DEVICE FOR FILLING AN INSULATING GLAZING UNIT WITH A FILLING GAS

Abstract: 1. An apparatus for filling the inner space of an insulation glass unit with a filler gas, comprizing a filling device (30), pressure gauge means (34) for measuring the gas pressure inside said insulation glass unit (10) and extracting means (32) connectable to an exhaust port (20) of said insulation glass unit (10), characterized by a control unit (28) for controlling the quantity of entering gas and/or the quantity of escaping air-gas mixture as a function of the pressure measured by said pressure gauge means (34), wherein a gauge head (36) of said pressure gauge means (34) penetrating inside said insulation glass unit (10) is provided on a filling probe (24) or on a filling nozzle of said filling device (30), or on an exhaust probe (26) or on an exhaust nozzle of said extracting means (32).

Description: Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen einer Isolierglaseinheit mit einem Füllgas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer Isolierglaseinheit mit einem Füllgas sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Isolierglaseinheiten mit einer oder mehreren Innenkammern, d.h. mit zwei oder mehreren parallelen Scheiben die auf die Seitenflächen eines Abstandshalterrahmens aufgeklebt sind, werden häufig mit einem zweckmässigen Füllgas gefüllt. Bisher erfolgte die Füllung meist so, dass man nahe einem Ende der längeren Abmessung der Isolierglaseinheit eine Öffnung in einem der Abstandshalter oder auch in einem die Abstandshalter an den Ecken zusammenhaltenden Eckwinkelstück zum Einblasen des Füllgases und nahe dem entgegengesetzten Ende mindestens eine gleichartige oder auch grössere Öffnung vorsah, durch welche die verdrängte Luft abströmen konnte. Zum Abströmen sah man häufig auch zwei nebeneinander angeordnete Öffnungen vor, wobei durch eine dieser Öffnungen die Luft ungehindert abströmen konnte, während man in die andere Öffnung einen Ansaugstutzen eines messgerätes für den Füllgrad des Innenraums steckte. Da häufig zwischen dem Ansaugstutzen und dem Messgerät eine längere Schlauchleitung vorhanden war, gelangte in diesen Fällen oft keine ausreichende Menge des Luft-Gasgemisches in das Messgerät, so dassmanmittels eines kleinen Ventilators die innere Reibung der Schlauchleitung überwinden musste. Bei diesem bekannten Verfahren kann eine bestimmte Befüllungszeit pro Quadratmeter der Isolierglaseinheit nicht unterschritten werden, da bei zu hohem Uberdruck im Inneraum die Gefahr besteht, dass entweder eine Scheibe zu Bruch geht oder eine der Klebungen zwischen den Scheiben und den Abstandshaltern sich löst. Andererseits wäre die Lösung, grössere oder mehrere Bohrungen zum Abströmen der Luft vorzusehen, mit einem grösseren Herstellungsaufwand verbunden, da die Öffnungen nicht nur gebohrt, sondern nach der Befüllung auch sehr gut und dauerhaft abgedichtet werden müssen. Die dadurch bedingten verhältnismässig hohen Befüllungszeiten weisen insbesondere den Nachteil auf, dass auf einer Fertigungsstrasse die Taktzeiten der übrigen Herstellungsschritte, wie Herstellung des Abstandshalterrahmens, Ankleben der Scheiben an die Abstandshalter und Umspritzen der Ränder mit einer Dichtungsmasse, wesentlich schneller durchgeführt werden können. Da nicht alle in einer solchen Fertigungsstrasse hergestellten Isolierglaseinheiten mit Gas gefüllt werden, war es bisher zur vollen-Ausnützung der Kapazität der Fertigungsstrasse erforderlich, die mit Gas zu befüllenden Isolierglaseinheiten nach dem Verkleben der Scheiben an den Abstandshaltern aus der Fertigungsstrasse herauszunehmen, an einer getrennten Stelle mit Gas zu befüllen und anschliessend die endgültige Abdichtung mittels der Dichtungsmasse vorzunehmen. Meist wurde dabei so vorgegangen, dass bis auf die Umgebung der Befüllungs-und Abströmöffnung die Dichtungsmasse bereits in der Fertigungsstrasse angebracht und erst anschliessend die Isolierglaseinheit zu der getrennten Be füllungsstation gebracht wurde. In der Zwischenzeit, insbesondere wenn die Befüllung nicht sofort vorgenommen wurde, konnten die Ränder der Dichtungsmasse in der Umgebung der Öffnungen aushärten oder auch verschmutzen, so dass bei der endgültigen Abdichtung dieser Stellen durch die Dichtungsmasse nicht immer eine gute Abdichtung erzielt werden konnte. Damit waren grosse Fehlermöglichkeiten für den Randverbund verursacht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen von Iso lierglaseinheiten zu schaffen, mit denen die Befüllung schneller erfolgen kann als bei den bekannten Verfahren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass während des Befüllens an mindestens einer Abströmöffnung das Gas-Luftgemisch abgesaugt wird, wobei die Absaugmenge in der gleichen Grössenordnung liegt wie die Einfüllmenge des Füllgases, so dass der Druck im Innenraum der Isolierglasei¯heit etwa konstant gehalten wird. Auf diese Weise kann bei dem erfindungsgemässen Verfahren, wie durchgeführte Versuche ergaben, die Befüllungszeit um mindestens 30% verkürzt werden, so dass diese die gleiche Grössenordnung erreicht wie die erwähnten übrigen Arbeitsgänge. Somit kann die Gasbefüllung der Isolierglaseinheiten nunmehr unmittelbar in der Fertigungsstrasse bei voller Ausnützung der Kapazität derselben vorgenommen werden. Die zeitraubenden zusätzlichen Arbeitsgänge des Herausnehmens der Einheiten aus der Fertigungsstrasse, der Gasbefüllung sowie des anschliessenden und zudem unsicheren Abdichtens kommen dabei in Fortfall. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die zur Befüllung einströmende Gasmenge / die abgesaugte Gasmenge gemessen und die abgesaugte Gasmenge / die zur Befüllung einströmende Gasmenge mit Hilfe dieser Messung so gesteuert, dass der Gasdruck im Inneren der Isolierglaseinheit etwa konstant bleibt. Da hierbei die im Innenraum der Isolierglaseinheit vorhandene Luft- bzw. Gasmenge wahrend der gesamten Befüllungszeit unverändert bleibt, ergibt sich dort zwangsläufig ein etwa konstanter Druck. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Druck im Inneren der Isolierglaseinheit gemessen und die zur Befüllung einströmende Gasmenge und/oder die abgesaugte Gasmenge mit Hilfe dieser Messung so gesteuert werden, dass beim überschreiten eines vorbestimmten ersten Druckes die Befüllung abgeschaltet und/oder die Absaugung auf eine höhere Stufe geschaltet wird, und dass beim Unterschreiten eines vorbestimmten zweiten Druckes die Befüllung eingeschaltet und/oder die Absaugung auf eine niedrigere Stufe geschaltet wird. Hierbei ergibt sich infolge des verhältnismässig einfachen Aufbaus eines Druckfühlers eine besonders unkomplizierte Anordnung. In zweckmässiger Weiterbildung der Erfindung wird der Druck im Innenraum der Isolierglaseinheit an einer mittleren Stelle zwischen der Befüllungsstelle und der Absaugstelle gemessen. Auf diese Weise erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, den für den grössten Teil des Innenraumes repräsentativen Druck, unbeeinflusst von Totzonen oder Wirbelfeldern,zu messen. Weiterhin schafft dieErfindung eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zeichnet sich aus durch ein Absauggerät, das an eine Abströmöffnung der Isolierglaseinheit anschliessbar ist, und durch ein Steuergerät zur Steuerung der Menge des abströmenden Gases in Abhängigkeit von der Menge des einströmenden Gases. Hierbei sorgt das Steuergerät dafür, dass die Menge des abströmenden Gases in der gleichen Grössenordnung bleibt wie die Menge des einströmenden Gases, und hält dadurch den Druck im Inneren der Isolierglaseinheit konstant. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung mit einem Befüllungsgerät und einem Druckmessgerät zur Messung des Gasdrucks im Inneren der Isolierglaseinheit ist gekennzeichnet durch ein Absauggerät, das an eine Abströmöffnung der Isolierglaseinheit anschliessbar ist, und durch ein Steuergerät zur Steuerung der Menge des einströmenden Gases und/oder der Menge des abströmenden Luft-Gasgemisches in Abhängigkeit von dem durch das Druckmessgerät gemessenen Druck. Da bei dieser Anordnung sowohl das Befüllungsgerät als auch das Absauggerät gesteuert werden kann, ist hier eine Konstanthaltung des Drucks im Inneren der Isolierglaseinheit innerhalb engster Grenzen möglich, wobei sich für die gesamte Vorrichtung durch die Verwendung einfacher Bauteile ein besonders unkomplizierter Aufbau ergibt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Messfühler des Druckmessgeräts an einer Einfüllsonde oder einem Einfüllstutzen des Befüllungsgerätes oder an einer Absaugsonde oder einem Absaugstutzen des Absauggeräts angebracht. Somit erfolgt das Einführen des Messfühlers in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig mit dem Einsetzen der entsprechenden Sonde bzw. des entsprechenden Stutzens in die zugehörige Einfüll- bzw. Absaug öffnung der Isolierglaseinheit. Anhand der Figuren werden das erfindungsgemässe Verfahren und insbesondere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Schrägansicht einer Isolierglaseinheit mit durch Eckwinkelstücke verbundenen Abstandshaltern mit einer über einen Teil des Randes aufgesprit#ten Dichtungsmasse, Fig. 2 einen vergrösserten Eckabschnitt eines Abstand halterrahmens mit Eckwinkelstück, Fig. 3 einen abgebrochenen Längsschnitt durch einen Ab standshalterrahnien mit in Bohrungen der Eckwin kelstücke eingesetzten Einfü.lii- und Absaugsonden in Verbindung mit einem Blockschaltbild eines Be füllungsgeräts, eines Absauggeräts und eines Steu ergeräts gemäss der Erfindung, Fig. 4 eine Isolierglaseinheit ähnlich der in Fig. 1 gezeigten, jedoch ohne Verwendung von Eckwinkel stücken, mit in eine Einfüllöffnung und eine Ab strömöffnung eingesetzten Einfüll- und Absaugson den und einem an der-Absaugsonde befestigten Druck fühler, sowie ein Blockschaltbild eines Befüllungs geräts eines Druckmessgeräts, eines Absauggeräts und eines Steuergeräts gemäss der Erfindung. Die in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnete Isolierglaseinheit besteht aus zwei parallelen Glasscheiben 12, die auf die Ränder eines Abstandshalterrahmens aufgeklebt sind. Der Abstandshalterrahmen besteht aus vier Abstands haltern-14,die durch Eckwinkelstücke 16 zusammengehalten sind. Je ein Schenkel von zwei Eckwinkelstücken 16 weist eine in seiner Längsrichtung verlaufende durchgehende Bohrung 18 auf, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, die den Aussenraum mit dem Inneren der Isolierglaseinheit 10 verbindet; Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können die vier Abstandshalter 14 auch ohne Verwendung von Eckwinkelstücken 16 direkt miteinander verbunden sein. In diesem Fall ist in einem in der längeren Abmessung verlaufenden Abstandshalter 14 jeweils in der Nähe eines Endes eine Bohrung 20 zum Einfüllen des Gases und zum Absaugen des Luft-Gas-Gemisches vorgesehen. Nach Abschluss des Einfüllvorgangs werden diese Bohrungen mit einem Stopfen verschlossen, und die Ränder des Abstandshaltezrahwmwns=' werden mit einer Dichtmasse 22 umspritzt wie teilweise aus Fig. 1 ersichtlich ist. Zum Befüllen der Isolierglaseinheit 10 mit einem Füllgas wird ein Einfüllstutzen bzw. eine Einfüllsonde 24 und ein Absaugstutzen bzw. eine Absaugsonde 26 in je eine der Bohrungen 18 bzw. 20 eingesetzt. Um während des Einblasens des Füllgases in die Isolierglaseinheit 10 den Aufbau eines Überdrucks im Innenraum zu vermeiden, wird bei einer Ausführungsform der Erfindung ein Steuergerät 28 verwendet, das einerseits mit dem Befüllungsgerät 30 und andererseits mit einem Absauggerät 32 verbunden ist und die Menge des durch die Absaugsonde 26 abströmenden Gases in Abhängigkeit von der durch die Einfüllsonde 24 einströmenden Gases so steuert, dass die Absaugmenge in der gleichen Grössenordnung liegt wie die Einfüllmenge des Füllgases, und dadurch den Druck im Innenraum der Isolierglaseinheit 10 etwa konstant hält. Diese Ausführungsform ist in Fig. 3 unter Verwendung eines durch Eckwinkelstücke 16 zusammengehaltenen Abstandshalterrahmens dargestellt. Hierbei ist es erfor derlich, z.B. im Befüllungsgerät 30 zur Gewinnung eines vom Steuergerät 28 benötigten Eingangssignals eine Durchflussmessung vorzunehmen und die Absaugung durch das Absauggerät 32 so zu steuern, dass die Absaugmenge etwa der Ein- füllmenge entspricht. Selbstverständlich kann auch umgekehrt eine Durchflussmessung im Absauggerät 32 yorgenommen und die Einfüllmenge durch das Befüllungsgerät entsprechend gesteuert werden. Die Messung der Einfüllmenge und Steuerung der Absaugmenge wird jedoch bevorzugt, da eine maximale Einfüllmenge angestrebt wird, um die Dauer des Füllvorganges höchst möglich zu verkürzen. Diese Durchflussmessung wird bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung durch eine weniger aufwendige Druckmessung ersetzt. Diese Ausführungsform ist in Figur 4 unter Verwendung eines Abstandshalterrahmens dargestellt, bei dem die Abstandshalter ohne Verwendung von Eckwinkelstücken direkt miteinander verbunden sind. Auch hier werden ein Einfüllstutzen bzw. eine Einfüllsonde 24 und ein Absaugstutzen bzw. eine Absaugsonde 26 in je eine Bohrung 20 eingesetzt. Gleichzeitig wird ein an ein Druckmessgerät 34 angeschlossener Druckfühler 36 in den Innenraum der Isolierglaseinheit 10 eingeführt. Das Druckmessgerät 34 ist mit dem Steuergerät 28 verbunden und liefert diesem ein dem im Inneren der Isolierglaseinheit 10 herrschenden Druck proportionales Eingangssignál. In Abhängigkeit von diesem Eingangssignal steuert das Steuergerät 28 den Einfüllvorgang dergestalt, dass beim Überschreiten eines vorbestimmten ersten Druckes die Befüllung abgeschaltet und/oder die Absaugung auf eine höhere Stufe geschaltet wird, und dass beim Unterschreiten eines vorbestimmten zweiten Druckes die Befüllung eingeschaltet und/oder die Absaugung auf eine niedrigere Stufe geschaltet wird. Um hierbei den Druck an einer möglichst günstigen Stelle im Innenraum der Isolierglaseinheit 10 messen zu können, an der die Druckverhältnisse weder durch starke Verwirbelung noch durch Totzonen verfälscht sind, ist es vorteilhaft, den Druckfühler 36 über eine verlängerte Zuleitung 38 mit der Einfüllsonde bzw. mit der Absaugsonde zu verbinden und zusammen mit dieser ins Innere der Isolierglaseinheit 10 einzuführen. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Befüllen des Innenraums einer Isolierglaseinheit mit einem Füllgas wird nicht nur-der Aufbau eines gefährlichen Überdrucks im Inneren der Isolierglaseinheit 10 verhindert, sondern durch die im Rahmen dieses Verfahrens verwendete Absaugung wird der Füllvorgang wesentlich beschleunigt. Wie sich aus Versuchen ergab, kann die Dauer des Füllvorgangs um mindestens 30% verkürzt werden. Da damit die Befüllzeit die gleiche Grössenordnung erreicht wie die übrigen Arbeitsgänge, können bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens die zu befüllenden Isolierglaseinheiten 10 zusammen mit den übrigen Isolierglaseinheiten, die nicht zur Befüllung mit einem Füllgas vorgesehen sind, auf der Fertigungsstrasse verbleiben, ohne dass die Gesamt-Taktzeit dadurch beeinflusst wird. Auf diese Weise entfallen zeitraubende und kostspielige Arbeitsgänge für das Herausnehmen der Isolierglaseinheiten 10 aus der Fertigungsstrasse und das getrennte Befüllen derselben an einem anderen hierfür einzurichtenden'Ort Auch das Umspritzen der Ränder der Isolierglaseinheiten 10 mit einer Dichtmasse 22 kann nunmehr in einem einzigen Arbeitsgang erfolgen, so dass sich eine einwandfreie und sichere Abdichtung ergibt und die Fehlermöglichkeiten wesentlich reduziert werden.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Befüllen des Innenraums einer Isollerglas- einheit mit einem Füllgas, dadurch gekennzeichnet, dass während des Befüllens an mindestens einer Abströmöff nung (20) das Gas-Luftgemisch abgesaugt wird, wobei die Absaugmenge in der gleichen Grössenordnung liegt wie die Einfüllmenge des Füllgases, so dass der Druck im In nenraum der Isolierglaseinheit (10) etwa konstant ger halten wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Befüllung einströmende Gasmenge / die abgesaugt te Gasmenge gemessen und die abgesaugte Gasmenge / die zur Befüllung einströmende Gasmenge mit Hilfe dieser Messung so gesteuert wird, dass der Gasdruck im Inneren der Isolierglaseinheit (10) etwa konstant bleibt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Inneren der Isolierglaseinheit (10) gemes sen und die zur Befüllung einströmende Gasmenge und/ oder die abgesaugte Gasmenge mit Hilfe dieser Messung so yesteuertwerden, dassbeimÜber- schreiten eines vorbestimmten ersten Druckes die Be füllung abgeschaltet und/oder die Absaugung auf eine höhere Stufe geschaltet wird, und dass beim Unterschreiten eines vorbestimmten zweiten Druckes die Befüllung ein geschaltet und/oder. die Absaugung auf eine niedrigere Stufe geschaltet wird. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Innenraum der Isolierglasein heit (10) an einer mittleren Stelle zwischen der Befüllungs stelle und der Absaugstelle gemessen wird. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Gasbefüllungs gerät, gekennzeichnet durch ein Absauggerät (32), das an eine Abströmöffnung (18) der Isolierglaseinheit (10) anschliessbar ist, und durch ein Steuergerät (2E) zur Steuerung der Menge des abströmenden Gases in Abhängigkeit von der Menge des einströmenden Gases. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Befüllungsgerät und einem Druckmessgerät zur Messung des Gasdrucks im Inneren der Isolierglaseinheit, gekennzeichnet durch ein Absaug gerät (32), das an eine Abströmöffnung ;20) der Isolier glaseinheit (10) anschliessbar ist, und durch ein Steuer gerät (28) zur Steuerung der Menge des einströmenden Gases und/oder der Menge des abströmenden Luft-Gasge misches in Abhängigkeit von dem durch das Druckmessge gerät gemessenen Druck. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Einfüllsonde (24) oder einem Einfüllstutzen des Befüllungsgerätes (30) oder an einer Absaugsonde (26) oder einem Absaugstutzen des Absauggerätes (32) der Messfühler (36) des Druckmessgerätes angebracht ist.

Inventors: GRUBER, SIEGFRIED, HAHN, WOLFGANG, DIPL.-ING.
Applicants: DCL GLASS CONSULT GMBH
Application year: 1981
Main classification: E06B3
IPC codes: C03C27, E06B3