung und führen tendenziell zu Zuverlässigkeitsproblemen.

Daher besteht ein Bedarf an einer Lösung, die einen Druckausgleich zwischen der Atmosphäre und dem Verglasungsinnenraum vor oder bei der

Weiterverarbeitung oder dem bauseitigen Einsatz einer fertiggestellten

Isolierverglasung ermöglicht. Im Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Isolierverglasungen bekannt, bei denen ein gewisser Gasaustausch zwischen dem

Verglasungsinnenraum und der Umgebung ermöglicht wird.

EP 0 261 923 A2 offenbart eine Mehrscheiben-Isolierverglasung mit einem

Abstandshalter aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Schaum mit einem integrierten Trockenmittel. Die Anordnung wird bevorzugt durch eine äußere Versiegelung und eine gas- und feuchtigkeitsdichte Folie abgedichtet. Die Folie kann metallbeschichtetes PET und Polyvinylidenchloridcopolymere enthalten.

DE 38 08 907 A1 offenbart eine Mehrfachglasscheibe mit einem durch den Randverbund laufenden Belüftungskanal und einer mit Trockenmittel gefüllten Trocknungskammer.

DE 10 2005 002 285 A1 offenbart ein Isolierglas-Druckausgleichsystem zum Einsatz im Scheibenzwischenraum von Wärmeisoliergläsern.

EP 2 006 481 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Druckausgleich für

Isolierglaseinheiten mit eingeschlossenem Gasvolumen, wobei in den

Abstandshalter der Isolierverglasung ein Druckausgleichsventil eingebracht ist. Diese Druckausgleichsventile weisen jedoch eine komplizierte Mechanik in Form mehrerer beweglicher Teile auf, die nicht nur eine erhöhte Fehleranfälligkeit des Systems bedingen sondern auch erheblich höhere Produktionskosten

verursachen. In der auf die Anmelderin zurückgehenden WO 2014/095097 A1 wird eine Isolierverglasung mit Druckausgleichselement und ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. Hierbei ist ein Druckausgleichskörper, der eine gasdurchlässige und dampfdiffusionsdichte Membran enthält, in der Dichtmasse angeordnet und ragt in die Außenwand des Abstandhalters hinein, und der umlaufende Abstandshalter ist durch eine spezielle Schottwand unterteilt.

Aus der WO 2017/064160 A1 ist ein Eckverbinder zur Herstellung von

Isolierverglasungseinheiten bekannt, der einen Bestandteil der

Abstandshalterkonstruktion der Isolierverglasungseinheit ist und der ein integriertes Kapillarrohr zum Bewirken eines Druckausgleichs zwischen der Isolierverglasungseinheit und der Atmosphäre aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine einfache und kostengünstige Lösung zum Druckausgleich von Isolierverglasungen nach deren Fertigstellung, vor oder bei der Weiterverarbeitung oder dem bauseitigen Einsatz, anzugeben.

Diese Aufgabe wird in ihrem Vorrichtungsaspekt durch eine Isolierverglasung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und in einem Verfahrensaspekt durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.

Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung schließt den Gedanken ein, in die Isolierverglasung ein separates, kompaktes Druckausgleichselement einzubauen, welches einerseits zur umgebenden Atmosphäre und andererseits zum Innenraum des Abstandshalters oder zum Verglasungsinnenraum zwischen der ersten und der zweiten Scheibe offen ist und zwischen der Öffnung zur Atmosphäre und der Öffnung zum

Innenraum des Abstandshalters oder Verglasungsinnenraum eine Kapillare mit großer Länge einschließt. Sie schließt weiterhin den Gedanken ein, am inneren Ende der Kapillare eine wasserdichte und gasdurchlässige, jedoch den Durchtritt von Wasserdampf bremsende Membran anzubringen.

Das Druckausgleichselement ist in den Dichtmittelstreifen der Isolierverglasung eingefügt und sitzt auf der Außenwand des Abstandshalters. Zum Bewirken eines erschwerten Lufteintrittes in die Isolierverglasung bzw.

Austrittes von Füllgas aus dieser ist die Kapillare so bemessen, dass ihre Länge ein Vielfaches der Dicke des Dichtmittelstreifens bzw. des gesamten

Randverbundes beträgt. In einer aus derzeitiger Sicht bevorzugten

Dimensionierung hat die Kapillare eine wirksame Länge im Bereich zwischen 200mm und 1000mm, insbesondere zwischen 400mm und 800mm, und eine lichte Weite, insbesondere einen Durchmesser 0,8 im Bereich zwischen 0,3 mm und 1 ,2 mm, insbesondere zwischen 0,6 mm und 0,8 mm.

Zur Realisierung einer solch großen Länge weist in bevorzugten Ausführungen die Kapillare die Form einer Kreis-, elliptischen oder vieleckigen Spirale oder einer Helix auf. Weiter bevorzugt kann sie in dieser Form die Kapillare in einen Glas- oder Keramikeinsatz des Druckausgleichselementes eingearbeitet sein.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Membran als gereckte oder gesinterte PTFE-Membran (Goretex-Membran) ausgebildet; grundsätzlich kommen aber auch andere Materialien in Betracht, die die geforderte

Wasserdichtigkeit und begrenzte Gasdurchlässigkeit bei den hier in Betracht kommenden Schichtdicken aufweisen.

In weiteren, aus diesseitiger Sicht bevorzugten Ausführungen ist die

Verglasungsrauminnenwand des Abstandshalters gasdurchlässig ausgeführt, und das Druckausgleichselement ragt in den Innenraum des Abstandshalters und verbindet diesen druckausgleichend mit der Atmosphäre.

Aus dem Innenraum des Abstandshalters heraus erfolgt dann eine Luft- bzw. Gasdiffusion in den Scheibenzwischenraum oder in die Atmosphäre, bis der erwünschte Druckausgleich erreicht ist.

Diese Ausführung ist insbesondere angezeigt, wenn der Innenraum des

Abstandshalters mit einem Trockenmittel befüllt ist, denn dann passiert im

Rahmen des Druckausgleiches eintretende Umgebungsluft das Trockenmittel, und ihm wird in wünschenswerter Weise die Luftfeuchtigkeit entzogen.

Insbesondere kann hierbei die Verglasungsrauminnenwand des Abstandshalters eine Vielzahl kleiner Öffnungen aufweisen, die insbesondere über die gesamte Länge des Abstandshalters verteilt sind. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausführung möglich, bei der das Druckausgleichselement den Abstandshalter durchstößt und in den

Verglasungsinnenraum ragt und diesen druckausgleichend mit der Atmosphäre verbindet. In diesem Fall kann ein Trockenmittel im Druckausgleichselement selbst vorgesehen sein, oder gegebenenfalls kann in bestimmten Einsatzfällen auf eine Trocknung der geringen Menge von eintretender Umgebungsluft verzichtet werden.

In einer zweckmäßigen konstruktiven Ausführung ist ein Grundkörperabschnitt des Druckausgleichselements in den Dichtmittelstreifen eingebettet und an dessen Außenseite offen, und er ist an der Außenwand des Abstandshalters fixiert, z. B. in diese eingeschraubt. Insbesondere ist hierbei der in den

Dichtmittelstreifen eingebettete Grundkörperabschnitt im Dichtmittelstreifen von einer separaten wasserdichten Dichtung umgeben und an der Durchstoßöffnung in der Außenwand des Abstandshalters mit einer weiteren separaten,

wasserdampfdichten Dichtung versehen.

In einer weiteren Ausgestaltung hat der Grundkörper des

Druckausgleichselementes im Wesentlichen abgestufte zylindrische Form. Ein Abschnitt größeren Durchmessers, oben als der„Grundkörperabschnitt“ bezeichnet, sitzt dann auf der Außenwand des Abstandshalters, und ein Abschnitt kleineren Durchmessers ragt durch die dort vorgesehene Öffnung in den

Abstandshalter hinein oder durchstößt diesen an einer weiteren, mit der ersten ausgerichteten Öffnung in der Verglasungsrauminnenwand. Bei der zylindrischen Ausführung des Grundkörpers ist die separate wasserdichte Dichtung

hohlzylinder- bzw. ringförmig und die weitere separate, wasserdampfdichte Dichtung ringförmig.

Verfahrensseitige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres aus den oben erwähnten Vorrichtungsaspekten und werden insoweit hier nicht nochmals beschrieben.

Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass gegebenenfalls das

Druckausgleichselement vor dem Einsetzen in die Öffnung des

Dichtmittelstreifens mit der separaten wasserdampfdichten Dichtung versehen wird. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass in einer weiteren Ausführung die Öffnung im Dichtmittelstreifen größer dimensioniert wird als die

Außenabmessungen des Druckausgleichselementes und nach dem Einsetzen des Druckausgleichselementes der Spalt zwischen dessen Außenkontur und der Innenwandung der Öffnung durch Einspritzen einer Dichtmasse zur Bildung der separaten wasserdichten Dichtung ausgefüllt wird. Dies ermöglicht eine hermetisch dichte Einbettung des Druckausgleichselementes in den

Dichtmittelstreifen unabhängig von dessen konkreten mechanischen

Eigenschaften und von Fertigungstoleranzen bei der Erzeugung der Öffnung für das Druckausgleichselement.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren.

Von diesen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Detailansicht einer bekannten Isolierverglasung,

Fig. 2A und 2B eine schematische Längsschnitt- bzw. Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform eines Druckentlastungselementes in einer

erfindungsgemäßen Isolierverglasung und

Fig. 3A bis 3D schematische Schnittansichten zur Illustration von

Herstellungsschritten einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Isolierverglasung.

Fig. 1 zeigt in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht eine

Isolierverglasung 1 aus einer ersten und zweiten Glasscheibe 2a, 2b, die in Parallelstellung und miteinander ausgerichteten Kanten über einen

Abstandshalter 3 auf Abstand voneinander gehalten sind. Die beiden

Scheibenkontaktflächen 3a, 3b des Abstandshalters 3 sind mit Butylstreifen 4a,

4b versehen, die eine dampfdiffusionsdichte Verbindung zwischen dem

Abstandshalter 3 und den Glasscheiben 2a, 2b realisieren. Ein Dichtmittelstreifen 5, der mittels einer Auftragswalze W außerhalb des Abstandhalters 3 in den Spalt zwischen den Scheiben 2a, 2b gedrückt wird, stellt eine stoffschlüssige und wasserdichte Verbindung zwischen den Scheiben her und vervollständigt die Isolierverglasung 1 . Der Abstandshalter 3, der den Querschnitt eines miteinander an den Längsseiten verbundenen Rechtecks und Trapezes hat, ist mit Kügelchen eines

Trockenmittels 6 befüllt und hat eine mit kleinen Öffnungen 3d versehene

Verglasungsinnenwand 3c. Die vom Dichtmittelstreifen 5 bedeckte Wand des Abstandshalters 3 wird nachfolgend als seine Außenwand 3e bezeichnet. Die Befüllung des Innenraumes 3f des Abstandshalters 3 mit dem Trockenmittel 6, in Verbindung mit den Öffnungen 3d, sorgt dafür, dass etwa in den

Verglasungsinnenraum 2c eindringende Feuchtigkeit aufgenommen werden und nicht zu einem Beschlagen der Scheiben führen kann.

Fig. 2A und 2B zeigen schematisch ein Druckausgleichselement 7, welches zum Einbau in eine Isolierverglasung der in Fig. 1 gezeigten Art bestimmt ist, zusammen mit Teilen der Isolierverglasung 1 . In Fig. 2A ist zu erkennen, dass das Druckausgleichselement 7 auf die Außenwand 3e des Abstandshalters 3 aufgesetzt ist und durch eine Öffnung 3g in dieses hineinragt. Mit der Umgebung steht das Druckausgleichselement 7 über eine äußere Öffnung 7a in Verbindung, die gegebenenfalls verschließbar ist.

Die Längs- und Querschnittsdarstellung zeigen in Verbindung miteinander, wie in einen massiven Grundkörper 7b des Druckausgleichselementes, der etwa aus Glas oder einer Keramik, gegebenenfalls aber auch aus Metall gefertigt sein kann, eine mit annähernd rechteckiger Grundform spiralförmig verlaufende Kapillare 7c eingearbeitet ist. Diese verbindet die äußere Öffnung 7a des

Druckausgleichselementes mit der Öffnung 3g im Abstandshalter 3. Die

Herstellung einer solchen Ausnehmung in einem Grundkörper aus Glas, Keramik, o.ä. ist mittels Fräsen oder bekannter Laserstrukturierung oder, je nach den Abmessungen des Grundkörpers und der Spiral-Spur, mit bekannten Mitteln der Mikrolithografie möglich und bedarf daher hier keiner genaueren Beschreibung.

Die Spirale ermöglicht einen aufgrund ihrer Länge und geringen Weite stark gebremsten Eintritt von Umgebungsluft in den Innenraum 3f des Abstandshalters 3, wo die Luft einer Trocknung durch das Trockenmittel 6 (Fig. 1 ) unterzogen wird, und durch die kleinen Öffnungen 3d in der Verglasungsinnenwand 3c weiter in den Verglasungsinnenraum 2c. Umgekehrt ist, bei entsprechenden

Druckverhältnissen, auch ein gleichermaßen gebremster und somit kontrollierter Austritt von in den Verglasungsinnenraum 2c eingefülltem Gas in die Umgebung möglich.

Obgleich in Fig. 2B eine spiralig verlaufende Kapillare mit annähernd rechteckiger Grundform dargestellt ist, kann ein Druckausgleichselement 7, dessen

wesentliches Merkmal eine sehr lange Kapillare ist, auch mit zylindrischer oder abgestuft zylindrischer Grundform realisiert werden, wobei die Spirale dann insbesondere eine Kreis-Spirale sein oder die Kapillare auch helix- bzw.

schraubenförmig im Grundkörper verlaufen kann. Die Kapillare kann auch mit zusätzlichen Mitteln zur Unterbindung oder zumindest zusätzlichen Behinderung eines Wassereintritts und/oder einer Wasserdampfdiffusion kombiniert sein, sofern nicht schon durch die Dimensionierung der Kapillare das

Druckausgleichselement weitgehend dampfdiffusionsdicht ist.

Fig. 3A - 3D zeigen in skizzenartigen Querschnittsdarstellungen einer

erfindungsgemäßen Isolierverglasung wesentliche Schritte von deren

Herstellung. Der Aufbau der Isolierverglasung entspricht weitgehend

demjenigen der Isolierverglasung 1 in Fig. 1 , und entsprechende oder

funktionsähnliche Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet und werden hier nicht nochmals erläutert. In den Figuren 3A - 3D ist ein im Querschnitt rechteckiger Abstandshalter 3‘ ohne Trockenmittel-Befüllung dargestellt; es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung ein Abstandshalter 3 mit der in Fig. 1 gezeigten

geometrischen Konfiguration und Trockenmittel-Befüllung bevorzugt eingesetzt wird. Weiterhin ist davon auszugehen, dass der Abstandshalter 3‘ mit den in Fig.

1 gezeigten Butylstreifen 4a, 4b versehen sein kann.

In Fig. 3A ist die Isolierverglasung T nach der Komplettierung des

Randverbundes durch Aufbringen des Dichtmittelstreifens 5 und dessen

Aushärtung gezeigt. Wie in Fig. 3B zu erkennen, werden dann in den

Dichtmittelstreifen 5 und die Außenwand 3e‘ jeweils eine an die Außenform eines einzusetzenden Druckausgleichselementes angepasste Öffnung 5a bzw. 3g‘ eingebracht. Hierbei wird die Öffnung 5a im Dichtmittelstreifen 5 größer dimensioniert als die entsprechenden Dimensionen des

Druckausgleichselementes, während die Öffnung 3g‘ im Abstandshalter 3‘ exakt auf die entsprechenden Abmessungen des Druckausgleichselementes angepasst sind, beispielsweise um ein abschnittsweise mit einem Gewinde versehenes Druckausgleichselement in die Öffnung 3g‘ einzuschrauben.

Gemäß Fig. 3C wird dann das Druckausgleichselement 7, versehen mit einer Butylschnur 8, an den Ort der Öffnungen 5a, 3g‘ gebracht und in die Öffnungen (beispielsweise durch Einschrauben in die Öffnung 3g‘) derart eingesetzt, dass es dort fest sitzt und die Butylschnur 8 derart elastisch verformt ist, dass sie eine Dampfdiffusionsdichtung an der Öffnung 3g‘ des Abstandshalters 3‘ bildet. Dieser Zustand ist in Fig. 3D gezeigt, und dort ist auch zu erkennen, dass das

eingesetzte Druckausgleichselement 7 mit einem Dichtmassering 9 zur vollständigen elastischen Ausfüllung der Öffnung 5a und zur Wiederherstellung der wasserdichten Abdichtung der Isolierverglasungs-Kante umspritzt wurde. Die Herstellung der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Isolierverglasung ist damit beendet.

Im Übrigen ist die Ausführung der Erfindung auch in einer Vielzahl von

Abwandlungen der hier gezeigten Beispiele und weiter oben hervorgehobenen Aspekte der Erfindung möglich.

Bezugszeichenliste

1 , r Isolierverglasung

2a, 2b Glasscheibe

2c Verglasungsinnen raum

3, 3‘ Abstandshalter

3a, 3b Scheiben kontaktwand

3c Verglasungsinnenraumwand

3d kleine Öffnungen

3e, 3e‘ Außenwand

3f Innenraum des Abstandshalters

3g, 3g‘ Öffnung des Abstandshalters

4a, 4b Butylstreifen

5 Dichtmittelstreifen

5a Öffnung des Dichtmittelstreifens

6 Trockenmittel

7 Druckausgleichselement

7a Außenöffnung

7b Grundkörper

7c Kapillare

7d, 7e Öffnung des Druckausgleichselementes

8 Butylschnur

9 Dichtmassering

W Auftragswalze