DE102006042538B4 - Laminated glass, glazing element and method of making the same, and use of the laminated glass - Google Patents
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Abstract
Verbundglas (10), das umfasst: – ein erstes Dickglas (1), das eine Dicke von mindestens 2,1 mm aufweist, – ein zweites Dickglas (5), das eine Dicke von mindestens 2,1 mm aufweist, – ein erstes Dünnglas (3, 3a, 3b), das eine Dicke kleiner oder gleich 1,5 mm aufweist, und – Verbundmaterial (2, 4, 6), mit dem das erste Dickglas (1), das zweite Dickglas (5) und das erste Dünnglas (3, 3a, 3b) miteinander verbunden sind, wobei – das erste Dickglas (1) gehärtetes Natron-Kalk-Glas umfasst, und – das erste Dünnglas (3, 3a, 3b) mindestens eine funktionalisierte Oberfläche (3-1, 3-2, 3a-1, 3a-2, 3b-1, 3b-2) aufweist, die eine Beschichtung trägt und/oder eine strukturelle und/oder chemische Modifizierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Dünnglas (3, 3a, 3b) zwischen dem ersten und zweiten Dickglas (1, 5) angeordnet ist.Laminated glass (10), comprising: - a first thick glass (1), which has a thickness of at least 2.1 mm, - a second thick glass (5), which has a thickness of at least 2.1 mm, - a first thin glass (3, 3a, 3b), which has a thickness less than or equal to 1.5 mm, and - composite material (2, 4, 6), with which the first thick glass (1), the second thick glass (5) and the first thin glass (3, 3a, 3b) are connected to one another, wherein - the first thick glass (1) comprises hardened soda-lime glass, and - the first thin glass (3, 3a, 3b) has at least one functionalized surface (3-1, 3- 2, 3a-1, 3a-2, 3b-1, 3b-2), which carries a coating and / or has a structural and / or chemical modification, characterized in that - the first thin glass (3, 3a, 3b ) is arranged between the first and second thick glass (1, 5).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbundglas mit einer Zusammensetzung aus Dick- und Dünngläsern, insbesondere ein Verbundglas mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, ein Verglasungselement, das ein derartiges Verbundglas enthält, und Verfahren zur Herstellung des Verbundglases und des Verglasungselements und deren Verwendung.The invention relates to a laminated glass with a composition of thick and thin glasses, in particular a laminated glass having the features of the preamble of
Verbundglas (oder: Sicherheitsglas, Verbundelement) aus mehreren Glasplatten mit Zwischenschichten aus Verbundmaterial vermindert Gefahren infolge eines Splitterns des Glases oder eines Ausbrechens von Bruchsplittern. Selbst wenn eine der Glasplatten beschädigt ist, weist der Gesamtverbund aufgrund der Klebewirkung zwischen der jeweiligen Zwischenschicht und den Glasstücken noch immer eine gewisse Reststandfähigkeit auf, so dass es weiter eine Abdichtungsfunktion von z. B. Räumen, Fluchtwegen usw. erfüllen kann. Verbundgläser sind auch wegen ihrer einbruch-, beschuss- oder explosionshemmenden Wirkung von Interesse. Verbundgläser werden daher bevorzugt bei erhöhten Sicherheitsanforderungen verwendet, wie z. B. in Transportfahrzeugen oder in der Bautechnik.Laminated glass (or: safety glass, composite element) consisting of several glass plates with intermediate layers of composite material reduces the risk of splintering of the glass or breakage of fracture fragments. Even if one of the glass plates is damaged, the composite due to the adhesive effect between the respective intermediate layer and the glass pieces still has a certain residual stability, so that it further has a sealing function of z. B. spaces, escape routes, etc. can meet. Laminated glasses are also of interest because of their burglary, bombardment or explosion-inhibiting effect. Laminated glasses are therefore preferably used in increased safety requirements, such. B. in transport vehicles or in construction.
In Abhängigkeit von der Anwendung müssen Verbundgläser neben den Sicherheitsanforderungen auch besondere Stabilitätsanforderungen in Bezug auf äußere mechanische Kräfte (z. B. Wind-, Sog- oder Schneelasten) erfüllen, die einige kPa betragen können. Insbesondere bei maritimen Anwendungen (Schiffsverglasungen, Unter-Wasser-Einrichtungen usw.) mit Druckbelastungen von typischerweise mindestens ca. 15 kPa (Last von etwa 1,5 t/m2) oder sogar bis zum Zehnfachen dieses Wertes werden extrem hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von Verbund-Sicherheitsglassystemen gestellt. Entsprechend bestehenden Sicherheitsvorschriften müssen Verbundgläser bei Prüfungen sogar das Vierfache der praktisch auftretenden Belastungen und damit Werten von bis zu 60 t/m2 und darüber standhalten. Eine hohe mechanische Stabilität wird mit gehärteten Glasplatten erzielt, die durch eine thermische Behandlung (thermisch vorgespanntes/gehärtetes oder teilvorgespanntes Glas), durch einen Ionenaustausch an der Glasoberfläche (chemisch vorgespanntes/gehärtetes Glas) oder andere bekannte Verfahren bereitgestellt werden.Depending on the application, in addition to the safety requirements, laminated glass also has to meet special stability requirements with regard to external mechanical forces (eg wind, suction or snow loads), which can amount to a few kPa. In particular, in maritime applications (ship glazing, sub-water facilities, etc.) with pressure loads of typically at least about 15 kPa (load of about 1.5 t / m 2 ) or even up to ten times this value are extremely high demands on the mechanical Properties of composite safety glazing systems. According to existing safety regulations, laminated glass even has to withstand four times the practically occurring loads and thus values of up to 60 t / m 2 and above. High mechanical stability is achieved with tempered glass plates provided by a thermal treatment (thermally toughened / tempered or partially tempered glass), ion exchange on the glass surface (chemically tempered / tempered glass) or other known methods.
Eine weitere wichtige Anforderung an Verbundglas besteht in der Temperatur- und Temperaturwechselstabilität, z. B. bei jahreszeitlich bedingten Temperaturunterschieden zwischen der äußeren und der inneren Oberfläche des Bauteiles, bei einer Erwärmung des Bauteiles durch die Absorption von Sonnenenergie, und/oder bei lokal wirkenden thermischen Beanspruchungen durch Verschattungen, Regen, Schnee, Spritzwasser oder andere Kühleffekte. Gerade die Kombination von lokalen Temperaturgradienten und hohen mechanischen Lasten führt in der Praxis häufig zu einem Versagen des Verbundglases, wie z. B. zu einer Rissbildung, einem Bruch oder einer Delamination. Das gleichzeitige Wirken von mechanischen und thermischen Einflussgrößen wurde im Stand der Technik nicht oder nur sehr unzureichend berücksichtigt, was bei den bekannten Verbundgläsern besonders problematisch ist, wenn relativ dicke Gläser verwendet werden, die um ein Vielfaches dicker sind als das Verbundmaterial. So erhält man beispielsweise für ein herkömmliches Laminat mit dem Aufbau „Dickglas 4 mm/Verbundfolie 1,52 mm/Dickglas 4 mm” ein Dickenverhältnis von ca. 2,6. Dieses Verhältnis erhöht sich bei Verwendung von zum Beispiel 19 mm dicken Gläsern sogar auf einen Wert von 12,5.Another important requirement of laminated glass is the temperature and thermal shock stability, eg. As in seasonal temperature differences between the outer and inner surface of the component, in a heating of the component by the absorption of solar energy, and / or locally acting thermal stresses by shading, rain, snow, spray or other cooling effects. Especially the combination of local temperature gradients and high mechanical loads often leads in practice to a failure of the laminated glass, such. As to cracking, breakage or delamination. The simultaneous action of mechanical and thermal influencing factors has not or only very insufficiently taken into account in the prior art, which is particularly problematic in the known laminated glasses when relatively thick glasses are used, which are many times thicker than the composite material. Thus, for example, for a conventional laminate with the structure "
Eine weitere Anforderung an Verbundglas besteht darin, dass moderne Hochleistungs-Verbundgläser bei ihrer Verwendung in einem Bauteil oder als solches eine Reihe komplexer funktioneller Anforderungen zusätzlich gerecht werden sollen. Aus dem Stand der Technik sind zwar Techniken zur Funktionalisierung von Verbundgläsern bekannt, jedoch sind diese, insbesondere für Verbundglas mit chemisch gehärteten Gläsern oder für gebogenes Verbundglas, nicht ausreichend, den im Gesamtkomplex gestellten hohen Anforderungen hinsichtlich einer hohen mechanischen und thermischen Beanspruchbarkeit, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität in ausreichendem Maße gerecht zu werden.Another requirement of laminated glass is that modern high performance laminated glass, when used in a component or as such, should additionally meet a number of complex functional requirements. Techniques for functionalizing laminated glass are known in the prior art, but these, especially for laminated glass with chemically tempered glasses or bent laminated glass, are not sufficient, the high complex requirements in terms of high mechanical and thermal resistance, safety, reliability and long-term stability to a sufficient extent.
In
Aufgrund der hohen Biegetemperatur ist diese Technik auf wenige temperaturstabile Beschichtungstypen und -materialien beschränkt und daher für die Praxisanforderungen nicht geeignet. Nachteilig ist des Weiteren, dass sich die optischen Eigenschaften der Beschichtung bei der Biegetemperatur verändern können, so dass unakzeptable Farbverschiebungen auftreten. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens gemäß
Aus der Praxis sind Versuche bekannt, gebogene Gläser nachträglich funktionell zu beschichten. Dies ist zwar technisch möglich, wegen der praktisch auftretenden unterschiedlichsten und vielfältigen Glasformate, -formen und Biegungsradien jedoch schon für eine einzelne Aufgabe (z. B. Schiffsverglasungen, spezifische Gebäudeverglasungen usw.) enorm kostspielig und somit unwirtschaftlich. Die nachträgliche Funktionalisierung ist auf Massenproduktionen mit sehr wenigen Beschichtungstypen auf kleinen Glasabmessungen beschränkt.From practice, attempts are known to later coat functional glasses functionally. Although this is technically possible because of the virtually different and diverse glass formats, shapes and bending radii that occur in practice, it is enormously costly and therefore uneconomical for a single task (eg ship glazing, specific building glazings, etc.). The subsequent functionalization is limited to mass production with very few coating types on small glass dimensions.
Für die Automobiltechnik werden in
Bei dem aus
Die Probleme im Stand der Technik treten insbesondere bei Verbundglas mit chemisch vorgespannten oder gehärteten Gläsern auf, da bei diesen eine Funktionalisierung erst nach der Härtung möglich ist. Dadurch ergeben sich für die praktische Verwendung große Einschränkungen, ganz besonders bei gebogenen Verbundeinheiten, hinsichtlich Flexibilität, Qualität und Kosten.The problems in the prior art occur in particular in laminated glass with chemically tempered or tempered glasses, as in these functionalization is possible only after curing. This results in great restrictions for practical use, especially in curved composite units, in terms of flexibility, quality and cost.
Spezielle Probleme treten bei Verbundglas auf der Basis von Kalk-Natron-Floatgläsern auf, da bei diesen während oder nach der Beschichtung leichte Atome oder Moleküle aus dem Glas heraus direkt in die Beschichtung diffundieren können. Dadurch kann es zu einer Veränderung der Materialeigenschaften, zu Schichtenthaftungen oder anderen negativen Degradationserscheinungen kommen. Dies kann letztendlich sogar zum Totalausfall der gewünschten Funktionalität und damit vollständigen Unbrauchbarkeit des Gesamtbauteiles führen. Durch diffusionshemmende Beschichtungsmaterialien (Diffusionsbarrieren) kann zwar eine Reduzierung der Diffusionsprozesse erzielt werden, was aber wegen der herstellungsbedingt vorhandenen Pinholes oder Löcher in den Beschichtungen und insbesondere bei thermisch vorgespanntem Glas, das eine erhöhte mikroskopische Oberflächenrauhigkeit aufweist, nur beschränkt wirksam ist.Special problems occur in laminated glass based on soda-lime float glass, since during or after the coating, light atoms or molecules can diffuse out of the glass directly into the coating. This can lead to a change in the material properties, to Schichtenthaftungen or other negative Degradationserscheinungen. This can ultimately even lead to total failure of the desired functionality and thus complete uselessness of the entire component. By diffusion-inhibiting coating materials (diffusion barriers) Although a reduction of the diffusion processes can be achieved, but due to the production-related pinholes or holes in the coatings and especially in thermally toughened glass having an increased microscopic surface roughness, is only partially effective.
Weitere Sicherheitsverglasungen sind aus
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verbundglas bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Verbundgläser vermieden werden. Die Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein verbessertes Verglasungselement mit einem derartigen Verbundglas und Verfahren zur Herstellung des Verbundglases und des Verglasungselements bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved laminated glass with which disadvantages of conventional laminated glass are avoided. The object of the invention is furthermore to provide an improved glazing element comprising such a laminated glass and methods for producing the laminated glass and the glazing element.
Diese Aufgaben werden durch ein Verbundglas, ein Verglasungselement und Verfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These objects are achieved by a laminated glass, a glazing element and method having the features of the independent claims. Advantageous embodiments and applications of the invention will become apparent from the dependent claims.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verbundglas bereitgestellt, das zwei Dickgläser und zwischen diesen ein Dünnglas aufweist, die durch ein Verbundmaterial miteinander verbunden sind, wobei insbesondere das Dickglas gehärtetes Natron-Kalk-Glas umfasst und eine größere Dicke als das Dünnglas aufweist und das Dünnglas eine Dicke kleiner oder gleich 1,5 mm und mindestens eine funktionalisierte Oberfläche aufweist. Durch die erfindungsgemäße Kombination des Dickglases mit dem funktionalisierten Dünnglas wird vorteilhafterweise ein Verbundglas geschaffen, das ohne Beeinträchtigung der mechanischen und thermischen Stabilität sowie der sicherheitsrelevanten Aspekte zuverlässig mindestens eine zusätzliche Funktion erfüllt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass mit erfindungsgemäßem Verbundglas großformatige Bauteile mit geometrischen Abmessungen von bis zu 4 m2 und sogar darüber ohne nachteilige Eigenschaftsverluste hergestellt werden können.According to a first aspect of the invention there is provided a laminated glass comprising two thick glasses and between them a thin glass interconnected by a composite material, in particular the thick glass comprising hardened soda-lime glass and having a thickness greater than the thin glass and the Thin glass has a thickness of less than or equal to 1.5 mm and at least one functionalized surface. The combination of the thick glass with the functionalized thin glass according to the invention advantageously provides a laminated glass which reliably fulfills at least one additional function without impairing the mechanical and thermal stability and the safety-relevant aspects. Surprisingly, it has been found that with inventive laminated glass large-sized components with geometric dimensions of up to 4 m 2 and even above can be produced without adverse property losses.
In umfangreichen Experimenten wurden insbesondere verschiedene Glastypen mit unterschiedlichen Glasdicken, verschiedene Verbundmaterialien mit unterschiedlichen Dicken sowie verschiedene Beschichtungstypen unter unterschiedlichen praxisnahen Bedingungen untersucht. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Kombination von Dick- und Dünngläsern ermöglicht, funktionalisierte Verbundgläser herzustellen, ohne dass die mechanische und thermische Stabilität des Gesamtbauteiles beeinträchtigt wird.Extensive experiments were carried out in particular on different glass types with different glass thicknesses, different composite materials with different thicknesses as well as different coating types under different practical conditions. It has been found that the inventive combination of thick and thin glasses makes it possible to produce functionalized laminated glass without impairing the mechanical and thermal stability of the overall component.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird mit dem Begriff ”Verbundglas” (oder: Sicherheitsglas, Verbundelement) eine Anordnung aus mehreren mindestens teilweise durchsichtigen Platten (aus Glas, ggf. auch in Kombination mit anderen Stoffen, wie z. B. Kunststoffe, insbesondere Polycarbonat, Polyurethane, Acrylate usw.) bezeichnet, die durch Zwischenschichten aus Verbundmaterial miteinander verbunden sind. Ein Bauteil, welches das Verbundglas in einer Fassung, wie z. B. einem Rahmen umfasst, wird als ”Verglasungselement” bezeichnet. Mit ”Verbundmaterial” wird eine Substanz bezeichnet, mit der die Gläser des Verbundglases flächig und kraftschlüssig miteinander verbunden werden können. Das Verbundmaterial bildet eine Klebe- oder Laminatschicht aus einem zähen, fest am Glas haftenden Kunststoffmaterial.In the context of the present description, the term "laminated glass" (or: safety glass, composite element) is an arrangement of a plurality of at least partially transparent plates (of glass, possibly also in combination with other substances, such as plastics, in particular polycarbonate, Polyurethanes, acrylates, etc.) interconnected by intermediate layers of composite material. A component which the laminated glass in a socket, such. B. a frame is referred to as "glazing element". "Composite material" refers to a substance with which the glass of the laminated glass can be connected to one another in a flat and non-positive manner. The composite material forms an adhesive or laminate layer of a tough, firmly adhering to the glass plastic material.
Mit ”Dickglas” wird eine ebene oder gewölbte Platte oder Scheibe aus gehärtetem Natron-Kalk-Glas bezeichnet. Dickglas weist eine Dicke im Bereich von mindestens 2,1 mm, insbesondere mindestens 4 mm, vorzugsweise mindestens 6 mm, bis z. B. 19 mm oder mehr auf. Mit ”Dünnglas” wird eine ebene oder gewölbte Platte oder Scheibe aus Glas mit einer Dicke von kleiner oder gleich 1,5 mm bezeichnet.By "thick glass" is meant a flat or curved plate or disc of hardened soda-lime glass. Thick glass has a thickness in the range of at least 2.1 mm, in particular at least 4 mm, preferably at least 6 mm, to z. B. 19 mm or more. By "thin glass" is meant a flat or curved plate or glass sheet with a thickness of less than or equal to 1.5 mm.
Mit ”funktionalisierte Oberfläche” wird eine Oberfläche eines Glases bezeichnet, die eine Beschichtung trägt und/oder eine strukturelle und/oder chemische Modifizierung aufweist, so dass Eigenschaften des Glases verändert und/oder dem Glas neue Eigenschaften aufgeprägt werden. Derartige Eigenschaften (Funktionen) sind zum Beispiel der Sonnen- und/oder Wärmeschutz, der Blend- und/oder Sichtschutz, ein Schutz vor Vereisung und Beschlagen der Oberflächen, reflexionsmindernde oder -erhöhende Wirkungen, ein Schutz vor elektromagnetischer Strahlung, spezielle Designs (siehe zum Beispiel Formen, Farben, Bedruckungen, Beleuchtung, optische Effekte auf der Basis von z. B. Holographie, Oberflächenstrukturierung und/oder Lichtlenkung), Strahlungsenergie absorbierende und/oder wandelnde Wirkungen, eine Bildwiedergabe bzw. -projektion oder Anzeige, oder Kombinationen aus diesen. Der Begriff ”funktionalisierte Oberfläche” schließt auch für den Nutzer gezielt veränderbare Eigenschaften ein, wie zum Beispiel einen einstellbaren oder steuerbaren Sonnen-, Blend- und/oder Sichtschutz und/oder elektronisch oder elektrisch aktive Beschichtungen oder Strukturen. Diese können beispielsweise schaltbare elektrochrome oder Flüssigkristall-basierte, photovoltaisch aktive, die Temperatur verändernde usw. Beschichtungen oder dergleichen umfassen.By "functionalized surface" is meant a surface of a glass which carries a coating and / or has structural and / or chemical modification such that properties of the glass are changed and / or new properties imparted to the glass. Such properties (functions) are, for example, the sun and / or heat protection, glare and / or visual protection, protection against icing and fogging of surfaces, reflection-reducing or -erhöhende effects, protection against electromagnetic radiation, special designs (see Example forms, colors, imprints, lighting, optical effects based on, for example, holography, surface structuring and / or light guidance), radiation energy absorbing and / or converting effects, image reproduction or display, or combinations thereof. The term "functionalized surface" also includes properties that can be specifically modified by the user, such as, for example, adjustable or controllable solar, glare and / or visual protection and / or electronically or electrically active coatings or structures. These may include, for example, switchable electrochromic or liquid crystal based, photovoltaic active, temperature changing, etc. coatings or the like.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verglasungselement bereitgestellt, das mindestens ein erfindungsgemäßes Verbundglas enthält. Das Verglasungselement weist vorzugsweise eine vorbestimmte Einbaurichtung mit einer Innenseite und einer Außenseite auf, die eine Belastungsangriffsseite des Verglasungselements bildet. According to a second aspect of the invention, there is provided a glazing element comprising at least one laminated glass according to the invention. The glazing element preferably has a predetermined installation direction with an inner side and an outer side, which forms a load application side of the glazing element.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundglases oder eines Verglasungselements bereitgestellt, bei dem die Schritte vorgesehen sind: Bereitstellung von einem ersten und einem zweiten Dickglas und einem ersten funktionalisierten Dünnglas, Bildung eines Schichtaufbaus, in dem die Dick- und Dünngläser jeweils durch Verbundmaterial getrennt sind, Bildung eines Vorverbundes durch eine Druck- und Temperaturbeaufschlagung des Schichtaufbaus, und Endfertigung des Verbundglases durch einen Autoklavenprozess oder einem Vakuum-Laminierverfahren. Vorteilhafterweise wird mit diesem Verfahren eine für den Anwender einfache Handlungsvorschrift geschaffen, nach der eine Produktion der erfindungsgemäßen Verbundgläser unter Industriebedingungen problemlos und in einfacher und reproduzierbarer Weise möglich ist.According to a third aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a laminated glass or glazing element, comprising the steps of: providing first and second thick glass and a first functionalized thin glass, forming a layer structure in which the thick and thin glasses each separated by composite material, forming a Vorverbundes by pressure and Temperaturbeaufschlagung the layer structure, and finishing of the laminated glass by an autoclave process or a vacuum lamination process. Advantageously, this method provides a simple procedure for the user, according to which a production of the laminated glass according to the invention under industrial conditions is possible without problems and in a simple and reproducible manner.
In der Praxis besteht ein allgemeines Interesse, die Glasdicken und somit das Gewicht von Sicherheits-Verbundgläsern so gering wie möglich zu halten, um aufwendige und kostenintensive Unterkonstruktionen und Installationen zu vermeiden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das erste Dünnglas eine Dicke zwischen 0,5 mm bis 1,1 mm auf, so dass sich entsprechende Vorteile für eine Gewichtsverminderung ergeben.In practice, there is a general interest in keeping the glass thicknesses and thus the weight of safety laminated glass as low as possible in order to avoid costly and expensive substructures and installations. According to a preferred embodiment of the invention, the first thin glass has a thickness between 0.5 mm to 1.1 mm, resulting in corresponding advantages for a weight reduction.
Vom Erfinder wurde herausgefunden, dass es vorteilhafterweise möglich ist, die Dicke dVerbund der direkt an die Dünngläser angrenzenden Verbundmaterialien in Abhängigkeit der Dicke ddG und der solaren Absorption AdG,solar des Dünnglases so vorzugeben, dass das Dünnglas enthaltende Verbundglas mit einer ausgezeichneten mechanischen und thermischen Stabilität hergestellt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Verbundmaterial, das an das erste Dünnglas direkt angrenzt, organische Materialien, wobei es ferner eine Dicke dVerbund (in mm) in Abhängigkeit von der Dicke ddG (in mm) des Dünnglases gemäß [0,25 ≤ dVerbund ≤ (3,15 – 3,64·exp(–(ddG + 0,068)/1,32))] (in mm) aufweist.By the inventor has been found that it is advantageously possible to set the thickness d composite of directly adjacent to the thin glass composite materials as a function of the thickness d dG and the solar absorption A dG, solar of the thin glass so that the thin glass-containing laminated glass having an excellent mechanical and thermal stability can be produced. According to a preferred embodiment of the invention, the composite material directly adjacent to the first thin glass contains organic materials, and further has a thickness d composite (in mm) as a function of the thickness d dG (in mm) of the thin glass according to [0.25 ≤ d composite ≤ (3.15 - 3.64 · exp (- (d dG + 0.068) / 1.32))] (in mm).
Wenn das erste Dünnglas eine mittlere solare Absorption AdG,solar im Bereich zwischen größer 30% und 60% aufweist, hat das Verbundmaterial, das an das erste Dünnglas direkt angrenzt, besonders bevorzugt eine Dicke dVerbund (in mm) gemäß [0,25 ≤ dVerbund ≤ (3,15 – 6,6·exp(–(ddG + 0,53)/0,994))].When the first thin glass has a mean solar absorption A dG, solar ranging between greater than 30% and 60%, the composite directly adjacent to the first thin glass most preferably has a thickness d composite (in mm) according to [0.25 ≤ d composite ≤ (3.15 - 6.6 · exp (- (d dG + 0.53) / 0.994))].
Wenn das erste Dünnglas eine solare Absorption AdG,solar im Bereich zwischen 10% und 30% aufweist, hat das Verbundmaterial, das an das erste Dünnglas direkt angrenzt, besonders bevorzugt eine Dicke dVerbund (in mm) gemäß
[0,25 ≤ dVerbund ≤ (3,2 – 8,3·exp(–(ddG + 0,4)/0,68))]. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass – bei einer vorgegebenen Dicke der Dünngläser ddG und deren solaren Absorption AdG,solar – vor allem die Charakteristika der unmittelbar an das Dünnglas angrenzenden Verbundmaterialien maßgeblich dafür ist, ob das ein derartiges, absorbierendes Dünnglas enthaltendes Verbundelement für die Praxis geeignet ist. Es wurde herausgefunden, dass dabei – in Abhängigkeit von der Größe der solaren Absorption der Dünngläser AdG,solar – primär die Dicken dVerbund der direkt an die Dünngläser angrenzenden Verbundmaterialien von Bedeutung sind. Dieses Ergebnis war auf Grund der Komplexität der weiter unten beschriebenen Eigenschaften von Verbundglas nicht zu erwarten. Es war insbesondere überraschend, dass die spezifischen Materialeigenschaften unterschiedlicher Verbundmaterialien von untergeordneter Bedeutung sind. Die physikalischen Eigenschaften des Dünnglases und der dieses umgebenden Verbundmaterialien sind derart verschieden, dass sich die im Vergleich dazu deutlich geringeren Unterschiede zwischen den einzelnen untersuchten Verbundmaterialien selbst nicht mehr entscheidend auf das Gesamtsystem auswirken.When the first thin glass has a solar absorption A dG, solar ranging between 10% and 30%, the composite directly adjacent to the first thin glass more preferably has a thickness d composite (in mm)
[0.25 ≤ d composite ≤ (3.2 - 8.3 · exp (- (d dG + 0.4) / 0.68))]. Surprisingly, it has been found that - for a given thickness of the thin glasses d dG and their solar absorption A dG, solar - especially the characteristics of the directly adjacent to the thin glass composite materials is decisive for whether the such a, absorbent thin glass containing composite element for the practice suitable is. It has been found that - depending on the size of the solar absorption of the thin glasses A dG, solar - primarily the thicknesses d of the composite directly adjacent to the thin glasses composites are of importance. This result was not expected due to the complexity of the properties of laminated glass described below. It was particularly surprising that the specific material properties of different composite materials are of secondary importance. The physical properties of the thin glass and of the surrounding composite materials are so different that the comparatively much smaller differences between the individual investigated composite materials themselves no longer have a decisive effect on the overall system.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Dünnglas teilweise ungehärtet, und es besteht besonders bevorzugt aus einem alkaliarmen und/oder alkalifreien Glas. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass erfindungsgemäß sogar ungehärtete Gläser als Basismaterial für Dünnglas im Verbundglas verwendet werden können. Dies war deshalb nicht zu erwarten, weil derartige ungehärtete Gläser nur sehr geringe Biege-Zug-Festigkeiten von weniger als circa 50 N/mm2 aufweisen. Vorteilhafterweise wird dieser Nachteil durch günstige thermische Eigenschaften, insbesondere die Wärmeleitfähigkeit, die Temperaturunterschiedsfestigkeit und/oder den geringen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten kompensiert.According to a further preferred embodiment of the invention, the first thin glass is partially uncured, and it is particularly preferably made of a low-alkali and / or alkali-free glass. Surprisingly, it has been found that according to the invention even uncured glasses can be used as the base material for thin glass in the laminated glass. This was therefore not to be expected because such uncured glasses have only very low bending-tensile strengths of less than about 50 N / mm 2 . Advantageously, this disadvantage is compensated by favorable thermal properties, in particular the thermal conductivity, the temperature difference resistance and / or the low mean thermal expansion coefficient.
Als ganz besonders geeignet erwies sich ungehärtetes alkaliarmes oder alkalifreies, borhaltiges Silikatglas mit einem Alkalioxidgehalt von kleiner oder gleich ca. 8 Gew.-%. Dieses ungehärtete Dünnglas, insbesondere gefloatetes Borosilikatglas mit einem Anteil an Borsäure (B2O3-Anteil) von mindestens 7% und einem Anteil an Kieselsäure (SiO2-Anteil) von mindestens 70%, ist von besonderem Vorteil, da es ohne Einschränkungen auf die gewünschten geometrischen Abmessungen und Formen gebracht oder auch mit Bohrungen, Ausschnitten usw. versehen werden kann. Im Unterschied zu gehärteten Gläsern wird eine Beschädigung des Dünnglases bei einer weiteren mechanischen Bearbeitung vermieden. Vorteilhafterweise wird ermöglicht, die Funktionalisierung auf industriellen Standardmaßen unabhängig von der Produktion und Bearbeitung der Dickgläser vorzunehmen. So kann zum Beispiel die Beschichtung der Dünngläser in Form von größeren Standardmaßtafeln in herkömmlichen Industrieanlagen erfolgen, wodurch sich neben der Vereinfachung des Herstellungsverfahrens zudem eine hohe Produktivität und niedrigere Kosten ergeben.Uncured alkali-poor or alkali-free, boron-containing silicate glass with an alkali oxide content of less than or equal to about 8% by weight proved to be particularly suitable. This uncured thin glass, in particular floated borosilicate glass with a proportion of boric acid (B 2 O 3 content) of at least 7% and a proportion of silica (SiO 2 content) of at least 70%, is of particular advantage since it without restrictions on the desired geometric dimensions and shapes brought or can be provided with holes, cutouts, etc. Unlike hardened ones Glasses damage of the thin glass is avoided in a further mechanical processing. Advantageously, it is possible to carry out the functionalization on standard industrial dimensions independently of the production and processing of the thick glasses. Thus, for example, the coating of the thin glasses in the form of larger standard measuring panels can take place in conventional industrial plants, which results in addition to the simplification of the manufacturing process, moreover, a high productivity and lower costs.
Besonders vorteilhaft ist auch, dass bei Verwendung von ungehärteten Dünngläsern keine hohen Verarbeitungstemperaturen von ca. 450°C und darüber erforderlich sind, wie dies beim Härten und/oder Biegen der Fall ist. Somit können insbesondere zur Bildung funktionalisierter Oberflächen auch temperaturempfindliche oder weniger-stabile Beschichtungen, Materialien oder dergleichen, die sonst nicht verwendbar sind, aufgebracht und für verschiedenste Anwendungen weiterverarbeitet werden.It is also particularly advantageous that when using uncured thin glass, no high processing temperatures of about 450 ° C. and above are required, as is the case with hardening and / or bending. Thus, in particular for the formation of functionalized surfaces, it is also possible to apply temperature-sensitive or less stable coatings, materials or the like which are otherwise unusable and to process them further for a very wide variety of applications.
Gemäß weiteren bevorzugten Varianten der Erfindung ist die funktionalisierte Oberfläche des ersten Dünnglases für mindestens eine der Funktionen eingerichtet, die einen Sonnenschutz, eine Wärmeisolation, einen Blendschutz, einen Sichtschutz, einen Schutz vor Vereisung und Beschlagen, eine Reflexionsminderung, eine Reflexionserhöhung, einen Schutz vor ultravioletter Strahlung, einen Schutz vor elektromagnetischer Strahlung, eine Gestaltungsfunktion, eine Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie, und eine Anzeigefunktion umfassen. Besonders bevorzugt ist die Funktion der funktionalisierten Oberfläche des ersten Dünnglases durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Oberfläche oder auf dieser vorgesehene Elektroden veränderlich.According to further preferred variants of the invention, the functionalized surface of the first thin glass is adapted to at least one of sun protection, thermal insulation, anti-glare, privacy, anti-icing and fogging, reflection reduction, reflection enhancement, ultraviolet protection Radiation, protection from electromagnetic radiation, a design function, a conversion of solar energy into electrical energy, and a display function include. Particularly preferably, the function of the functionalized surface of the first thin glass is variable by applying an electrical voltage to the surface or on these provided electrodes.
Das erfindungsgemäß verwendete Verbundmaterial enthält vorzugsweise mindestens einen Kunststoff, der aus der Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die Polyvinylbutyral (PVB), Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Ethylenvinylacetat (EVA), Polyethylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat, Polyacetatharz, Silikonsysteme, Copolymere, aus z. B. Vinylchlorid oder Ethylen oder Acrylaten, Gießharze und UV-, thermisch oder an Luft härtbare Klebstoffe umfasst. Vorteilhafterweise sind diese Substanzen mindestens teilweise transparent und als Klebe- oder Verbundmaterialien gut zu verarbeiten.The composite material used in the invention preferably contains at least one plastic selected from the group of materials comprising polyvinyl butyral (PVB), polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyacrylate, ethylene vinyl acetate (EVA), polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, Polyethylene terephthalate, polyacetate resin, silicone systems, copolymers, from e.g. As vinyl chloride or ethylene or acrylates, casting resins and UV, thermally or air-curable adhesives. Advantageously, these substances are at least partially transparent and easy to process as adhesive or composite materials.
Das Verbundmaterial kann gemäß einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung mit zusätzlichen Füll- und/oder Zuschlagstoffen, wie z. B. mit anorganischen und/oder organischen Pigmenten, anderen strahlungsabsorbierenden und/oder -reflektierenden Materialien oder Partikeln, Textilien oder anderen gewebeartigen Stoffen, mit Katalysatoren oder Weichmachern, metallhaltigen Verbindungen, mit z. B. durch Anlegen einer äußeren Spannung beeinflussbaren Materialien, mit Keramiken usw. oder auch Kombinationen aus diesen versehen sein.The composite material according to a further preferred variant of the invention with additional fillers and / or additives, such. As with inorganic and / or organic pigments, other radiation-absorbing and / or -reflecting materials or particles, textiles or other fabric-like materials, with catalysts or plasticizers, metal-containing compounds, with z. B. by applying an external voltage modifiable materials, with ceramics, etc. or combinations thereof may be provided.
In weiteren speziellen Ausführungen lassen sich auch mit Heizdrähten, mit elektromagnetischer Schutzwirkung versehene und/oder auch ansteuerbaren elektrischen oder elektronischen Bauelementen (wie z. B. Beleuchtungseinrichtungen mittels Leuchtdioden, Elektrolumineszenzelementen, Detektoren usw.) vorkonvektionierte Folien benutzen.In further specific embodiments, it is also possible to use preconcentrated films with heating wires, electrical and / or electronic components provided with electromagnetic protective effect and / or which can also be controlled (such as, for example, lighting devices using light-emitting diodes, electroluminescent elements, detectors, etc.).
Zusätzliche Vorteile für die effektive Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundglases ergeben sich, wenn das Verbundmaterial eine vorkonfektionierte Laminierfolie umfasst. Als besonders geeignet erweisen sich vorgefertigte, kommerziell erhältliche Verbundfolien, insbesondere auf PVB-, PU- oder EVA-Basis hergestellte Laminatfolien, die als Massenprodukt in gebräuchlichen Dicken wie z. B. 0,38, 0,51, 0,76 oder 1,52 mm oder auch dicker erhältlich sind. Alternativ lassen sich bei bestimmten Anwendungen vorab beschichtete oder durch andere Verfahren funktionalisierte dünne PET-Folien oder dergleichen in die Verbundmaterialien einlaminieren, wenn die oben dargestellten Nachteile, wie das Auftreten einer „Orangenhaut” unkritisch sind.Additional advantages for the effective production of the laminated glass according to the invention arise when the composite material comprises a prefabricated laminating film. Particularly suitable are prefabricated, commercially available composite films, in particular PVB-, PU- or EVA-based laminate films produced as a mass product in conventional thicknesses such. B. 0.38, 0.51, 0.76 or 1.52 mm or thicker are available. Alternatively, in certain applications, pre-coated or otherwise functionalized thin PET films or the like can be laminated into the composites if the above-noted disadvantages such as the appearance of an "orange peel" are not critical.
Von weiterem Vorteil ist, wenn das Verbundmaterial im sichtbaren Spektralbereich einen Brechungsindex zwischen 1,47 und ca. 1,52 aufweist, so dass eine optimale optische Anpassung zwischen Verbundmaterial und Glas erzielt wird.It is further advantageous if the composite material in the visible spectral range has a refractive index between 1.47 and 1.52, so that an optimal optical matching between composite material and glass is achieved.
Wenn gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Bildung des Schichtaufbaus das Verbundmaterial eine Temperatur kleiner oder gleich 200°C aufweist, werden Vorteile für eine schonende Behandlung des Dünnglases erzielt.If according to a preferred variant of the method according to the invention in the formation of the layer structure, the composite material has a temperature less than or equal to 200 ° C, advantages for a gentle treatment of the thin glass are achieved.
Gemäß der Erfindung weist das Verbundglas ein zweites Dickglas mit einer größeren Dicke als das erste Dünnglas auf, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Verbundglases verbessert werden können. Vorteilhafterweise sind zahlreiche Varianten der gegenseitigen Verbindung der Dick- und Dünngläser mit einem oder verschiedenen Verbundmaterialien verfügbar. Erfindungsgemäß ist das erste Dünnglas zwischen dem ersten und zweiten Dickglas angeordnet. Des Weiteren kann ein zweites Dünnglas mit einer geringeren Dicke als das erste und das zweite Dickglas vorgesehen sein, wobei die ersten und zweiten Dünngläser zwischen den ersten und zweiten Dickgläsern, insbesondere auf einer Innenseite des Verbundglases angeordnet sind.According to the invention, the laminated glass has a second thick glass having a greater thickness than the first thin glass, whereby the mechanical properties of the laminated glass can be improved. Advantageously, numerous variants of the interconnection of the thick and thin glasses with one or several composite materials are available. According to the invention, the first thin glass is arranged between the first and second thick glass. Furthermore, a second thin glass with a smaller thickness than the first and the second thick glass can be provided, wherein the first and second thin glass are arranged between the first and second thick glass, in particular on an inner side of the laminated glass.
Das erste und das zweite Dünnglas können insbesondere unmittelbar nebeneinander angeordnet und durch eine Verbundmaterialschicht verbunden sein, die dünner ist als das Verbundmaterial zwischen den Dick- und Dünngläsern. In particular, the first and second thin glass can be arranged directly next to one another and connected by a composite material layer which is thinner than the composite material between the thick and thin glasses.
Wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wenigstens eines der Dickgläser aus chemisch vorgespanntem Glas besteht, wobei die Eindringtiefe von Kaliumionen im chemisch vorgespannten Glas mindestens 10 μm, vorzugsweise mindestens 20 μm ist, können sich weitere Vorteile für die Stabilität des Verbundglases gegen äußere Kräfte ergeben.If, according to a further embodiment of the invention, at least one of the thick glasses consists of chemically toughened glass, wherein the penetration depth of potassium ions in the chemically tempered glass is at least 10 μm, preferably at least 20 μm, further advantages for the stability of the laminated glass against external forces can result.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die ebene oder gewölbte Platte des Dickglases nicht zwingend aus einem einheitlichen Material bestehen muss. Eine besondere Stabilität, insbesondere Einbruchsicherheit kann beispielsweise erzielt werden, wenn mindestens eines der Dickgläser an sich aus einem herkömmlichen oder aus einem erfindungsgemäßen Verbundglas besteht.Another advantage of the invention is that the flat or curved plate of the thick glass does not necessarily have to consist of a single material. A particular stability, in particular burglar resistance can be achieved, for example, if at least one of the thick glasses per se consists of a conventional or of a laminated glass according to the invention.
Des Weiteren ermöglicht die Erfindung, gebogene oder gekrümmte Bauelemente mit zusätzlichen Funktionen und Eigenschaften für höchste Sicherheits- und Qualitätsstandards zu versehen. Vorzugsweise ist das Verbundglas mit einer Wölbung gebildet, die zur Außenseite des gemäß dem o. g. zweiten Gesichtspunkt der Erfindung vorgesehenen Verglasungselementes gerichtet ist. Das Verbundglas ist nach außen, z. B. zylindrisch oder ähnlich gewölbt, d. h. es ist eine konvex gekrümmte Oberfläche vorgesehen, die nach außen hin gerichtet ist. Vorzugsweise ist die Wölbung des ersten Dünnglases des Verbundglases durch mechanische Verformung ohne Wärmebehandlung gebildet, so dass eine Beeinträchtigung der Funktionalisierung des Dünnglases vermieden wird.Furthermore, the invention makes it possible to provide curved or curved components with additional functions and properties for the highest safety and quality standards. Preferably, the laminated glass is formed with a curvature, which leads to the outside of the according to the o. second aspect of the invention provided glazing element is directed. The laminated glass is outwards, z. B. cylindrical or similarly curved, d. H. it is provided a convex curved surface, which is directed to the outside. Preferably, the curvature of the first thin glass of the laminated glass is formed by mechanical deformation without heat treatment, so that deterioration of the functionalization of the thin glass is avoided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das erste Dickglas des Verbundglases eine zinnhaltige Oberfläche auf, die zur Außenseite des Verglasungselements gerichtet ist. Durch diese besondere Anordnung ist es möglich, sowohl die mechanischen als auch thermischen Eigenschaften des gesamten Verbundglases noch weiter zu steigern und darüber hinaus Spontanbruch weitestgehend zu vermeiden. Vor allem bei gekrümmten Verbundgläsern besitzt auch das erste Dünnglas vorzugsweise eine zinnhaltige Oberfläche, die – zusätzlich zur nach außen orientierten Anordnung der Zinnseite des ersten Dickglases – nunmehr zur Innenseite des Verglasungselements gerichtet ist. Auf diese Weise lässt sich eine weitere Steigerung der Stabilität und damit der Gebrauchsfähigkeit des Verbundglases erreichen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the first thick glass of the laminated glass has a tin-containing surface, which is directed to the outside of the glazing element. By this particular arrangement, it is possible to further increase both the mechanical and thermal properties of the entire laminated glass and moreover to avoid spontaneous breakage as far as possible. Especially with curved laminated glass and the first thin glass preferably has a tin-containing surface, which - in addition to the outwardly oriented arrangement of the tin side of the first thick glass - is now directed to the inside of the glazing element. In this way, a further increase in the stability and thus the usability of the laminated glass can be achieved.
Das erfindungsgemäße Verbundglas oder ein mit diesem gebildetes Verglasungselement wird vorzugsweise in ein Transportfahrzeug (wie z. B. Automobile, Züge, Flugkörper oder Schiffe), in ein Gebäude (z. B. in Dächer oder Über-Kopf-Verglasungen, Fenster, Türen, Brüstungen, begehbaren Glaskonstruktionen usw.), oder in ein technisches Gerät oder einen Gebrauchsgegenstand eingebaut.The laminated glass according to the invention or a glazing element formed therewith is preferably mounted in a transport vehicle (such as automobiles, trains, missiles or ships), in a building (eg in roofs or overhead glazing, windows, doors, Parapets, walk-in glass structures, etc.), or installed in a technical device or a commodity.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Auswahl von Parametern erfindungsgemäßen VerbundglasesSelection of parameters laminated glass according to the invention
Die
Die
Bei Einwirkung einer äußeren Kraft F auf das Verbundglas
Die bei Auftreten einer zusätzlichen thermischen Belastung wirkenden Erscheinungen sind entsprechend in
Auf der anderen Seite erfolgt ein Energieaustausch zur Innenseite mit der Temperatur Ti hin durch Wärmeleitung, -strahlung und -konvektion, wodurch sich an der weiteren Oberfläche des Dünnglases
Die aus den durchgeführten Belastungsversuchen erhaltenden Zusammenhänge sind in
Es wurde herausgefunden, dass es möglich ist, die Dicke dVerbund der direkt an die Dünngläser angrenzenden Verbundmaterialien in Abhängigkeit der Dicke ddG und der solaren Absorption AdG,solar der Dünngläser so vorzugeben, dass die mit Funktionen versehene, absorbierende Dünngläser enthaltenden Verbundgläser mit einer ausgezeichneten mechanischen und thermischen Stabilität hergestellt werden können. Unter dem Begriff der solaren Absorption AdG,solar der Dünngläser ist dabei die entsprechend der Norm EN 410 international standardisierte Größe der Strahlungsabsorption im Wellenlängenbereich zwischen 250 und 2500 nm zu verstehen. Es wird damit ausschließlich die solare Absorption der jeweiligen Dünngläser und nicht die Strahlungsabsorption des fertigen Verbundglases oder dergleichen bezeichnet.It has been found that it is possible to predetermine the thickness d composite of directly adjacent to the thin glass composite materials as a function of the thickness d dG and the solar absorption A dG, solar in the thin glass that is provided with functions absorbent thin glasses containing composite glasses with excellent mechanical and thermal stability can be produced. Under the concept of solar absorption A dG, solar of the thin glasses is the corresponding to understand the standard EN 410 internationally standardized size of the radiation absorption in the wavelength range between 250 and 2500 nm. It is thus referred exclusively to the solar absorption of the respective thin glasses and not the radiation absorption of the finished laminated glass or the like.
Im Sinne einer einfachen praxisnahen Handhabung wurden für die solare Absorption folgende drei Bereiche gewählt:
- (a) Bereich der hohen Absorptionen mit AdG,solar > 60%;
- (b) Bereich der mittleren Absorptionen mit AdG,solar von größer 30
% bis 60%; und - (c) Bereich der geringen Absorptionen mit AdG,solar von 10
% bis 30%.
- (a) range of high absorptions with A dG, solar >60%;
- (b) range of mean absorptions with A dG, solar greater than 30% to 60%; and
- (c) Low absorption range with A dG, solar from 10% to 30%.
Die untere Begrenzungskurve entspricht einer konstanten Mindestdicke in Höhe von 0,25 mm, die sich herstellungsbedingt als notwendig erwiesen hat, um ein hochqualitatives und blasenfreies großformatiges Verbundelement zu erhalten. Die Dicke der an die Dünngläser angrenzenden Verbundmaterialien dVerbund lässt sich für eine vorgegebene Dicke des Dünnglases ddG sowie eine vorgegebene solare Absorption AdG,solar wie folgt unmittelbar aus den einzelnen Graphen in
Für die obere Begrenzung bei einer solaren Absorption AdG,solar von größer 60% entsprechend
Bei der Berechnung der Dicke des Verbundmaterials entsprechend Gleichung (1) und den folgenden Gleichungen sind die einzelnen Parameter dimensionslos zu verwenden.When calculating the thickness of the composite according to equation (1) and the following equations, the individual parameters are to be used dimensionless.
Das erfindungsgemäße Merkmal entsprechend der Gleichungen (1) und (1a) ist auf alle, absorbierende Dünngläser enthaltende Verbundgläser anwendbar und somit auch unabhängig davon, wie groß letztendlich die solare Absorption der Dünngläser ist.The feature according to the invention corresponding to equations (1) and (1a) is applicable to all laminated glasses containing absorbent thin glasses and thus also irrespective of how large ultimately the solar absorption of the thin glasses is.
Die anderen oberen Begrenzungskurven aus
Für AdG,solar im Bereich zwischen 10% und 30% gilt:
For A dG, solar in the range between 10% and 30% applies:
Dadurch ist es für den Anwender sogar möglich, die Herstellung erfindungsgemäßer Verbundgläser mittels einfacher Regeln bzw. Handlungsvorschriften entsprechend der Gleichungen (1) und (1a–1c) problemlos und in einfacher Weise vorzunehmen.As a result, it is even possible for the user to easily and simply carry out the production of laminated glass according to the invention by means of simple rules or procedures according to equations (1) and (1a-1c).
Für die absorbierenden Dünngläser lässt sich thermisch oder chemisch, mindestens teilweise gehärtetes Kalk-Natron-Glas als Basismaterial verwenden. Jedoch wird dann bevorzugt, dass die durch den Härteprozess an der Glasoberfläche eingebrachten Druckspannungen so groß sind, dass für die Biege-Zug-Festigkeit des Glases mindestens Werte von größer oder gleich 120 N/mm2 erreicht werden.For the absorbent thin glasses can be used thermally or chemically, at least partially hardened soda-lime glass as the base material. However, it is then preferred that the compressive stresses introduced by the hardening process on the glass surface are so large that at least values of greater than or equal to 120 N / mm 2 are achieved for the bending-tensile strength of the glass.
Verfahren zur Herstellung des VerbundglasesProcess for producing the laminated glass
Zur Herstellung des Verbundglases
Anschließend werden die etwa gleich großen Dickglas- und Dünnglasplatten abwechselnd mit Verbundmaterial zu einem Verbund-Sandwich zusammengelegt. Die Dicke des an Dünnglas angrenzenden Verbundmaterials wird entsprechend Gleichung (1) gewählt.Subsequently, the approximately the same thickness glass and thin glass plates are alternately combined with composite material to form a composite sandwich. The thickness of the thin glass adjacent composite material is selected according to equation (1).
Bevorzugt wird das Verbundmaterial bei Temperaturen kleiner oder gleich 200°C, vorzugsweise im Temperaturbereich unterhalb ca. 160°C, verarbeitet. Allerdings können mit der Erfindung auch Verbundmaterialien verwendet werden, die bei Temperaturen oberhalb von 200°C und somit auch oberhalb der Verarbeitungstemperaturen für die herkömmlichen Verbundmaterialien appliziert werden können. Die zu höheren Temperaturen hin begrenzenden Faktoren sind dabei lediglich die Temperaturstabilität der eingesetzten Beschichtungen sowie die der vorgespannten Gläser.Preferably, the composite material at temperatures less than or equal to 200 ° C, preferably in the temperature range below about 160 ° C, processed. However, the invention can also be used composite materials that can be applied at temperatures above 200 ° C and thus also above the processing temperatures for the conventional composite materials. The limiting factors to higher temperatures are merely the temperature stability of the coatings used and the biased glasses.
Das Verbund-Sandwich wird im nächsten Schritt verpresst, entlüftet und unter Anwendung von Wärme zu einem Vorverbund zusammengefügt. Es ist von Vorteil, wenn für diesen Schritt ein Druck von kleiner 2,5 bar und eine Temperatur gewählt wird, die mindestens 10 K bis etwa 50 K unterhalb der maximal beim Endverbund angewandten Temperatur liegt. Der Vorverbund-Prozess lässt sich mit den an sich aus der Verbundglasherstellung bekannten Techniken wie Lippen-Vorverbundprozess, Vorverbundwalzen oder mit dem Vakuum-Sackverfahren durchführen.In the next step, the composite sandwich is pressed, deaerated and combined with heat to form a pre-bond. It is advantageous if a pressure of less than 2.5 bar and a temperature is selected for this step, which is at least 10 K to about 50 K below the maximum applied at the final composite temperature. The precompounding process can be carried out with the techniques known per se from the manufacture of laminated glass, such as lip pre-bonding process, pre-composite rolls or with the vacuum bag method.
Abschließend wird der Vorverbund bei erhöhter Temperatur sowie hohem Druck, z. B. im so genannten Autoklavenprozess, zu dem fertigen Verbundglas endverbunden. Dieser Prozess wird insbesondere bei einer Temperatur von etwa 110°C bis 150°C und einem erhöhten Druck von bis ca. 15 bar durchgeführt.Finally, the pre-bond at elevated temperature and high pressure, z. B. in the so-called autoclave process, endverbunden to the finished laminated glass. This process is carried out in particular at a temperature of about 110 ° C to 150 ° C and an elevated pressure of up to about 15 bar.
Alternativ kann die Herstellung des Verbundglases durch das in der Industrie etablierte Vakuum-Laminierverfahren erfolgen. Hierbei wird der Laminierprozess unter verminderten Drücken von typischerweise 0,01 mbar bis ca. 850 mbar und Temperaturen von circa 90°C bis 160°C durchgeführt. Des Weiteren lassen sich Teile des Endverbundes einzeln herstellen (vorkonfektionieren) und erst am Schluss zu dem erfindungsgemäßen Verbundelement zusammenlaminieren.Alternatively, the manufacture of the laminated glass may be accomplished by the industry-established vacuum lamination process. Here, the lamination process under reduced pressures of typically 0.01 mbar to about 850 mbar and temperatures of about 90 ° C to 160 ° C is performed. Furthermore, parts of the final composite can be produced individually (prefabricated) and only laminated together at the end to form the composite element according to the invention.
Das fertige Verbundglas
Verfahren zur Prüfung des VerbundglasesMethod for testing the laminated glass
Üblicherweise werden zur Prüfung der mechanischen Festigkeit von Gläsern standardisierte Prüfverfahren eingesetzt. Bei dem Verfahren gemäß der Norm DIN ISO 614 (Anwendung zum Beispiel im Schiffbau) wird die auf einen Prüfling wirkende Kraft durch einen speziell geformten Prüfstempel mit einem Durchmesser von rd. 12,5 mm erzeugt. Der Prüfling besitzt dabei mit einem typischen Durchmesser von rd. 250 mm bis 300 mm nur sehr geringe geometrische Abmessungen. Nachteilig ist auch, dass der Prüfstempel nahezu punktförmig auf den Prüfling einwirkt und sich dadurch eine sehr ungleichmäßige, ortsabhängige Belastung der Glasoberfläche ergibt. Schon aus diesen Gründen lassen sich die mit diesem oder ähnlichen Prüfverfahren erhaltenen Ergebnisse weder auf großformatigere Gläser mit Flächen von 1 m2 bis 2 m2 und größer anwenden noch auf die Bedingungen der realen Praxis übertragen. Weitere Probleme treten auf, wenn neben der mechanischen Beaufschlagung des Prüfkörpers zeitgleich auch eine thermische Belastung zu berücksichtigen ist. Für diesen Fall gibt es keine standardisierten Prüfmethoden.Normally, standardized test methods are used to test the mechanical strength of glasses. In the method according to the standard DIN ISO 614 (application for example in shipbuilding), the force acting on a test specimen by a specially shaped test stamp with a diameter of approx. 12.5 mm produced. The test specimen has a typical diameter of approx. 250 mm to 300 mm only very small geometric dimensions. Another disadvantage is that the test stamp acts almost punctiform on the specimen and thereby results in a very non-uniform, location-dependent load on the glass surface. For these reasons alone, the results obtained with this or similar test methods can not be applied to larger format glasses with surface areas of 1 m 2 to 2 m 2 and larger, nor can they be applied to real-world conditions. Further problems occur when, in addition to the mechanical loading of the specimen at the same time a thermal load is taken into account. There are no standardized test methods for this case.
Zur Überprüfung und zum Nachweis der mechanischen und/oder thermischen Stabilität/Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Verbundgläser wird eine Prüfvorrichtung entsprechend
Um die zusätzliche thermische Beanspruchbarkeit des Verbundglases
Mit dieser Prüfvorrichtung wird die mechanische und/oder die thermische Belastbarkeit von großformatigen Prüfkörpern mit Glasflächen von circa 1 m2 bis circa 5 m2 und darüber bestimmt. Bei der Prüfung des erfindungsgemäßen Verbundglases wird – unter Vorgabe der entsprechenden konkreten Testparameter – der Druck pTest im Behälter solange erhöht, bis der Prüfling zum Beispiel durch Bruch, Rissbildung, Delaminierung oder dergleichen teilweise oder vollständig beschädigt ist und somit ein Versagen des Bauteiles vorliegt.With this test device, the mechanical and / or thermal capacity of large-sized test specimens with glass surfaces of about 1 m 2 to about 5 m 2 and above it is determined. When testing the laminated glass according to the invention - while specifying the corresponding specific test parameters - the pressure p test in the container increases until the test specimen is damaged, for example, by breakage, cracking, delamination or the like partially or completely and thus there is a failure of the component.
Bei den Experimenten wurden in einem ersten Schritt vorbestimmte Referenzstandards hergestellt und geprüft. Dabei handelte es sich um herkömmliche symmetrische Verbundgläser, die keine Dünnglasplatte enthalten. Der typische Aufbau war: „Dickglas/Dickglas”. Die Dickgläser umfassten gehärtete Kalk-Natron-Gläser, die mit einem Verbundmaterial auf PVB-, PU- oder EVA-Basis verbunden waren. Das Härten wurde dabei sowohl mittels des bekannten thermischen Vorspannens (Ein-Scheiben-Sicherheitsglas, ESG) als auch durch einen Ionenaustausch an der Glasoberfläche (Chemically Strengthened Glass, CSG) oder auch ein anderes bekanntes Verfahren durchgeführt. Es wurden unterschiedliche Glasdicken für den Referenzverbund „Dickglas/Dickglas” wie beispielsweise 6 mm/6 mm, 8 mm/8 mm, 10 mm/10 mm usw. benutzt. Da sich in Vorversuchen bei Variation der Dicke der Verbundmaterialschicht zwischen rd. 0,7 mm bis rd. 3 mm keine wesentliche Beeinflussung der mechanischen Belastbarkeit feststellen ließ, wurde bei den Prüfungen die Dicke der Verbundmaterialschicht auf einen festen Wert von rd. 1,5 mm festgesetzt.In the experiments, in a first step, predetermined reference standards were prepared and tested. These were conventional symmetrical laminated glasses that do not contain a thin glass plate. The typical structure was: "thick glass / thick glass". The thick glasses included tempered soda-lime glasses bonded to a PVB, PU or EVA composite material. The curing was carried out both by means of the known thermal toughening (single-pane safety glass, ESG) and by an ion exchange on the glass surface (Chemically Strengthened Glass, CSG) or by another known method. Different glass thicknesses were used for the reference composite "thick glass / thick glass" such as 6 mm / 6 mm, 8 mm / 8 mm, 10 mm / 10 mm etc. Since in preliminary tests with variation of the thickness of the composite material layer between approx. 0.7 mm to approx. 3 mm did not show any significant influence on the mechanical strength, the thickness of the composite material layer was reduced to a fixed value of approx. 1.5 mm set.
Es wurden mindestens drei identische Prüflinge getestet, um Schwankungen und Toleranzen zu erfassen. Die Mittelwerte des Druckes pTest, bei denen ein Versagen des jeweiligen Laminates erfolgte, wurden für die weiteren Betrachtungen als die Referenzwerte verwendet. Derartige Schwankungen können im Bereich von bis zu 20% und sogar darüber liegen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass an Glaskanten, den Oberflächen oder im Glasinneren herstellungsbedingt Mikrodefekte und dergleichen vorliegen und diese ein frühzeitiges Versagen des Bauteiles im Belastungsfalle verursachen können.At least three identical samples were tested to detect variations and tolerances. The averages of the pressure p test failing the respective laminate were used as the reference values for further consideration. Such variations can range up to and including 20%. This is due to the fact that micro-defects and the like are present on glass edges, the surfaces or in the interior of the glass as a result of the production, and these can cause premature failure of the component in the event of load.
Für die Versuche wurden die folgenden Testparameter verwendet (vergleiche
Bestrahlungsleistung I0: 0...circa 1250 W/m2;
Solare Absorption AdG,solar der Dünngläser (3): 0...100%
Temperatur TFl: 15...60°C;
Temperatur T0: bis circa 40°C;
Druckanstieg in der Prüfvorrichtung ΔpTest/Δt: rd. 1 bis 20 kPa/s;
Typische geometrische Abmessungen der Verbundgläser: 1200 mm × 1600 mm sowie 1800 mm × 2500 mm
Druckbereich (min.; max.): pTest,min = 5 kN/m2; pTest,max = 1,0·103 kN/m2 The following test parameters were used for the experiments (cf.
Irradiation power I 0 : 0 ... about 1250 W / m 2 ;
Solar absorption A dG, solar of thin glasses (3): 0 ... 100%
Temperature T Fl : 15 ... 60 ° C;
Temperature T 0 : up to about 40 ° C;
Pressure increase in the test device Δp Test / Δt: rd. 1 to 20 kPa / s;
Typical geometric dimensions of the laminated glass: 1200 mm × 1600 mm and 1800 mm × 2500 mm
Pressure range (min, max.): P test, min = 5 kN / m 2 ; p test, max = 1.0 x 10 3 kN / m 2
Die Prüfungen bzw. Drucktests an den Verbundgläsern wurden nur dann als positiv bewertet, wenn für die erfindungsgemäßen Verbundgläser mittlere Druckbelastbarkeiten von mindestens 90% des jeweiligen Wertes der Referenz-Verbundgläser erreicht wurden („Belastbarkeitskriterium von 90%”).The tests or pressure tests on the laminated glass were only rated as positive if average compressive strengths of at least 90% of the respective value of the reference laminated glass were achieved for the laminated glass according to the invention ("loadability criterion of 90%").
Erfindungsgemäß ist es möglich, sowohl plane als auch gekrümmte Verbundgläser oder Teile von diesen nahezu ohne Beeinträchtigung der mechanischen und gleichzeitig thermischen Stabilitätscharakteristika mit vielseitigen zusätzlichen funktionellen Eigenschaften zu versehen, zu erweitern und/oder zu kombinieren.According to the invention, it is possible to provide, expand and / or combine both planar and curved composite glasses or parts thereof with virtually no impairment of the mechanical and simultaneously thermal stability characteristics with versatile additional functional properties.
Ausführungsbeispiel Gruppe 1
Die für eine erste Gruppe von Ausführungsbeispielen hergestellten Verbundgläser weisen den Aufbau „Dickglasplatte oder -paket (
ESG/Verbundmaterial/absorbierendes Dünnglas (mit den Dicken ddG 0,5 mm; 0,8 mm; 0,9 mm; 1,1 mm; 1,5 mm)/Verbundmaterial/ESG bzw. CSG/Verbundmaterial/absorbierendes Dünnglas (mit den Dicken ddG 0,5 mm; 0,8 mm; 0,9 mm; 1,1 mm; 1,5 mm)/Verbundmaterial/CSGThe laminated glasses produced for a first group of embodiments have the structure "thick glass plate or package (
ESG / composite material / absorbent thin glass (with thickness d dG 0.5 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1.1 mm, 1.5 mm) / Composite material / ESG or CSG / Composite material / Absorbent thin glass ( with thicknesses d dg 0.5 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1.1 mm, 1.5 mm) / composite material / CSG
Die planen Dickgläser
Als Klebe- oder Verbundmaterial
Die erfindungsgemäßen Verbundgläser wurden entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Geometrie des absorbierenden Dünnglases
Die so produzierten Verbundgläser wurden dann der beschriebenen Prüfung mit und ohne Bestrahlung unterzogen, wobei die Testbedingungen völlig identisch zu den Tests an den Referenz-Verbundgläsern waren.The laminated glasses thus produced were then subjected to the described test with and without irradiation, the test conditions being completely identical to the tests on the reference composite glasses.
Die Versuche haben gezeigt, dass bei einer Dicke dVerbund entsprechend
- – Dünnglas
3 : Glastyp: alkaliarmes/-freies ungehärtetes Glas mit ddG(3) = 0,5 mm (I) bzw. 1,1 mm (II) und Asolar(3a) = 15% (I) bzw. 70% (II) (sieheBereich 10% und 30% bzw. größer 60% entsprechend Gleichung 1b bzw. 1a) - –
Dickgläser 1 ,5 : gehärtetes Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke zwischen 4 mm und 19 mm; die Oberflächen können funktionalisiert oder beschichtet sein
- - thin glass
3 : Glass type: low alkali / free uncured glass with d dG (3) = 0.5 mm (I) or 1.1 mm (II) and A solar (3a) = 15% (I) or 70% (II ) (seerange 10% and 30% or greater 60% according to equation 1b or 1a) - -
thick glasses 1 .5 hardened soda-lime glass with a thickness between 4 mm and 19 mm; the surfaces may be functionalized or coated
Die Verbundmaterialdicken ergeben sich aus
Dicke des Verbundmaterials (
Dicke des Verbundmaterials (
Thickness of the composite material (
Thickness of the composite material (
Bemerkenswert war vor allem auch die Feststellung, dass sich die mechanischen Druckbelastbarkeiten der Referenzlaminate schon bei kleineren Foliendicken (
Wählt man für die Verbundmaterialien
Es hat sich gezeigt, dass sich für die Funktionalisierung mindestens einer der Oberflächen der Dünngläser je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck und der vom Anwender gewünschten Ästhetik nahezu alle, dem Fachmann bekannten anorganischen und/oder organischen Beschichtungen, partielle oder vollständige Bedruckungen bzw. sonstige Oberflächenmodifizierungen verwenden lassen. Um jedoch das geforderte Belastungskriterium von 90% zu erfüllen, ist aber unbedingt sicherzustellen, dass einerseits die Dicken der Verbundmaterialien
Derartige Beschichtungen können beispielhaft sein: pyrolytische Schichten oder auch Schichtsysteme, die eine oder mehrere Silberschichten enthalten und/oder Beschichtungen auf der Basis von Metallen, Metallgemischen, Oxiden, Nitriden, Oxynitriden, Karbiden, Sulfiden, Fluoriden, organischen Polymeren usw. oder Kombinationen daraus. Die Herstellung dieser Beschichtungen kann mittels der aus dem Stand der Technik bekannten vakuumgestützten Verfahren und Techniken wie thermische Verdampfung, Kathodenzerstäubung und/oder Plasmabeschichtung erfolgen. Aber auch verschiedene nasschemische Methoden mittels Sol-Gel-Technik, Dip-Coating, Lackier- oder Sprühverfahren usw. sind verwendbar. Solche Beschichtungen können je nach den verwendeten Materialien und den spezifischen Anwendungenskriterien bis zu einigen zehn Mikrometern und darüber dick sein.Such coatings may be exemplary: pyrolytic layers or layer systems containing one or more silver layers and / or coatings based on metals, metal mixtures, oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, sulfides, fluorides, organic polymers, etc. or combinations thereof. The preparation of these coatings can be carried out by means of vacuum-assisted processes known from the prior art and techniques such as thermal evaporation, sputtering and / or plasma coating. But also various wet chemical methods by sol-gel technique, dip-coating, painting or spraying, etc. are usable. Such coatings can be up to tens of microns thick and over depending on the materials used and the specific application criteria.
Zusätzlich zu den Oberflächen des Dünnglases können auch die Oberflächen der Dickgläser (
In einer geringfügigen Modifikation dieser Variante ließen sich die Oberflächen (
Die technische Anpassung des beschichteten absorbierenden Dünnglases an die von außen anzulegende Spannung sowie die zu erreichenden Temperaturen erfolgt durch eine Strukturierung der Beschichtung mittels eines Lasers oder dergleichen. Die grundsätzliche elektrotechnische Auslegung des Gesamtsystems ist aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei müssen zunächst an mindestens zwei elektrisch voneinander isolierten Stellen der Beschichtung Kontakte hergestellt werden. Dies kann z. B. durch das Aufbringen von lötfähigen Leiterbahnen oder lokalen Lötstellen (
Mit dieser Variante ist es nun möglich, neben der Einstellung der gewünschten strahlungstechnischen Größen zusätzlich ein Aufheizen des Verbundglases zu ermöglichen, um auf diese Weise unerwünschte Wasserkondensationen auf den Glasoberflächen und/oder eine Vereisung der nach außen hin gerichteten Glasoberfläche zu vermeiden und/oder das Verbundelement als transparente oder zumindest teilweise transparente Heizeinrichtung zu verwenden.With this variant, it is now possible, in addition to the setting of the desired radiation parameters, additionally to allow the laminated glass to be heated, in order to avoid unwanted water condensation on the glass surfaces and / or icing of the outwardly directed glass surface and / or the composite element to be used as a transparent or at least partially transparent heating device.
Bei einer anderen Modifikation dieser Ausführungsvariante wurde das Dünnglas
Die genannten Probleme lassen sich wenigstens teilweise dadurch beseitigen, indem für die mit dem elektrochromen Schichtpaket zu versehene absorbierende Dünnglasplatte (
Als ganz besonders geeignet und vorteilhaft hat sich jedoch herausgestellt, wenn für die absorbierenden Dünngläser
Als eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform (siehe
Es gibt auch elektrochrome Systeme, die aus mehreren (meistens jedoch zwei) Teilsystemen bestehen, wobei die jeweils zwischen den Teilsystemen anzubringende ionenleitende Schicht aus einer dickeren ionenleitenden Polymerschicht besteht. Erfindungsgemäß wird in diesem Fall entweder die Oberfläche
Für die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten speziellen Varianten und Modifikationen können bei Einhaltung der erfindungsgemäßen Bedingungen entsprechend Gleichungen (1–1c) keinerlei Einschränkungen der mechanischen und/oder thermischen Belastbarkeit des Verbundglases festgestellt werden.For the specific variants and modifications shown in this exemplary embodiment, if the conditions according to the invention are observed in accordance with equations (1-1c), no restrictions on the mechanical and / or thermal loading capacity of the laminated glass can be determined.
Bei den Versuchen hat sich sogar gezeichnet, dass bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Dünngläser
Ausführungsbeispiel Gruppe 2
Die für eine zweite Gruppe von Ausführungsbeispielen hergestellten Verbundgläser weisen die gleiche Anordnung wie in Ausführungsbeispiel Gruppe 1 auf. Jedoch handelt es sich nunmehr um ein zylindrisch oder ähnlich gekrümmtes Verbundglas, bei dem die konvex gekrümmte Seite typischerweise nach außen gerichtet ist. Auch in diesem Beispiel können die Dünngläser
Bei der Herstellung der gekrümmten Verbundgläser wird zunächst von einem planen Dünnglas
Das zunächst plane Dünnglas
In einer besonders vorteilhaften Ausführung bestehen die Dickgläser
Bei den Druckprüfungen ließ sich feststellen, dass die gekrümmten Verbundgläser gegenüber den planen Referenzlaminaten vergleichbarer Größe und Geometrie eine deutlich höhere Festigkeit und Steifigkeit besitzen, so dass das „Belastbarkeitskriterium von 90%” problemlos erfüllt werden konnte. Die mechanische Belastbarkeit ließ sich je nach Krümmungsradius sogar um bis zu circa 30% steigern. Dies macht es nunmehr sogar möglich, dass in Anwendungen, bei denen einerseits die gekrümmten Verbundgläser geringe Abmessungen von ca. 1 m2 und darunter aufweisen und andererseits auch nur geringe äußere Druckbelastungen von maximal ca. 10 kPa (einschließlich der zu berücksichtigenden Sicherheitsfaktoren) zu erfüllen sind, die Dicke der Dickgläser
Ausführungsbeispiel Gruppe 3
Die für eine dritte Gruppe von Ausführungsbeispielen hergestellten Verbundgläser weisen den Aufbau gemäß den
In dieser Ausführung sind im Verbundglas mindestens zwei, direkt gegenüberliegend angeordnete Dünngläser
Für die Dünngläser
Die Dicken der Verbundmaterialien
Für diese besondere Ausführungsvariante von mindestens zwei direkt gegenüber angeordneten Dünngläsern hat sich bei den Belastungstests experimentell als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn unabhängig von der Größe der Absorption die Dicke dVerbund(6) des Verbundmaterials
- (a) dVerbund(6) ist stets annähernd gleich dick, besonders bevorzugt etwas dünner als die der
Dicke der Verbundmaterialien 2 ,4 , - (b) dVerbund(6) ist kleiner oder gleich circa
1,6 fachen der Dicke des jeweils dünnsten Dünngläserdem 3a ,3b , und - (c) der maximale Wert für dVerbund(6) ist stets kleiner oder gleich dem aus den Bedingungen (1–1c) abgeleiteten Maximalwert.
- (a) The composite (6) is always approximately the same thickness, more preferably slightly thinner than the thickness of the
composite materials 2 .4 . - (b) The composite (6) is less than or equal to about 1.6 times the thickness of the thinnest
thin glasses 3a .3b , and - (c) the maximum value for d composite (6) is always less than or equal to the maximum value derived from the conditions (1-1c).
Andererseits ließ sich in vorteilhafter Weise feststellen, dass sich die untere Grenze für die Verbundmaterialdicke
Für das Verbundmaterial
und
and
Erfindungsgemäß wird eine solche Ausführungsvariante beispielhaft wie folgt konstruiert:
- –
Dünnglas 3a : versehen mit zum Beispiel einer mindestens teilweise transparenten Sonnenschutzbeschichtung602 ; Glastyp: alkaliarmes/-freies ungehärtetes Glas mit ddG(3a) = 0,8 mm und Asolar(3a) = 21% (sieheBereich 10% und 30% entsprechend Gleichung 1b), - –
Dünnglas 3b : versehen mit zum Beispiel einer elektrochromen Beschichtung601 ; Glastyp: alkaliarmes/-freies ungehärtetes Glas mit ddG(3b) = 0,5 mm und Asolar(3b) = 55% im dunkel geschalteten Zustand (siehe Bereich zwischen größer 30% und 60% entsprechend Gleichung 1c), und - –
Dickgläser 1 ,5 : gehärtetes Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke zwischen 4 mm und 19 mm; die Oberflächen können funktionalisiert oder beschichtet sein.
- -
thin glass 3a provided with, for example, an at least partiallytransparent sunscreen coating 602 ; Glass type: low-alkali / free uncured glass with d dG (3a) = 0.8 mm and A solar (3a) = 21% (seerange 10% and 30% according to equation 1b), - -
thin glass 3b provided with, for example, anelectrochromic coating 601 ; Glass type: low alkali / free uncured glass with d dG (3b) = 0.5 mm and A solar (3b) = 55% in the dark connected state (see range between greater than 30% and 60% according to Equation 1c), and - -
thick glasses 1 .5 hardened soda-lime glass with a thickness between 4 mm and 19 mm; the surfaces may be functionalized or coated.
Die Verbundmaterialdicken lassen sich aus
- – Dicke des Verbundmaterials
2 : 0,25 mm bis circa 1,7 mm, - – Dicke des Verbundmaterials
4 : 0,25 mm bis etwa 0,81 mm, - – Dicke des Verbundmaterials
6 : rd. 0,1 mm bis rd. 0,8 mm.
- - Thickness of the composite material
2 : 0.25 mm to about 1.7 mm, - - Thickness of the
composite material 4 From 0.25 mm to about 0.81 mm, - - Thickness of the composite material
6 : approx. 0.1 mm to approx. 0.8 mm.
Bei der Herstellung von gebogenen Verbundgläsern entsprechend dieser Ausführungsform empfiehlt es sich, vor allem die Dicken der an die Dünngläser angrenzenden Verbundmaterialschichten
Insbesondere bei den gekrümmten Verbundgläsern ist es auch von Vorteil, wenn die aus den Einzeldicken der Dünngläser
Das aus den Platten
Die Herstellung kann zum Beispiel in der folgenden Verfahrenskette durchgeführt werden: a) Aufbringen der entsprechenden Beschichtungen auf großformatige Dünnglastafeln
Diese Ausführungsvariante ist ganz besonders auch zur Herstellung von aus mehreren (meistens jedoch zwei) Teilsystemen bestehenden elektrochromen und/oder ähnlichen elektrisch schaltbaren bzw. veränderbaren Systemen geeignet. Der schematische Aufbau eines solchen elektrochromen Systems geht aus
Um auch dieses elektrochrome System zusätzlich vor einer strahlungsinduzierten Degradation wenigstens teilweise schützen zu können, wird mindestens eine der weiter nach außen gerichteten Oberflächen, vorzugsweise die Oberfläche
Für andere Anwendungsvarianten dieser Ausführungsform (siehe
Die dargestellten Beispiele sind nur exemplarisch zu verstehen. Vielmehr lassen sich erfindungsgemäß auch mehr als zwei Dünngläser in ein Verbundelement einbinden und/oder auch Dünn- und Dickgläser abwechselnd miteinander kombinieren und/oder andere oder weitere Oberflächen eines solchen Verbundglases mit den unterschiedlichsten Funktionsschichten (siehe
Ausführun
Als besonderer Vorteil hat sich erwiesen, wenn die für die mechanische Stabilität des Gesamtsystems besonders maßgeblichen gehärteten Dickgläser bzw. Glaspakete
Durch diese spezielle Anordnung der zinnhaltigen Oberflächen (siehe
Wie sich gezeigt hat, verhält es sich bei gebogenen bzw. gekrümmten Verbundgläsern für die Dünngläser
Ausführungsbeispiel Gruppe 5
In weiteren Ausführungsformen sind auch Verglasungselemente möglich, bei denen gleichzeitig mehrere der erfindungsgemäßen Verbundgläser zueinander beabstandet angeordnet werden. Ein solches Bauteil ist in
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, drawings and claims may be significant to the realization of the invention in its various forms both individually and in any combination thereof.
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