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EP1099038A1 - Abstandhalterprofil für einen abstandhalterrahmen einer isolierscheibeneinheit - Google Patents

Abstandhalterprofil für einen abstandhalterrahmen einer isolierscheibeneinheit

Info

Publication number
EP1099038A1
EP1099038A1 EP99948648A EP99948648A EP1099038A1 EP 1099038 A1 EP1099038 A1 EP 1099038A1 EP 99948648 A EP99948648 A EP 99948648A EP 99948648 A EP99948648 A EP 99948648A EP 1099038 A1 EP1099038 A1 EP 1099038A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diffusion
spacer profile
profile according
spacer
tight layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP99948648A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1099038B1 (de
Inventor
Bernhard Goer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pilkington Deutschland AG
Original Assignee
Pilkington Deutschland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pilkington Deutschland AG filed Critical Pilkington Deutschland AG
Publication of EP1099038A1 publication Critical patent/EP1099038A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1099038B1 publication Critical patent/EP1099038B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66323—Section members positioned at the edges of the glazing unit comprising an interruption of the heat flow in a direction perpendicular to the unit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66314—Section members positioned at the edges of the glazing unit of tubular shape
    • E06B3/66319—Section members positioned at the edges of the glazing unit of tubular shape of rubber, plastics or similar materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B2003/6638—Section members positioned at the edges of the glazing unit with coatings

Definitions

  • the present invention relates to a spacer profile for a spacer frame of an insulating pane unit, which is to be attached in the edge region of at least two spaced-apart panes to form a space between the panes, the profile body of the spacer profile consisting of poorly heat-conducting material and with a side facing away from the pane space in the installed state is connected essentially over its entire width diffusion-tight layer of good heat-conducting material.
  • the panes of the insulating pane unit are normally glass panes made of inorganic or organic glass, but the invention is not restricted to this.
  • the panes can be coated or refined in some other way to give the insulating pane unit special functions, such as increased thermal insulation or soundproofing.
  • the profile body of the spacer profile made of poorly heat-conducting material comprises the bulk of the main part of the spacer profile and gives it its cross-sectional profile.
  • poorly heat-conducting materials are to be understood as those which have a clear, ie. H. show at least a factor of 10 reduced thermal conductivity.
  • the thermal conductivity values ⁇ are typically of the order of 5 W / (m • K) and below, preferably they are less than 1 W / (m • K) and more preferably less than 0.3 W / (m • K). Plastics will generally fall under this definition.
  • the diffusion-tight layer will normally be cohesively connected to the profile body at least in some areas.
  • cohesively connected it is meant that the profile body and the diffusion-tight layer are permanently connected to one another, for example by co-extruding the profile body with the diffusion-tight layer or by laminating the diffusion-tight layer on separately, if necessary using an adhesion promoter or similar techniques.
  • spacer frames The most important tasks of spacer frames are to keep the panes of an insulating pane unit at a distance, to ensure the mechanical strength of the unit and to protect the space between the panes from external influences.
  • heat transfer characteristics of the edge bond and thus of the spacer frame or the spacer profile from which it is made require special attention.
  • a deterioration in the thermal insulation of an insulating pane unit in the edge area, in particular due to conventional metal spacers, has been documented several times.
  • the increased heat conduction in the area of the edge bond is clearly visible due to the formation of condensation on the edge of the inner pane at low outside temperatures.
  • the general aim is to keep the temperature in the area around the edges of the inner pane as high as possible. Developments in this direction have become known as "warm edge" techniques.
  • plastic spacer profiles have also been used for a long time to take advantage of the low thermal conductivity of these materials.
  • materials of this type generally have a low diffusion tightness in comparison with metal.
  • spacer profiles made of plastic special measures must therefore be taken to ensure that ambient air does not penetrate into the space between the panes to such an extent that the absorption capacity of the desiccant usually accommodated in the spacer profiles is soon exhausted and the functionality of the insulating pane unit is impaired.
  • a spacer profile must also prevent filling gases, such as argon, krypton, xenon, sulfur hexafluoride, from escaping from the space between the panes. Conversely, nitrogen, oxygen, etc.
  • DE 33 02 659 AI which was used to form the preamble of claim 1, proposes to provide a spacer profile made of plastic with a vapor diffusion-tight layer (vapor barrier) by the plastic profile body on the side that faces away from the space between the panes in the installed state, a thin metal foil or a metallized plastic foil is applied. This metal foil must span the space between the panes as completely as possible so that the desired vapor barrier effect occurs.
  • the diffusion-tight metal foil must be arranged on the side of the spacer profile facing away from the space between the panes in the installed state, so that drying agent located in the spacer profile is only in gas-conducting connection with the space between the panes, but not with the surroundings of the pane.
  • the disadvantage here is that the metal foil forms a path of high thermal conductivity from one pane of the insulating pane unit to the other. The effect of reducing the thermal conductivity of the edge bond achieved by using a plastic as the profile material is thereby considerably reduced.
  • spacer profiles made of poorly heat-conducting material have been developed in which the path of high thermal conductivity formed by the metal foil from one disk to the other has been deliberately extended.
  • Such a spacer profile was presented under the name THERMOPLUS ® TIS, for example in the brochure "Impulse for the future" of Flachglas AG and is described in the German utility model 298 14 768 UI, which is older than the priority.
  • the plastic profile body of this spacer profile comprises a desiccant chamber for receiving hygroscopic materials, wherein on both sides of the chamber contact webs are provided for contact with the inside of the pane, which are connected to the desiccant chamber via bridge sections.
  • the profile On the outside facing away from the space between the panes in the installed state, the profile is provided with a reinforcing layer which simplifies corner bending and which also ensures diffusion tightness.
  • the path of high heat conduction formed by the diffusion-tight layer has been made significantly longer than the width of the space between the panes due to its meandering course.
  • the length of the diffusion-tight layer normally formed by a metal foil is up to four times the width of the space between the panes or more, as a result of which the thermal conduction from one pane to the other is considerably reduced by the spacer profile.
  • the known spacer profile has a profile body formed from two metallic half-shells, the two half-shells enclosing a core made of poorly heat-conducting material, in which a desiccant is embedded.
  • the metallic half-shells have a thickness that is customary in the case of metallic spacers and consist, for example, of highly thermally conductive aluminum.
  • the solid polymer core breaks through the metallic profile body both on the side facing the space between the panes and on the outside thereof, so that there the metallic half-shells are spaced several millimeters apart.
  • the known spacer profile is not sufficiently diffusion-tight due to its construction. Due to the relatively large material thickness of its profile body made of highly heat-conductive aluminum, its thermal engineering data are also unsatisfactory.
  • the diffusion-proof layer has at least one region extending in the longitudinal direction of the spacer profile with reduced heat conduction transversely to the longitudinal direction of the spacer profile.
  • the area with reduced heat conduction means a section of the diffusion-tight layer in which its heat conduction is reduced in comparison to its adjoining sections.
  • the area with reduced heat conduction can be formed by a line-shaped recess which partially penetrates the diffusion-tight layer in its thickness direction, for example in the form of an indentation which is approximately triangular in cross section.
  • the area with reduced heat conduction is formed by a linear cutout which completely interrupts the diffusion-tight layer in its thickness direction. This avoids direct heat transfer between the ends of the diffusion-tight layer adjacent to the recess.
  • the line-shaped recess of the diffusion-tight layer can be designed as an uninterrupted continuous line (notch, slot) or as a series of line-shaped perforations.
  • a bead made of a diffusion-tight, poorly heat-conducting material.
  • a suitable material for such a bead is an isobutylene-based butyl sealant, which is usually used to glue the spacer profile to the inside of the pane of the insulating pane unit.
  • the area with reduced heat conduction can, however, also be formed in the diffusion-tight layer by arranging a strip-shaped insert made of another material which is also less heat-conductive than the material of the diffusion-tight layer and is also diffusion-tight.
  • the area with reduced heat conduction can also be formed by a physical or chemical modification of the diffusion-tight layer along a strip-shaped area, for example by area-wise oxidation, material removal or a porous treatment.
  • the diffusion-tight layer is preferably arranged on the surface of the profile body facing outward in the installed state or at least partially embedded in the profile body near it.
  • the diffusion-tight layer preferably consists of a material, in particular a metal, with a thermal conductivity ⁇ ⁇ 50 W / (m ' K). Suitable materials are, for example, stainless steel or chromed or tinned iron sheet.
  • the thickness of the diffusion-tight layer should be at least 0.02 mm.
  • the diffusion-tight layer made of tinned iron sheet (tinplate) or chrome-plated iron sheet has a thickness of less than 0.2 mm, preferably at most 0.13 mm, while in the case of a diffusion-tight layer stainless steel a thickness of less than 0.1 mm, preferably at most 0.05 mm, is desirable.
  • the poorly heat-conducting material of the Profilko ⁇ us can be a thermoplastic material with a thermal conductivity of ⁇ ⁇ 0.3 W / (m K), such as polypropylene, polyethylene terephthalate, polyamide or polycarbonate.
  • the profile body has a hollow chamber for receiving desiccant and the diffusion-tight layer is arranged on that side of the hollow chamber which faces away from the space between the panes in the installed state.
  • the profile body also has contact webs for contacting the inside of the pane, which are connected to the side walls of the hollow chamber via bridge sections.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the spacer profile according to the invention in cross section
  • Figure 2 shows a second embodiment of the spacer profile according to the invention in cross section
  • Figure 3 shows a third embodiment of the spacer profile according to the invention in cross section
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of the spacer profile according to the invention in cross section
  • FIGS. 5a and 5b external views of a spacer profile, partially cut away, with a line pattern or a hole pattern as an interruption;
  • FIG. 6 shows a detailed cross-sectional view of the outer wall of a spacer profile according to the invention.
  • FIG. 7 shows an installation variant for a spacer according to the invention in an insulating pane unit
  • FIG. 8 bar diagrams of the temperatures on the inner pane surface of an insulating pane unit for various embodiments of spacer profiles according to the invention.
  • Figures 1 to 4 show cross-sectional views of spacer profiles according to the invention. Apart from tolerances caused by manufacturing technology, the cross section does not normally change over the entire length of the spacer profile.
  • the drawings are only shown schematically, in particular the size ratios of the diffusion-tight layer in comparison to the spacing profile are not to scale.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a spacer profile according to the present invention.
  • the profile body for example made of black-colored polypropylene Novolen 1040 K, comprises an inner wall 12, which in the installed state faces the space between the panes, two bearing walls 20 and 22 intended for bearing against the inside of the pane, and a rear wall 18 adjoining them over short transition areas mm thick walls 12, 18, 20, 22, a drying agent chamber 10 is defined, which is later filled with hygroscopic material. So that moisture can enter the desiccant chamber 10 from the space between the panes, passage openings 50 are provided in the inner wall 12.
  • the system walls 20 and 22 are each provided with an indentation 90 in its surface intended for contact with the inside of the pane, which begins at a certain distance from the ends of the contact walls 20, 22 facing the pane space and extends over the entire remaining area thereof.
  • the profile form described is the subject of the unpublished German utility model application 298 07 418.4, the content of which is referred to to avoid repetition.
  • a diffusion-tight metal layer 40 made of 0.125 mm thick chromed iron plate provided with an adhesive layer, which is integrally connected to the profile body.
  • Such a diffusion-proof layer is the subject of the unpublished German utility model application 298 07 413.3, to which reference is also expressly made.
  • the depth of the indentation 90 corresponds exactly to the thickness of the diffusion-tight metal layer 40, so that the contact surface formed by the profile body and the contact surface formed by the diffusion-tight metal layer 40 lie exactly in one plane.
  • the diffusion-tight metal layer 40 has an indentation 42 about 0.5 mm wide on the outside, approximately in the region of the longitudinal center plane of the spacer profile, by means of which a linear region with reduced heat conduction is formed.
  • FIG. 2 The embodiment of a spacer profile according to the invention shown in FIG. 2 is based on a profile body according to the German utility model DE 298 14 768 UI.
  • a drying agent chamber 10 is defined by walls 12, 14, 16, 18, the connection between this chamber 10 and the space between the panes being established via through openings 50 or the like.
  • Certain abutment webs 30 and 36 are connected to the chamber 10 via bridge sections 32 and 34 for abutment on the inner side of the pane, the abutment webs 30, 36 each having an indentation 90 in their surfaces facing the inner side of the pane in the installed state, into which a diffusion-tight Layer 40 of a 0.13 mm thick tinplate film is inserted.
  • the diffusion-tight layer 40 extends essentially from the contact surface of the first contact web 30 around it to the bridge section 32, then around the chamber 10 to the bridge section 34 and around the contact web 36 up to its contact surface.
  • the diffusion-tight layer 40 is completely interrupted linearly in its thickness direction approximately in the area of the longitudinal center plane of the spacer profile.
  • the width of the interruption 42 is in the range from 0.1 mm to 1 mm.
  • the interruption 42 is covered with a bead 80 with a diameter of approximately 3 mm made of a diffusion-tight material that is only slightly thermally conductive.
  • a material can be, for example, an isobutylene-based butyl sealant, which is usually also used for gluing the contact webs to the inside of the pane of the insulating pane unit.
  • the embodiment of the spacer profile according to the invention according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 only in that, in addition to the first arranged in the longitudinal center plane of the diffusion-tight layer 40
  • Interruption 42 two further interruptions 44 and 46 running parallel thereto are provided, which also extend linearly on both sides of the first interruption 42. It has been found that the thermal insulation of a spacer profile can be further improved if, instead of an interruption of a predetermined width in the diffusion-tight layer 40, a plurality of interruptions 42, 44, 46 are provided, the total width of which corresponds approximately to the width of the simple interruption. In this example, the three interruptions 42, 44, 46 are each designed with widths of 0.1 mm. In particular, reference is made to the exemplary embodiments in connection with FIG. 8.
  • FIG. 1 Another embodiment of a spacer profile according to the invention is shown in FIG.
  • the diffusion-proof layer 40 extends here, starting from the contact sides of the contact webs 30, 36, essentially only to the corner regions of the chamber 10 on the outer wall 18 of the spacer profile, the region with reduced heat conduction by reducing the thickness of the diffusion-proof layer 40 is essentially formed over the entire outer wall 18 of the chamber 10.
  • the thickness of the diffusion-tight layer 40 in the area of the outer wall 18 of the chamber 10 is reduced to such an extent compared to the thickness of the diffusion-tight layer in the area of the contact webs 30, 36 that a sufficient diffusion-tightness of the spacing profile is present in this area, or it is a Corresponding strip-shaped insert 48 is provided.
  • the diffusion density Layer 40 in the area of the contact webs 30, 36 of the spacer profile on the other hand, has a significantly higher layer thickness, with which a bending behavior in the sense of DE 298 14 768 UI can be achieved.
  • FIG. 5 a shows, partially cut away, a view of a spacer profile according to the invention in the installed state from the outside, that is to say shows a plan view of the diffusion-tight layer 40 with the area designed as an interruption 60 with reduced heat conduction.
  • the interruption 60 is shown here as
  • Slit pattern is formed, which prevents the diffusion-proof layer 40 from tearing when the spacer profile is bent or peels off from the poorly heat-conducting material of the profile body.
  • FIG. 5b shows, as an alternative to the embodiment according to FIG. 5a, an area designed as a hole pattern 62 with reduced heat conduction.
  • FIG. 6 shows the detailed view of an embodiment of the invention, in which the area with reduced heat conduction is formed by a linear recess in the form of a notch 70 which only partially penetrates the diffusion-tight layer 40. Due to the local thickness reduction in the area of the notch 70, the heat transfer of the diffusion-tight layer 40 transversely to the longitudinal axis of the spacing profile is significantly reduced compared to a diffusion-tight layer 40 with a constant thickness, while the diffusion tightness remains almost unchanged.
  • FIG. 7 shows a spacer profile according to the invention, similar to that shown in FIG. 2, installed in an insulating pane unit with the individual panes 102, 104, and specifically via butyl sealant based on polyisobutylene as an adhesive 106 (width between glass panes 102, 104 and adjacent contact web 30, 36 : 0.25 mm, height: 4 mm), and with an outside covering with polysulfide adhesive 108 at a height of 3 mm.
  • butyl sealant based on polyisobutylene as an adhesive 106 (width between glass panes 102, 104 and adjacent contact web 30, 36 : 0.25 mm, height: 4 mm), and with an outside covering with polysulfide adhesive 108 at a height of 3 mm.
  • the temperatures ascertained with the aid of heat flow simulation calculations are shown as bar diagrams -10 mm from the edge of the pane Surface of a room-side glass pane facing away from the glass pane space from insulating pane units (1) to (6), which were equipped with different types of spacer profiles and different configurations of the areas with reduced heat conduction.
  • an insulating pane unit with individual panes made of 4 mm thick soda lime silicate float glass panes was assumed, the surface of the inner pane facing the glass pane space being provided with a heat protection layer with an emissivity of 0.1.
  • the width of the space between the glass panes was 16 mm; for connecting the spacers the glass panes were butyl sealant bonds and a polysulfide adhesive arrangement according to FIG. 7 was adopted for the outer covering; a gas filling of> 90% by volume with argon was assumed for the space between the glass panes.
  • the respective bars indicate the temperatures determined on the inner pane on the surface facing away from the space between the glass panes - 10 mm from the outer edge of the pane. that is, given the assumed coverage of the spacer profiles with a 3 mm polysulfide adhesive arrangement and with the spacer profile height of 6.5 mm used, that the measuring point was just above the spacer profile in the direction of the glass pane gap.
  • the light-colored bars indicate the temperature when using the spacer profiles with a metal foil, which has a continuous, linear interruption of width 0.3 mm in the middle in the longitudinal profile plane as a region with reduced heat conduction, while the hatched bars indicate the temperature when using a metal foil with three parallel, also continuous, line-shaped interruptions with a width of 0.1 mm, the two outer interruptions being spaced 3 mm apart from the central interruption arranged in the longitudinal plane of the profile.
  • the temperature for a spacer profile with a diffusion-tight layer without a region according to the invention with reduced heat conduction is given as a reference with the double-hatched bars.
  • thermal insulation for each of the spacer profiles examined is improved by the arrangement according to the invention of areas with reduced heat conduction in the diffusion-tight layer. It is advantageous if there are not only one, but several interruptions of small width. It has been shown that thermal insulation is no longer significantly improved if more than three Interruptions are provided. The improved thermal insulation is particularly evident in the embodiment according to (4) with aluminum as a particularly good heat-conducting material for the diffusion-tight layer.

Landscapes

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Description

Abstandhalterprofil für einen Abstandhalterrahmen einer Isolierscheibeneinheit
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstandhalterprofil für einen Abstandhalterrahmen einer Isolierscheibeneinheit, der im Randbereich von mindestens zwei voneinander beabstandeten Scheiben unter Bildung eines Scheibenzwischenraumes anzubringen ist, wobei der Profilkorpus des Abstandhalterprofils aus schlecht wärmeleitendem Material besteht und auf seiner im Einbauzustand vom Scheibenzwischenraum abgewandten Seite mit einer sich im wesentlichen über seine gesamte Breite erstreckenden diffusionsdichten Schicht aus gut wärmeleitendem Material verbunden ist.
Die Scheiben der Isolierscheibeneinheit sind im Rahmen der Erfindung normalerweise Glasscheiben aus anorganischem oder organischem Glas, ohne daß die Erfindung allerdings hierauf beschränkt wäre. Die Scheiben können beschichtet oder auf andere Weise veredelt sein, um der Isolierscheibeneinheit besondere Funktionen, wie erhöhte Wärmedämmung oder Schalldämmung, zu verleihen.
Der Profilkorpus des Abstandhalterprofils aus schlecht wärmeleitendem Material umfaßt volumenmäßig den Hauptanteil des Abstandhalteφrofils und verleiht diesem sein Querschnittsprofil.
Als schlecht wärmeleitende Materialien sollen im Rahmen der Erfindung solche verstanden werden, die gegenüber Metallen einen deutlich, d. h. mindestens um einen Faktor 10, verringerten Wärmeleitwert zeigen. Die Wärmeleitwerte λ liegen typischerweise in der Größenordnung von 5 W / (m • K) und darunter, bevorzugt sind sie kleiner als 1 W / (m • K) und weiter bevorzugt kleiner als 0,3 W / (m • K). Kunststoffe werden in der Regel unter diese Definition fallen.
Die diffusionsdichte Schicht wird im Normalfall zumindest bereichsweise stoffschlüssig mit dem Profilkorpus verbunden sein. Mit "stoffschlüssig verbunden" ist gemeint, daß der Profilkorpus und die diffusionsdichte Schicht dauerhaft miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Koextrudieren des Profilkorpus mit der diffusionsdichten Schicht oder durch ein separates Auflaminieren der diffusionsdichten Schicht, gegebenenfalls über einen Haftvermittler oder dergleichen Techniken.
Abstandhalterrahmen haben als wichtigste Aufgaben, die Scheiben einer Isolierscheibeneinheit auf Abstand zu halten, die mechanische Festigkeit der Einheit zu gewährleisten und den Scheibenzwischenraum vor äußeren Einflüssen zu schützen. Vor allem bei Isolierscheibeneinheiten mit hoher Wärmedämmung ist festzustellen, daß die Wärmeübertragungscharakteristik des Randverbundes und damit des Abstandhalterrahmens bzw. des Abstandhalterprofils, aus dem er hergestellt ist, besonderer Beachtung bedarf. Eine Verschlechterung der Wärmedämmung einer Isolierscheibeneinheit im Randbereich, insbesondere durch übliche metallische Abstandhalter, ist mehrfach belegt worden. Deutlich sichtbar zeigt sich die erhöhte Warmeleitung im Bereich des Randverbundes durch Tauwasserbildung am Rand der Innenscheibe bei niedrigen Außentemperaturen. Es wird allgemein angestrebt, zur Vermeidung solcher Tauwasserbildung auch bei geringen Außentemperaturen, die Temperatur im Randverbundbereich an der Innenscheibe möglichst hoch zu halten. Entwicklungen in dieser Richtung sind unter dem Begriff "warm edge"-Techniken bekannt geworden.
Es werden seit längerer Zeit neben metallischen Abstandhalterpro filen auch Abstandhalterpro file aus Kunststoff verwendet, um die geringe Wärmeleitung dieser Materialien auszunutzen. Allerdings weisen derartige Materialien in der Regel eine im Vergleich zum Metall geringe Diffusionsdichtigkeit auf. Bei Abstandhalterprofilen aus Kunststoff muß daher durch besondere Maßnahmen sichergestellt werden, daß in der Umgebung vorhandene Luftfeuchtigkeit nicht in den Scheibenzwischenraum in einem Maße eindringt, daß die Aufnahmekapazität des in den Abstandhalterprofilen üblicherweise untergebrachten Trockenmittels bald erschöpft ist und die Isolierscheibeneinheit in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Weiterhin muß ein Abstandhalterprofil auch verhindern, daß Füllgase aus dem Scheibenzwischenraum, wie beispielsweise Argon, Krypton, Xenon, Schwefelhexafluorid, aus diesem entweichen. Umgekehrt soll in der Außenumgebungsluft enthaltener Stickstoff, Sauerstoff, usw. nicht in den Scheibenzwischenraum eintreten. Soweit im folgenden von Diffu- sionsdichtigkeit die Rede ist, meint dies sowohl Dampfdiffusionsdichtigkeit als auch Gasdiffusionsdichtigkeit für die genannten Gase. Zur Verbesserung der Dampfdiffusionsdichtigkeit schlägt die DE 33 02 659 AI, die zur Bildung des Oberbegriffes von Anspruch 1 verwendet wurde, vor, ein Abstandhalterprofil aus Kunststoff mit einer dampfdiffusionsdichten Schicht (Dampfsperre) zu versehen, indem auf den Profilkorpus aus Kunststoff auf derjenigen Seite, die im eingebauten Zustand vom Scheibenzwischenraum abgewandt ist, eine dünne Metallfolie oder eine metallisierte Kunststoffolie aufgebracht wird. Diese Metallfolie muß den Scheibenzwischenraum möglichst vollständig überspannen, damit der gewünschte Dampfsperreffekt eintritt. Die diffusionsdichte Metallfolie muß auf der im Einbauzustand vom Scheibenzwischenraum abgewandten Seite des Abstandhalterprofils angeordnet sein, damit im Abstandhalterprofil befindliche Trockenmittel nur mit dem Scheibenzwischenraum in gasleitender Verbindung steht, nicht jedoch mit der Scheibenumgebung. Nachteilig ist hierbei allerdings, daß die Metallfolie einen Weg hoher Wärmeleitfähigkeit von einer Scheibe der Isolierscheibeneinheit zur anderen bildet. Der durch die Verwendung eines Kunststoffs als Profilmaterial erreichte Effekt der Minderung der Wärmeleitfähigkeit des Randverbundes wird dadurch erheblich herabgesetzt.
Um den Nachteil der hohen Wärmeleitfähigkeit der metallischen Bestandteile von Abstandhalterprofilen zu verringern, sind Abstandhalterprofile aus schlecht wärmeleitendem Material entwickelt worden, bei denen der durch die Metallfolie von einer Scheibe zur anderen gebildete Weg hoher Wärmeleitfähigkeit gezielt verlängert worden ist. Ein solches Abstandhalterprofil wurde unter dem Namen THERMOPLUS® TIS beispielsweise in dem Prospekt "Impulse für die Zukunft" der Flachglas AG vorgestellt und ist in dem prioritätsälteren deutschen Gebrauchsmuster 298 14 768 UI beschrieben. Der Kunststoff-Profilkorpus dieses Abstandhalterprofils umfaßt eine Trockenmittelkammer zum Aufnehmen hygroskopischer Materialien, wobei auf beiden Seiten der Kammer Anlagestege zur Anlage an den Scheibeninnenseiten vorgesehen sind, die über Brückenabschnitte mit der Trockenmittelkammer verbunden sind. Auf der im Einbauzustand dem Scheibenzwischenraum abgewandten Außenseite ist das Profil mit einer das Eckenbiegen vereinfachenden Verstärkungsschicht versehen, die auch für die Diffusionsdichtigkeit sorgt. Der von der diffusionsdichten Schicht gebildete Weg hoher Wärmeleitung ist dabei durch deren mäandrierenden Verlauf deutlich länger als die Breite des Scheibenzwischenraums ausgeführt worden. Je nach Profilgeometrie kann die Länge der im Normalfall von einer Metallfolie gebildeten diffusionsdichten Schicht dabei bis zum Vierfachen der Breite des Scheibenzwischenraumes oder mehr betragen, wodurch die Wärmeleitung durch das Abstandhalterprofil von einer Scheibe zur anderen erheblich vermindert wird.
Ein anderes Abstandhalterprofil, bei dem eine verringerte Wärmeübertragung von einer Scheibe zur anderen angestrebt wird, ist in der Patentanmeldung WO 94/17260 AI offenbart. Das vorbekannte Abstandhalterprofil weist einen aus zwei metallischen Halbschalen gebildeten Profilkorpus auf, wobei die beiden Halbschalen einen Kern aus schlecht wärmeleitendem Material umschließen, in den ein Trockenmittel eingebettet ist. Die metallischen Halbschalen weisen eine bei metallischen Abstandhaltern übliche Dicke auf und bestehen beispielsweise aus hoch wärmeleitendem Aluminium. Der massive Polymerkern durchbricht den metallischen Profilkorpus sowohl an der dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite als auch an dessen Außenseite, so daß die metallischen Halbschalen dort mehrere Millimeter voneinander beabstandet sind. Das vorbekannte Abstandhalterprofil ist konstruktionsbedingt nicht ausreichend diffusionsdicht. Aufgrund der relativ großen Materialstärke seines aus hoch wärmeleitendem Aluminium gebildeten Profilkorpus sind außerdem seine wärmetechnischen Daten unbefriedigend.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein in großem Maßstab kostengünstig produzierbares Abstandhalterprofil mit einem Profilkorpus aus schlecht wärmeleitendem Material und einer auf seiner im Einbauzustand vom Scheibenzwischenraum abgewandten Seite angeordneten diffusionsdichten Schicht zur Verfügung zu stellen, das hoch wärmeisolierend und dabei hinreichend diffusionsdicht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Abstandhalterprofil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die diffusionsdichte Schicht zumindest einen sich in Längsrichtung des Abstandhalterprofils erstreckenden Bereich mit verminderter Wärmeleitung quer zur Längsrichtung des Abstandhalteφrofils aufweist. Bereich mit verminderter Wärmeleitung meint einen Abschnitt der diffusionsdichten Schicht, in dem deren Wärmeleitung im Vergleich zu ihren daran angrenzenden Abschnitten herabgesetzt ist.
Der Bereich mit verminderter Wärmeleitung kann durch eine linienförmige Aussparung gebildet werden, welche die diffusionsdichte Schicht in ihrer Dickenrichtung teilweise durchsetzt, beispielsweise in Form einer im Querschnitt etwa dreieckigen Einkerbung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Bereich mit verminderter Wärmeleitung allerdings durch eine linienförmige Aussparung gebildet, welche die diffusionsdichte Schicht in ihrer Dickenrichtung vollständig unterbricht. Hierdurch wird ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen den an die Aussparung angrenzenden Enden der diffusionsdichten Schicht vermieden.
Auch kann vorgesehen sein, daß mindestens zwei parallel verlaufende, voneinander beabstandete linienförmige Aussparungen in der diffusionsdichten Schicht ausgebildet werden.
Die linienförmige Aussparung der diffusionsdichten Schicht kann als ununterbrochene durchgehende Linie (Einkerbung, Schlitz) oder aber als eine Reihe von linienförmig angeordneten Perforationen ausgebildet werden.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine erhebliche Wärmeleitungsminderung bereits dann erzielt werden kann, wenn die linienförmige Aussparung mit einer Breite von nur etwa 0,1 mm bis 1 mm ausgeführt wird. Dabei konnte festgestellt werden, daß eine linienförmige Aussparung in der diffusionsdichten Schicht in einer solchen geringen Breite selbst in der Ausführungsform der Aussparung als die diffusionsdichte Schicht vollständig durchsetzende Unterbrechung noch keine signifikante Minderung der Diffusionsdichtigkeit des Abstandhalteφrofils verursacht.
Um die Diffusionsdichtigkeit bedarfsweise zu verbessern, kann weitergehend vorgesehen sein, die linienförmige Aussparung mit einer Wulst aus einem diffusionsdichten, schlecht wärmeleitenden Material auszufüllen oder zu überdecken. Ein geeignetes Material für eine solche Wulst ist ein Butyldichtstoff auf Isobutylenbasis, der üblicherweise zum Verkleben des Abstandhalteφrofils mit den Scheibeninnenseiten der Scheiben der Isolierscheibeneinheit verwendet wird.
Der Bereich mit verminderter Wärmeleitung kann jedoch auch durch Anordnung eines streifenförmigen Einsatzstückes aus einem anderen, gegenüber dem Material der diffusionsdichten Schicht schlechter wärmeleitenden, ebenfalls diffusionsdichten Material in der diffusionsdichten Schicht gebildet werden.
Auch kann der Bereich mit verminderter Wärmeleitung durch eine physikalische oder chemische Modifikation der diffusionsdichten Schicht entlang eines streifenförmigen Bereichs gebildet werden, zum Beispiel durch eine bereichsweise Oxidation, eine Materialabtragung oder eine porosierende Behandlung.
Für die Anordnung der diffusionsdichten Schicht auf der im Einbauzustand vom Scheibenzwischenraum abgewandten Seite des Abstandhalteφrofils gibt es grundsätzlich mehrere Möglichkeiten. Für die Funktion der diffusionsdichten Schicht Schicht kommt es im Rahmen der Erfindung vor allem darauf an, daß zumindest der überwiegende Teil des im Einbauzustand im Abstandhalterrahmen befindlichen Trockenmittels auf der dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite der diffusionsdichten Schicht untergebracht ist, so daß es vor unerwünschter Beladung mit Feuchtigkeit aus der Scheibenumgebung geschützt ist. Vorzugsweise ist die diffusionsdichte Schicht auf der im eingebauten Zustand nach außen weisenden Oberfläche des Profilkoφus angeordnet oder nahe dieser zumindest teilweise in den Profilkoφus eingebettet.
Die diffusionsdichte Schicht besteht vorzugsweise aus einem Material, insbesondere einem Metall, mit einem Wärmeleitwert λ < 50 W / (m ' K). Geeignete Materialien sind beispielsweise Edelstahl oder verchromtes oder verzinntes Eisenblech. Die Dicke der dif üsionsdichten Schicht sollte mindestens 0,02 mm betragen.
Es ist zweckmäßig, wenn die diffusionsdichte Schicht aus verzinntem Eisenblech (Weißblech) oder verchromtem Eisenblech eine Dicke von weniger als 0,2 mm, bevorzugt höchstens 0,13 mm, aufweist, während bei einer diffüsionsdichten Schicht aus Edelstahl eine Dicke von weniger als 0,1 mm, bevorzugt höchstens 0,05 mm, anzustreben ist.
Das schlecht wärmeleitende Material des Profilkoφus kann ein thermoplastischer Kunststoff mit einem Wärmeleitwert von λ < 0,3 W / (m K) sein, wie Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyamid oder Polycarbonat.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Profilkoφus eine Hohlkammer zur Aufnahme von Trockenmittel auf und ist die diffusionsdichte Schicht auf der im Einbauzustand dem Scheibenzwischenraum abgewandten Seite der Hohlkammer angeordnet.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Profilkoφus darüber hinaus Anlagestege zur Anlage an den Scheibeninnenseiten auf, die über Brückenabschnitte mit den Seitenwänden der Hohlkammer verbunden sind.
Mit der Erfindung gelingt es auf überraschend einfache Weise, bei Abstandhalteφrofilen mit einem aus schlecht wärmeleitendem Material bestehenden Profilkoφus, der unterschiedliche Querschnitte aufweisen kann und der mit einer diffüsionsdichten Schicht aus gut wärmeleitendem Material verbunden ist, dessen Wärmeübertragung von einer Scheibe zur anderen zu vermindern und gleichzeitig eine gute Diffusionsdichtigkeit beizubehalten.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen weiter erläutert werden. Dabei zeigt:
Figur 1 eine erste Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofils im Querschnitt;
Figur 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofils im Querschnitt;
Figur 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofils im Querschnitt; Figur 4 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofils im Querschnitt;
Figuren 5a und 5b Außenansichten eines Abstandhalteφrofils, teilweise weggeschnitten, mit einem Strichmuster bzw. einem Lochmuster als Unterbrechung;
Figur 6 eine Detailquerschnittsansicht der Außenwand eines Abstandhalteφrofils gemäß der Erfindung;
Figur 7 eine Einbauvariante für ein Abstandhalteφrofü gemäß der Erfindung in einer Isolierscheibeneinheit, und
Figur 8 Balkendiagramme der Temperaturen an der inneren Scheibenoberfläche einer Isolierscheibeneinheit für verschiedene Ausführungsformen von Abstandhalteφrofilen gemäß der Erfindung.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen Querschnittsansichten von erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofilen. Abgesehen von herstellungstechnisch bedingten Toleranzen ändert sich der Querschnitt normalerweise über die gesamte Länge des Abstandhalteφrofils nicht. Die Zeichnungen sind lediglich schematisch dargestellt, insbesondere die Größenverhältnisse der diffüsionsdichten Schicht im Vergleich zu dem Abstandhalteφrofil sind nicht maßstabsgetreu.
In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform eines Abstandhalteφrofils gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der beispielsweise aus schwarz eingefärbtem Polypropylen Novolen 1040 K hergestellte Profilkoφus umfaßt eine Innenwand 12, die im eingebauten Zustand dem Scheibenzwischenraum zugewandt ist, zwei zur Anlage an den Scheibeninnenseiten bestimmte Anlagewände 20 und 22 sowie eine über kurze Übergangsbereiche daran anschließende Rückwand 18. Durch die etwa 1 mm dicken Wände 12, 18, 20, 22 wird eine Trockenmittelkammer 10 definiert, die später mit hygroskopischem Material gefüllt wird. Damit Feuchtigkeit aus dem Scheibenzwischenraum in die Trockenmittelkammer 10 eintreten kann, sind in der Innenwand 12 Durchtrittsöffnungen 50 vorgesehen. Die Anlagewände 20 und 22 sind jeweils mit einer Einbuchtung 90 in ihrer zur Anlage an den Scheibeninnenseiten bestimmten Oberfläche versehen, die in einem gewissen Abstand von den dem Scheibenzwischenraum zugewandten Enden der Anlagewände 20, 22 beginnt und sich über deren gesamte verbleibende Fläche erstreckt. Die beschriebene Profilform ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 298 07 418.4, auf deren Inhalt zur Vermeidung von Wiederholungen Bezug genommen wird. In den Einbuchtungen 90 sowie auf der Außenseite der Rückwand 18 und der Übergangsbereiche zwischen den Anlagewänden 20, 22 und der Rückwand 18 ist eine diffusionsdichte Metallschicht 40 aus 0,125 mm dickem verchromtem und mit einer Haftvermittlerschicht versehenem Eisenblech angeordnet, die stoffschlüssig mit dem Profilkoφus verbunden ist. Eine derartige diffusionsdichte Schicht ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 298 07 413.3 , auf die ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Tiefe der Einbuchtung 90 entspricht genau der Dicke der diffüsionsdichten Metallschicht 40, so daß die vom Profilkoφus gebildete Anlagefläche sowie die von der diffüsionsdichten Metallschicht 40 gebildete Anlagefläche exakt in einer Ebene liegen.
Die diffusionsdichte Metallschicht 40 weist etwa im Bereich der Längsmittelebene des Abstandhalteφrofils eine außen etwa 0,5 mm breite Einkerbung 42 auf, durch die ein linienförmiger Bereich mit verminderter Wärmeleitung gebildet wird.
Die in der Figur 2 dargestellte Ausführungsform eines Abstandhalteφrofils gemäß der Erfindung geht von einem Profilkoφus gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster DE 298 14 768 UI aus. Durch Wände 12, 14, 16, 18 wird eine Trockenmittelkammer 10 definiert, wobei die Verbindung zwischen dieser Kammer 10 und dem Scheibenzwischenraum über Durchtrittsöffnungen 50 oder dergleichen hergestellt ist. Über Brückenabschnitte 32 und 34 sind zur Anlage an den Scheibeninnenseiten bestimmte Anlagestege 30 und 36 mit der Kammer 10 verbunden, wobei die Anlagestege 30, 36 in ihren im Einbauzustand den Scheibeninnenseiten zugewandten Oberflächen jeweils wie in Figur 1 eine Einbuchtung 90 aufweisen, in die eine diffusionsdichte Schicht 40 aus einer 0,13 mm dicken Weißblechfolie eingelegt ist. Die diffusionsdichte Schicht 40 erstreckt sich im wesentlichen von der Anlagefläche des ersten Anlagesteges 30 um diesen herum zum Brückenabschnitt 32, dann um die Kammer 10 bis zum Brückenabschnitt 34 und um den Anlagesteg 36 herum bis zu dessen Anlagefläche. Die diffusionsdichte Schicht 40 ist etwa im Bereich der Längsmittelebene des Abstandhalteφrofils in ihrer Dickenrichtung linienförmig vollständig unterbrochen. Die Breite der Unterbrechung 42 liegt im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm. Zur Erhöhung der Diffusionsdichtigkeit ist die Unterbrechung 42 mit einer im Durchmesser ca. 3 mm betragenden Wulst 80 aus einem diffüsionsdichten Material, das nur gering wärmeleitend ist, überdeckt. Ein solches Material kann beispielsweise ein Butyldichtstoff auf Isobutylenbasis sein, das üblicherweise auch zum Verkleben der Anlagestege mit den Scheibeninnenseiten der Isolierscheibeneinheit verwendet wird.
Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofils nach Figur 3 unterscheidet sich von dem nach Figur 2 lediglich dadurch, daß zusätzlich zu der in der Längsmittelebene der diffüsionsdichten Schicht 40 angeordneten ersten
Unterbrechung 42 zwei weitere parallel dazu verlaufende Unterbrechungen 44 und 46 vorgesehen sind, die sich auf beiden Seiten der ersten Unterbrechung 42 ebenfalls linienförmig erstrecken. Es hat sich herausgestellt, daß die Wärmedämmung eines Abstandhalteφrofils weiter verbessert werden kann, wenn statt einer Unterbrechung vorgegebener Breite in der diffüsionsdichten Schicht 40 mehrere Unterbrechungen 42, 44, 46 vorgesehen werden, deren Gesamtbreite etwa der Breite der einfachen Unterbrechung entspricht. In diesem Beispiel sind die drei Unterbrechungen 42, 44, 46 jeweils mit Breiten von 0,1 mm ausgeführt. Im einzelnen wird dazu auf die Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit Figur 8 verwiesen.
Eine weitere Ausführungsform eines Abstandhalteφrofils gemäß der Erfindung ist in Figur 4 dargestellt. Die diffüsionsdichte Schicht 40 erstreckt sich hier, ausgehend von den Anlageseiten der Anlagestege 30, 36, im wesentlichen nur bis zu den Eckbereichen der Kammer 10 an der Außenwand 18 des Abstandhalteφrofils, wobei der Bereich mit verminderter Wärmeleitung durch eine Reduzierung der Dicke der diffüsionsdichten Schicht 40 im wesentlichen über die gesamte Außenwand 18 der Kammer 10 ausgebildet ist. Dabei ist die Dicke der diffüsionsdichten Schicht 40 im Bereich der Außenwand 18 der Kammer 10 gegenüber der Dicke der diffüsionsdichten Schicht im Bereich der Anlagestege 30, 36 so weit reduziert, daß soeben noch eine ausreichende Diffusionsdichtigkeit des Abstandhalteφrofils in diesem Bereich vorliegt, oder es ist ein entsprechendes streifenförmiges Einsatzstück 48 vorgesehen. Die diffüsionsdichte Schicht 40 im Bereich der Anlagestege 30, 36 des Abstandhalteφrofils weist hingegen eine demgegenüber deutlich höhere Schichtdicke auf, mit der ein Biegeverhalten im Sinne der DE 298 14 768 UI erreichbar ist.
Figur 5 a zeigt, teilweise weggeschnitten, eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Abstandhalteφrofils im eingebauten Zustand von außen, stellt also eine Draufsicht auf die diffüsionsdichte Schicht 40 mit dem als Unterbrechung 60 ausgeführten Bereich mit verminderter Wärmeleitung dar. Die Unterbrechung 60 ist hier als
Schlitzmuster ausgebildet, was verhindert, daß die diffüsionsdichte Schicht 40 beim Biegen des Abstandhalteφrofils reißt oder sich vom schlecht wärmeleitenden Material des Profilkoφus abschält.
Die Figur 5b zeigt als Alternative zu der Ausführungsform nach Figur 5a einen als Lochmuster 62 ausgeführten Bereich mit verminderter Wärmeleitung.
Figur 6 zeigt die Detailansicht einer Ausführungsform der Erfindung, bei der der Bereich mit verminderter Wärmeleitung durch eine die diffüsionsdichte Schicht 40 nur teilweise durchsetzende linienförmige Aussparung in Form einer Einkerbung 70 gebildet ist. Durch die lokale Dickenreduzierung im Bereich der Einkerbung 70 wird die Wärmeübertragung der diffüsionsdichten Schicht 40 quer zur Längsachse des Abstandhalteφrofils deutlich gegenüber einer diffüsionsdichten Schicht 40 mit konstanter Dicke herabgesetzt, während die Diffusionsdichtigkeit nahezu unverändert bleibt.
Schließlich zeigt Figur 7 ein erfindungsgemäßes Abstandhalteφrofil, ähnlich dem in Figur 2 gezeigten, eingebaut in einer Isolierscheibeneinheit mit den Einzelscheiben 102, 104, und zwar über Butyldichtstoff auf Basis von Polyisobutylen als Klebemittel 106 (Breite zwischen Glasscheiben 102, 104 und benachbartem Anlagesteg 30, 36: 0,25 mm, Höhe: 4 mm), sowie mit einer außenseitigen Überdeckung mit Polysulfidkleber 108 in einer Höhe von 3 mm.
In Figur 8 sind als Balkendiagramme die mit Hilfe von Wärmestromsimulations- rechnungen ermittelten Temperaturen -10 mm von der Scheibenkante entfernt- auf der vom Glasscheibenzwischenraum abgewandten Oberfläche einer raumseitigen Glasscheibe von Isolierscheibeneinheiten (1) bis (6) angegeben, die mit verschiedenen Abstandhalteφrofiltypen und verschiedenen Ausgestaltungen der Bereiche mit verminderter Wärmeleitung ausgestattet wurden.
Durchgeführt wurden die Wärmestrom-Simulationsrechnungen mit dem kommerziell erhältlichen Softwareprogramm "WINISO 1.3"der Firma Sommer Informatik GmbH, Rosenheim. Dabei wurden zweidimensionale Temperaturfelder errechnet. Aus der Darstellung der berechneten Isothermen wurden die in Figur 8 aufgeführten Glasoberflächentemperaturen im Bereich des Randverbundes ermittelt.
Für die Rechnungen wurden neben Werten, für die Herstellerangaben vorlagen, die Wärmeleitfähigkeitsangaben nach DLN 4108 Teil 4 bzw. nach prEN 30 077 übernommen. Die Daten sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
* Herstellerangabe
Für die Berechnungen des Wärmetransports im Bereich des Randverbundes wurde von einer Isolierscheibeneinheit mit Einzelscheiben aus jeweils 4 mm dicken Kalknatronsilikat-Floatglasscheiben ausgegangen, wobei die zum Glasscheibenzwischenraum weisende Oberfläche der Innenscheibe mit einer Wärmeschutzschicht mit einer Emissivität von 0,1 versehen war. Die Breite des Glasscheibenzwischenraumes betrug 16 mm; für die Anbindung der Abstandhalter an die Glasscheiben wurden Butyldichtstoff-Verklebungen und für die außenseitige Überdeckung eine Polysulfidkleberanordung gemäß Figur 7 angenommen; für den Glasscheibenzwischenraum wurde von einer Gasfüllung von > 90 Vol.-% mit Argon ausgegangen.
Die Berechnungen wurden mit den Maßgaben und Geometrien nach den einzelnen Beispielen (1) - (6) durchgeführt, wobei die Außentemperatur -15°C und die Innentemperatur 20 °C betrug.
Im einzelnen sind in der Figur 8 die Balken bzw. Balkenpaare folgenden Abstandhalteφrofil- Ausführungsformen zugeordnet:
(1) Abstandhalteφrofil nach Figur 1 mit einem Profilkoφus aus Polypropylen Novolen 1040 K, Höhe 6,5 mm, Breite 15,5 mm, Wanddicken gleichmäßig 1 mm, mit einer verzinnten Eisenblechfolie (Weißblechfolie) der Dicke 0,18 mm als diffüsionsdichter Schicht. Chemische Zusammensetzung dieses Eisenblechs (in Gewichtsprozente): Kohlenstoff 0,07 %, Mangan 0,400 %, Silizium 0,018 %, Aluminium 0,045 %, Phosphor 0,020 %, Stickstoff 0,007 %, Rest Eisen. Beidseitige Zinnschicht mit einem Flächengewicht von 2,8 g/m2, was einer Dicke von etwa 0,38 μm entspricht.
(2) Abstandhalteφrofil nach Figur 2 mit einem Profilkoφus aus schwarz eingefärbtem Polypropylen Novolen 1040 K, Höhe 6,5 mm, Breite 15,5 mm, Wanddicken gleichmäßig 1 mm. Der Profilkoφus ist mit einer verzinnten Eisenblechfolie (Weißblechfolie) der Dicke 0,18 mm gemäß (1) als diffüsionsdichter Schicht stoffschlüssig verbunden.
(3) Abstandhalteφrofil gemäß (2) mit Edelstahlfolie der Dicke 0,1 mm anstatt der Weißblechfolie. Chemische Zusammensetzung des für die Metallfolie verwendeten Edelstahls (in Gewichtsprozent): Chrom 19 bis 21 %, Kohlenstoff maximal 0,03 %, Mangan maximal 0,50 %, Silizium maximal 0,60 %, Aluminium 4,7 bis 5,5 %, Rest Eisen.
(4) Abstandhalteφrofil gemäß (2) mit Aluminiumfolie der Dicke 0,1 mm anstatt der Weißblechfolie. (5) Abstandhalteφrofil aus einem zum Scheibenzwischenraum offenen U-förmigen Profilkoφus aus Polypropylen, Höhe 6,5 mm, Breite 15,5 mm, Wanddicken gleichmäßig 1 mm, mit einer Weißblechfolie der Dicke 0,18 mm gemäß (1) als diffusionsdichter Schicht auf der Stegaußenseite und die Profilschenkel umgreifend stoffschlüssig verbunden.
(6) Abstandhalteφrofil gemäß (1) mit einer Weißblechfolie, die jedoch nicht auf der dem Glasscheibenzwischenraum abgewandten Seite des Profils angeordnet, sondern dort durchgehend eingebettet war.
In Figur 8 geben die jeweiligen Balken die an der Innenscheibe auf der vom Glasscheibenzwischenraum abgewandten Oberfläche- 10 mm von der Scheibenaußenkante entfernt- ermittelten Temperaturen an, d. h., bei der angenommenen Überdeckung der Abstandhalteφrofile mit einer 3 mm Polysulfidkleberanordung und bei der eingesetzten Abstandhalteφrofilhöhe von 6,5 mm, daß der Meßpunkt knapp oberhalb des Abstandhalteφrofils in Richtung auf den Glasscheibenzwischenraum lag. Dabei geben die hell unterlegten Balken die Temperatur bei Verwendung der Abstandhalteφrofile mit einer Metallfolie wieder, die mittig in der Profillängsebene eine durchgehende, linienförmige Unterbrechung der Breite 0,3 mm als Bereich mit verminderter Wärmeleitung aufweist, während die schraffierten Balken die Temperatur bei Verwendung einer Metallfolie mit drei parallelen, ebenfalls durchgehenden, linienförmigen Unterbrechungen der Breite 0,1 mm wiedergeben, wobei die beiden äußeren Unterbrechungen von der in der Profillängsebene angeordneten mittleren Unterbrechung jeweils 3 mm beabstandet waren. Als Referenz ist mit den doppelt schraffierten Balken die Temperatur für ein Abstandhalteφrofil mit einer diffüsionsdichten Schicht ohne erfindungsgemäßen Bereich mit verminderter Wärmeleitung angegeben.
Aus der graphischen Darstellung der Figur 8 wird deutlich, daß die Wärmedämmung für jedes der untersuchten Abstandhalteφrofile durch die erfindungsgemäße Anordnung von Bereichen mit verminderter Wärmeleitung in der diffüsionsdichten Schicht verbessert wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn nicht nur eine, sondern mehrere Unterbrechungen geringer Breite vorliegen. Es hat sich gezeigt, daß die Wärmedämmung nicht mehr wesentlich verbessert wird, wenn mehr als drei Unterbrechungen vorgesehen werden. Besonders deutlich zeigt sich die verbesserte Wärmedämmung bei der Ausführungsform gemäß (4) mit Aluminium als besonders gut wärmeleitendem Material für die diffüsionsdichte Schicht.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Ansprüche
1. Abstandhalteφrofil für einen Abstandhalterrahmen einer Isolierscheibeneinheit, der im Randbereich von mindestens zwei voneinander beabstandeten Scheiben (102, 104) unter Bildung eines Scheibenzwischenraumes anzubringen ist, wobei der Profilkoφus des Abstandhalteφrofils aus schlecht wärmeleitendem Material besteht und auf seiner im Einbauzustand vom Scheibenzwischenraum abgewandten Seite mit einer sich im wesentlichen über seine gesamte Breite erstreckenden diffüsionsdichten Schicht aus gut wärmeleitendem Material verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die diffusionsdichte Schicht (40) zumindest einen sich in Längsrichtung des Abstandhalter- profils erstreckenden Bereich (42, 44, 46, 48, 60, 62, 70) mit verminderter Wärmeleitung quer zur Längsrichtung des Abstandhalteφrofils aufweist.
2. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit verminderter Wärmeleitung eine linienförmige Aussparung (70) ist, welche die diffusionsdichte Schicht (40) in ihrer Dickenrichtung teilweise durchsetzt.
3. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit verminderter Wärmeleitung eine linienförmige Aussparung (42, 44, 46, 60) ist, welche die diffüsionsdichte Schicht (40) in ihrer Dickenrichtung vollständig unterbricht.
4. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei parallel verlaufende, voneinander beabstandete linienförmige Aussparungen (42, 44, 46) vorgesehen sind.
5. Abstandhalteφrofil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmige Aussparung (42, 44, 46, 70) als durchgehende Linie ausgebildet ist.
6. Abstandhalteφrofil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmige Aussparung (60) als Perforation ausgebildet ist.
7. Abstandhalteφrofil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmige Aussparung (42, 44, 46, 70) eine Breite von mindestens 0,1 mm aufweist. - -
8. Abstandhalteφrofil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmige Aussparung (42, 44, 46, 70) eine Breite von höchstens 1 mm aufweist.
9. Abstandhalteφrofil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die linienförmige Aussparung (42, 44, 46, 60) mit einer Wulst (80) aus einem diffüsionsdichten, schlecht wärmeleitenden Material ausgefüllt ist.
10. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulst (80) aus einem Butyldichtstoff auf Isobutylenbasis besteht.
11. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit verminderter Wärmeleitung durch ein streifenförmiges Einsatzstück (48) aus einem schlecht wärmeleitenden, diffüsionsdichten Material in der diffüsionsdichten Schicht (40) gebildet ist.
12. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit verminderter Wärmeleitung durch eine physikalische oder chemische Modifikation der diffüsionsdichten Schicht (40) entlang eines streifenförmigen Bereiches gebildet ist.
13. Abstandhalteφrofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die diffüsionsdichte Schicht (40) auf der Außenseite (18) des Profilkoφus angeordnet oder nahe dieser zumindest teilweise in den Profilkoφus eingebettet ist.
14. Abstandhalteφrofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die diffüsionsdichte Schicht (40) aus einem Material, insbesondere einem Metall, mit einem Wärmeleitwert λ < 50 W/(m'K) besteht.
15. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die diffüsionsdichte Schicht (40) aus Edelstahl oder verzinntem oder verchromten Eisenblech besteht.
16. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die diffüsionsdichte Schicht (40) eine Dicke von mindestens 0,02 mm aufweist.
17. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die diffusionsdichte Schicht (40) aus Eisenblech eine Dicke von weniger als 0,2 mm, bevorzugt höchstens 0,13 mm, aufweist.
18. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die diffusionsdichte Schicht (40) aus Edelstahl eine Dicke von weniger als 0,1 mm, bevorzugt höchstens 0,05 mm, aufweist.
19. Abstandhalteφrofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkoφus aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einem Wärmeleitwert λ < 0,3 W/(m'K), wie Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyamid oder Polycarbonat, besteht.
20. Abstandhalteφrofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkoφus eine Hohlkammer (10) zur Aufnahme von Trockenmittel aufweist und daß der Bereich verminderter Wärmeleitung (42, 44, 46, 48, 60, 62, 70) auf der im Einbauzustand dem Scheibenzwischenraum abgewandten Seite der Hohlkammer (10) angeordnet ist.
21. Abstandhalteφrofil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkoφus Anlagestege (30, 36) zur Anlage an den Scheibeninnenseiten aufweist, die über Brückenabschnitte (32, 34) mit den Seitenwänden (14, 16) der Hohlkammer verbunden sind.
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