Eine Reihe von Isolierglasherstellern konnten 2009 teils deutliche Steigerungszahlen bei 3-fach-ISO verbuchen. Für 2010 gehen manche dieser Betriebe davon aus, dass 3-fach-Verglasungen bis zu 40 Prozent ihrer Gesamtproduktion ausmachen werden. Dies hat natürlich Auswirkungen auf die Produktion.
Will der Hersteller seine 3-fach-Isoliergläser genauso effizient, einheitlich und mit derselben hohen Qualität produzieren wie seine 2-fach-Einheiten, muss er folgendes berücksichtigen:
- Steigender Materialaufwand (teils über 50 %) bei Abstandhaltern, Versiegelungen etc.
- Zusätzliche Verarbeitungsschritte, z.B. durch Einsetzen doppelt so vieler Abstandhalter.
- Diese Zusatzarbeiten können den Fertigungsprozess (insbesondere mit herkömmlichen Verfahren) erheblich verlangsamen.
- Die Handhabe und das Ausrichten der 3-fach-Gläser bzw. der drei Einzelscheiben ist aufwendiger als bei 2-fach-ISO.
- Die Justierung mit herkömmlichen Profil-Abstandhaltern ist komplizierter und kann zu Beeinträchtigungen des Erscheinungsbilds führen (insbesondere bei großen Einheiten).
- Das Verpressen von Polyisobutylen am mittleren Glas kann bei herkömmlichen Abstandhaltern schwierig werden.
- 3-fach-Isolierglaseinheiten sind rund 50 % schwerer als doppelt verglaste ISO-Einheiten
- Durch die Dreifachverglasung wird das Scheibenpaket dicker, was nachgelagert die Geometrie der Fensterprofile beeinflusst.
Die genannten Punkte verlangen Umstellungen in der Produktion: Eine Isolierglaslinie, die bislang hauptsächlich für die Herstellung von 2-fach-Isolierglas konfiguriert ist, hat meist nur Staustrecken für die Aufnahme von 2-fach-ISO. Dazu kommt, dass z.B. keine Wendestation für die richtige Orientierung der Beschichtung vorhanden ist. Auch sind Gaspresse und Versiegelungsautomat nur für die Verarbeitung von Zweifachscheiben ausgerüstet. Somit kann es also notwendig werden, der Gaspresse eine Verpressung im Tandembetrieb zu ermöglichen und der Versiegelung einen zweiten Versiegelungskopf zu installieren oder die Positionierung des (einzigen) Kopfes für den zweiten SZR aufzurüsten.
Lohnende Aufrüstung der Anlage
Trotz Umrüstung führt fehlender Platz in der Linie oft zu verlängerten Verpressungszeiten und durch den doppelten Umlauf des Versiegelungskopfs verschlechtert sich die Taktzeit deutlich.
Der Maschinenpark muss deshalb überprüft und bei Bedarf aufgerüstet werden. So lohnt es in vielen Fällen, in Wendestationen, Doppelpressen, Wartestationen und Umgehungen sowie in einen Doppelkopfversiegler zu investieren.
Liegen die beiden Abstandhalter einer 3-fach-Verglasung nicht richtig parallel, führt dies zur optischen Beeinträchtigung und Reklamationen. Um diese Problematik zu überwinden lohnt es sich, die automatische Applikation von Abstandhaltern mittels Roboter in Betracht zu ziehen. Gerade bei großformatigen 3-fach-Gläsern wird so die Fehlpositionierung der Abstandhalter vermieden. Ein Versiegelungskopf, der gleichzeitig zwei SZR versiegeln kann, hat den Vorteil, dass er praktisch die Taktzeit von 2-fach-ISO erreicht.
Sind diese Investitionen getätigt, oder hat man sich grundsätzlich für eine neue oder neu konfigurierte ISO-Linie entschieden, muss auch das Bedienpersonal entsprechend geschult werden, damit ein effizienter Arbeitsablauf entsteht.
Flexible Anstandhalter sparen Zeit
Wenn die Hersteller ihre Fertigungslinie umstellen, sollten sie auch einen Wechsel der bisher eingesetzten Abstandhalter in Betracht ziehen. Die Haltbarkeit von 3-fach-Einheiten mit starren Abstandhaltern kann problematisch sein, da die Verwendung einer dritten Glasscheibe den Umfang und damit die Fläche der Abdichtung an den Kanten je Isolierglaseinheit verdoppelt.
Dadurch vergrößert sich die thermische Belastung und die Versagenswahrscheinlichkeit des Randverbunds einer Glaseinheit deutlich.
Thermische Belastungsprobleme treten durch den Einsatz von flexiblen Spacern praktisch nicht auf. Der quasi-elastische Abstandhalter kompensiert die thermischen Belastungen, da sich der Abstandhalter mit dem Glas bewegen kann.
Anders als bei rigiden Abstandhalterprofilen bildet der flexible Spacer kein Widerlager und reduziert so die Zugspannung der Gläser am Dichtstoffrand. Damit lässt sich die Versagensquote der Kanten- und der Polyisobutylen-Versiegelungen senken.
Will ein ISO-Produzent seine Fertigung für 3-fach-ISO umrüsten, sollte er auf alle Fälle bereits bei der Planung die Zulieferer, sprich Dichtstoff- und Abstandhalterhersteller, einbinden, um die Abläufe auch in dieser Hinsicht zu optimieren. Meines Wissens gibt es in Europa drei Maschinenhersteller (Bystronic, For.El und Lisec), die automatische Lösungen anbieten, die die Anforderungen zur Verarbeitung flexibler Abstandhalter erfüllen, um im durchgängigen Fertigungslauf 3-fach-ISO herzustellen.
Dass sich die Umrüstung lohnt, belegen Kunden von Edgetech, die heute in der Lage sind alle 35 Sekunden eine 3-fach-Einheit zu produzieren; und das mit nur drei Mann an der Linie. Dafür mussten einige Fertigungsabläufe geändert werden und die Verwendung von starren Abstandhaltern war nicht mehr praktikabel. Warum?
Herkömmliche Abstandhalterprofile haften nur mit der Polyisobutylendichtung am Glas und sind bei höheren Scheibengewichten anfälliger gegen Scherkräfte. Das gilt insbesondere, wenn die zweite und dritte Scheibe bei der Handhabung der frisch gefertigten 3-fach-Einheit nicht durch Vakuumheber unterstützt werden. Zudem ist die Fertigung von 3-fach-Scheiben mit starren Abstandhaltern durch Verarbeiten der zweifachen Menge an Profilen kosten- und zeitintensiv: Die doppelte Menge an Profilen, die abgelängt, gebogen, mit Trockenmittel gefüllt und mit Polyisobutylen versehen werden müssen kostet mehr Material, Aufwand und Zeit.
Bei den Super Spacer Abstandhaltern fallen nicht nur diese zusätzlichen Arbeitsschritte weg, sondern die Fixierung der Scheiben mit dem Spacer erfolgt mittels Acrylkleberverbindung. Diese weist bereits beim Verpressen eine sehr gute strukturelle Festigkeit auf und hält alle drei Scheiben schon beim Fertigungsprozess sicher zusammen, bevor die Versiegelung erfolgt. Die zusätzlich zwischen dem Acrylkleber applizierte, verdeckte Polyisobutylendichtung wird hierbei nur als Feuchte- und Gasbarriere verwendet.
Bei vielen Abstandhaltersystemen wird die Verwendung von größeren Scheibenzwischenräumen in 3-fach-ISO nicht empfohlen. Bei flexiblen Abstandhaltern wie Super Spacer bilden große SZR und Glasformate keine Einschränkung.
Fazit
Die Herstellung von Dreifach-Isoliergläsern stellt höhere Anforderungen an die Produktion sowie an das eingesetzte Abstandhaltersystem. Solche 3-fach-Gläser haben zwar einen hohen thermischen Wirkungsgrad, will der Verarbeiter aber eine hohe Produktivität erzielen, muss eine einfache Fertigung möglich sein. Gleichzeitig darf dabei die Stabilität und das Erscheinungsbild des 3-fach-ISO nicht leiden (wie beispielsweise durch versetzt liegende Abstandhalter).
Mit Produkten wie dem Super Spacer als Abstandhalter, der für eine hochautomatisierte Produktion geeignet ist, lassen sich diese Kriterien erfüllen. —
Der Autor
Christoph Rubel ist bei der Edgetech Europe GmbH als Technischer Leiter tätig.
3-fach-ISO stellt höhere Anforderungen an die Verarbeitung. Das hat Auswirkungen auf die Produktion.
