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Die Erfindung betrifft eine Isolierglasscheibe mit wenigstens zwei Glasscheiben, wenigstens einer parallel zwischen den Glasscheiben angeordneten Folie und einem die Glasscheiben und die
Folie haltenden Rahmen, der gleichzeitig als Abstandshalter für die Glasscheiben und die Folie dient und im Querschnitt aus wenigstens zwei Rahmenteilen besteht, sowie ein Verfahren zum Her- stellen derartiger Isolierglasscheiben.
Es sind Doppelverglasungen und Isolierverglasungen mit hermetisch abgeschlossener Rand- bzw. Rahmenausbildung, sowie Doppelverglasungen und Isolierverglasungen mit dampfbremsendem
Abschluss und Trocknungsmitteln im Randbereich bekannt (z. B. U. Reitmayer,"Holzfenster in hand- werklicher Konstruktion", Stuttgart, 1956, Seiten 56 bis 59). Bei Doppelverglasungen ist es weiterhin bekannt, ein Beschlagen der Scheibeninnenfläche dadurch zu vermeiden, dass der Scheibeninnenraum wasserdampfdurchlässig mit dem Aussenraum verbunden ist, wobei entweder eine Luftumwälzung oder ein Dampfdruckausgleich durch Diffusion erfolgt. Hiebei werden entweder Ventile für den Dampfdruckausgleich und/oder Staubfilter verwendet, die in den Rahmen eingebaut sind (DE-PS
Nr. 376211, DE-PS Nr. 504560).
Die in der letztgenannten Druckschrift vorgesehenen Öffnungen dienen neben der Luftumwälzung zur Vermeidung von Kondensatablagerungen auch dazu, ein Reinigungs- gerät einzuführen, mit dem beispielsweise Staub entfernt werden kann.
Es ist weiterhin bekannt, bei Mehrscheibenisoliergläsern, eine oder mehrere Kunststoff-Scheiben einzusetzen (BE-PS Nr. 638327), oder im Infrarotbereich reflektierende Schichten zu verwenden (BE-PS Nr. 689524 ; DE-GM 1695387 ; DE-PS Nr. 1079291). Es ist auch bekannt, den Zwischenraum zwischen den Scheiben luftdicht abzuschliessen und mit einem schwereren Gas als Luft zu füllen, um die Wärmeleitung zu vermindern.
Aus H. Lueder,"Energiehaushalt im Hochbau", Zürich 1976, Seite 57), ist es bekannt, mehrere glasklare Folien zwischen die Gläser einzuspannen. Ausserdem ist bereits vorgeschlagen worden, eine bedampfte Folie zwischen zwei Scheiben anzuordnen, und die Scheibenhohlräume mit einem Gas zu füllen (DE-OS 2263353), oder eine oder mehrere Folien zwischen bedampfte Folien einzuspannen (DE-OS 2443390). In einigen Fällen wurden die Innenseiten der Scheiben und/oder die Folien mit einem Material auf Silikonbasis überzogen, so dass bei gegebenenfalls defekt werdendem Steg sich das Kondensat nicht auf den Glasflächen oder Folien, sondern auf den Stegen niederschlägt.
Zur Schalldämmung im Zusammenhang mit der Verglasung wurden beispielsweise folgende Massnahmen vorgeschlagen : Dicke Scheiben, mehrere Scheiben unterschiedlicher Stärke, Einfüllen von leichten oder schweren Gasen, Vergrössern des Abstandes der Scheiben, schallabsorbierende Materialien im Steg oder auf dem Steg (Gösele/Schüle, "Schall, Wärme, Feuchtigkeit", Berlin-Wiesbaden, 1977, Seiten 80 und 81), Vermindern der Schallübertragung im Steg durch Dämpfung im Bereich des Überganges vom Steg auf das Glas und im Steg (DE-OS 2445332), sowie Kombinationen dieser Massnahmen.
Die bekannten Doppelverglasungen und Isolierverglasungen ergeben einen relativ geringen Vorteil bezüglich des k-Wertes, also des Masses für die wärmedämmenden Eigenschaften einer Verglasung, wenn derartige Verbesserungen zu den Mehrkosten in Relation gesetzt werden. Werden mehrere Massnahmen zur Verbesserung der Verglasungen vorgenommen, so sind die Verglasungen relativ aufwendig und damit teuer. Insbesondere die Kosten für die Bedampfung von Glasscheiben ergeben hohe Herstellungskosten. Bei der Einfüllung von Edelgasen mit einem hermetisch abgeschlossenen Rand werden die Glaskonstruktionen noch teurer.
Der hermetisch abgeschlossene Rand wirft beim Erfordernis eines grossen k-Wertes und im Zusammenhang mit einem grossen Scheibenformat grosse Probleme auf, da mit wachsender Kantenlänge und wachsender Temperaturdifferenz zwischen der inneren und äusseren Scheibe, die bei gutem k-Wert entsprechend grösser wird, die vom Rand bzw. vom Rahmen aufzunehmenden Verwerfungen und Bewegungen zunehmen. Ein hermetischer Randabschluss führt also nicht nur zu hohen Kosten und erheblichen Schadensfällen, die durch die vielfältigen mechanischen Belastungen der Rand- bzw. Rahmenverbindung auf dem Transport, durch Luftdruckschwankungen, Lärm, Temperaturschwankungen, sowie durch Betätigung der Fenster hervorgerufen werden.
Bei Verwendung von Trocknungsmitteln setzt die Sättigung derselben sehr früh, :) ft nur knapp über die Gewährleistungsfrist hinaus, ein, so dass das Scheibeninnere nur über 3inen kleinen Zeitraum hinweg kondensatfrei gehalten werden kann. Man war daher gezwungen,
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abschluss auch im Hinblick auf die akustische Kopplung der Glasscheiben und durch die dadurch hervorgerufene Wärmebrücke problematisch.
Bei der Verwendung von diffusionsfähigen Stegen hat sich herausgestellt, dass diese Lösung nur dann einwandfrei funktioniert, wenn die Scheiben nicht der direkten Sonneneinstrahlung ausge- setzt sind.
Der Verwendung von Folien steht entgegen, dass es bisher keine hochtransparenten Folien gibt, die ausreichend beständig gegen ultraviolette Strahlungen sind. Darüber hinaus ist es äusserst schwierig, mit vertretbarem Aufwand Folien in die Verglasungen parallel zu den Scheiben einzu- spannen.
Der Patentinhaber hat umfangreiche Untersuchungen zum Einspannen und Einschrumpfen von Folien angestellt und hält dieses Verfahren zwar für zuverlässig und möglich, jedoch für die Praxis zu aufwendig, so dass eine wirtschaftliche Fertigung von Verglasungen mit Folien nicht möglich ist.
Neben dem veränderten Energie-Bewusstsein erfordern auch die gewandelten Vorstellungen über die zumutbare Lärmbelästigung bei den Verglasungen bessere Schallschutzeigenschaften. Eine preiswerte Lösung für beide. Probleme ist bisher nicht bekannt.
Bei Schallschutz-Verglasungen ergeben mehrere relativ dicke Scheiben nur dann gute k-Werte, wenn optimale Abstände zwischen den Scheiben eingehalten werden. Dadurch entstehen relativ schwere und dicke Glaspakete, die selbst nicht nur teuer sind, sondern auch aufwendige Einbaumassnahmen erfordern. Bei hermetisch abgeschlossenen Glaszwischenräumen muss der Glasrand bzw. der Rahmen verstärkt werden, weil das grosse Gewicht der Gläser sonst keinen hermetisch abgeschlossenen Rahmen zulässt. Die bisher bekannten Isoliergläser lassen daher keine grossflächigen Verglasungen zu, ohne dass ein unphysiologisches Raumklima entsteht, das durch die geringen Oberflächentemperaturen derartiger Verglasungen verursacht wird und durch heizungstechnische Massnahmen nicht behoben werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolierglasscheibe mit wenigstens zwei Glasscheiben und wenigstens einer parallel zwischen den Glasscheiben angeordneten Folie zu schaffen, welche Isolierglasscheibe auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt werden kann, wobei insbesondere die Folie und insbesondere auch mehrere Folien leicht gespannt und in der gespannten Lage gehalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Rahmenteile an den einander zugekehrten Flächen einander komplementäre Profilierungen aufweisen, zwischen denen die Folie (n) eingeklemmt ist (sind), so dass die Folie (n) beim Zusammensetzen der Rahmenteile gespannt und in ihrer Lage gehalten ist (sind).
Mit der erfindungsgemässen Isolierglasscheibe ist es auf einfache Weise möglich, die Folie auf Grund der Profilierungen der Rahmenteile definiert zu spannen und in ihrer Lage zu halten.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Folie an der Profilierung des einen Rahmenteils durch Klebemittel befestigt. Es ergeben sich kostengünstige und sicher zu fertigende Verglasungen mit relativ kleinem Scheibenabstand, unabhängig von den vorliegenden Einbaubedingungen.
Es können glasklare oder auch mit einer im Infrarotbereich reflektierenden Schicht beschichtete Folien, je eine pro Glaseinheit oder mehrere, parallel eingespannt, vorgesehen sein.
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dem Gebäudeinneren zugekehrte Teil des Glasfalzes mit einem dampfdiffusionsfähigen Dämmaterial ausgefüllt und der äussere Teil belüftet. Dadurch wird eine Kondensatansammlung über längere
Zeit vermieden. Bei Temperaturstürzen ergibt sich daher eine Kondensatmenge lediglich in der
Grössenordnung von Milligramm. Durch eine Silikonschicht auf der Innenfläche der Glasscheiben und/oder auf den Folien wird verhindert, dass sich das Kondensat auf den Flächen niederschlägt.
Eine niedrigere Oberflächentemperatur des Rahmens in der gleichen Luftkammer bewirkt, dass sich das Kondensat auf dem Rahmen und nicht auf den transparenten Flächen niederschlägt.
Ein Material mit grosser aktiver Oberfläche im Steg kann diese Feuchtigkeitsmenge binden, bis wieder stationäre Temperaturverhältnisse herrschen. Ein zur Verbesserung der Schallschutzeigenschaften eingebautes, Schallenergie verzehrendes Material kann diese Funktion mit übernehmen.
Um die Schalleitung durch den Steg zu verringern, kann der Steg elastisch mit dem Glas verbunden werden. Zum gleichen Zwecke kann auch die das Glas zusammenpressende Fenster- oder Fassadenkonstruktion ihre Kräfte elastisch übertragen. Die so entstehende elastische Verbindung kann auch die unterschiedlichen Bewegungen der Scheibe und der Fassade ausgleichen.
Durch entsprechende Profilausbildung kann, wie zuvor bereits erwähnt, eine unterschiedliche, geeignete Spannung der einzelnen Folien bewirkt werden, die unterschiedliche Eigenresonanzen auf diese Weise erhalten, so dass keine Frequenzeinbrüche bei der Luftschalldämmung entstehen.
Beim Umverglasen kann das Glas durch am Steg angebrachte Laschen befestigt werden.
Die Rahmen können aus vorgefertigten Profilen zusammengesetzt oder auch nachträglich profiliert werden. Es ist weiterhin auf vorteilhafte Weise möglich, vorgefertigte Profile und vorgefertigte Eckstücke zu verwenden, die zusammengesetzt werden. Besonders günstig ist es, eine Art Zarge je nach Scheibenformat anzufertigen und aus dieser dann die einzelnen Rahmen zu arbeiten.
Je nach den Einbaugegebenheiten kann es günstig sein, die Ränder der Scheiben über den Steg überstehen zu lassen, mit dem Steg abschliessen zu lassen, vom Steg einfassen zu lassen oder die Scheiben einzeln oder unterschiedlich breit über den Rand überstehen zu lassen.
Die erfindungsgemässen Massnahmen und Merkmale erlauben die Fertigung preiswerter Isolergläser und Verglasungen mit eingespannten Folien, wobei sich insbesondere durch die sehr guten Wärmeschutzeigenschaften bei Verwendung von im Infrarotbereich reflektierenden Folien eine technisch und wirtschaftlich vorteilhafte Lösung ergibt. Die Stegkonstruktion ermöglicht infolge der einfachen Ausbildung eine grosse Variabilität und damit Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Anwendungsfälle, so dass auch hiedurch wirtschaftliche Verglasungen erzielt werden können.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf im Infrarotbereich reflektierende Beschichtungen der Scheiben, die sehr kostenaufwendig sind, verzichtet werden kann und auch mehrere Folien preiswert einzuspannen möglich sind, so dass auf eine Glasfüllung und damit auf eine hermetisch abgeschlossene Randausbildung verzichtet werden kann. Beispielsweise wurde bei
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Die sehr preiswerte Einspannung der Folien ermöglicht es auch, mehrere mit im Infrarotbereich reflektierenden Schichten versehene Folien, die sehr dünn beschichtet sind, zu verwenden, so dass deren Energieabsorption relativ gering ist. Dadurch wird eine farbneutrale Durchsicht ermöglicht, ohne dass der k-Wert ungünstig beeinflusst wird.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Luftfilter vorgesehen, die bei Verglasungen ohne Folie zwischen Aussenscheibe und Innenscheibe und bei Verglasungen mit Folien zwischen der Aussenscheibe und der ersten Folie angeordnet sind. Über diese Luftfilter werden die Luftzwischenräume zwischen Aussenscheibe und Innenscheibe bzw. zwischen Aussenscheibe und äusserster Folie belüftet. Vorteilhafterweise sollten die Luftfilter in den waagrechten Teilen der Rahmen angeordnet, und wasserabweisnd sowie staubbindend imprägniert sein. Ein sehr vorteilhaftes Material für die Luftfilter sind Glasgewebe, durch die keine Insekten in den Fensterinnenraum eindringen können.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Verglasung dabei durch einen belüfteten Umfassungsrahmen gehalten, der den diffusionsfähigen Steg, die Luftfilter und die Wärmedämmung schützt und es ermöglicht, unabhängig von der Flügeldicke das Mehrfachglas einzubauen und mit einem ausreichend belüfteten Glasfalz zu versehen.
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Bei dem belüftet ausgebildeten Glasfalz sind die Lüftungsöffnungen so angebracht, dass das
Eindringen von Niederschlagsfeuchtigkeit weitgehend verhindert wird und eventuell eindringendes
Wasser direkt abfliessen kann.
Die Durchströmung des Luftzwischenraumes hinter der äussersten Scheibe kommt vor allem bei
Besonnung der Scheibe in Gang, weil sich dann die im Infrarot reflektierende Schicht wegen der
Lichtabsorption stark erwärmt und ein starker Auftrieb entsteht, der den hohen Strömungswider- stand in den Luftfiltern und in engen Öffnungen, die aus akustischen Gründen erforderlich sind, überwindet. Aus akustischen Gründen kann auch das Innere der Stege und das Innere der Be- lüftungsprofile schallabsorbierend belegt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Folien auf der der Aussen- seite zugekehrten Fläche mit einer Metallisierung versehen, die die Folie vor Ultraviolett-Strahlung schützt.
Bei der Ausgestaltung der Mehrfachverglasung mit Luftfiltern entfällt die Anordnung eines
Trocknungsmittels, so dass auch keine Gewährleistungsprobleme entstehen. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, einen hermetischen Randabschluss vorzusehen, so dass auch hier keine Schwierig- keiten hinsichtlich der Gewährleistung auftreten und eine starre Verbindung mit den ihr eigenen
Nachteilen entfällt. Auf diese Weise ist ein breiter, leichter Steg möglich, der auch ohne spezielle
Gasfüllung bei einer im Infrarotbereich reflektierenden Beschichtung einen k-Wert ergibt, der über den heutigen Isoliergläsern liegt. Dadurch werden auch mit relativ dünnen Scheiben gute Schall- schutzwerte erreicht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit zwei im Infrarotbereich reflektierenden Folien, mit einem dampfbremsenden Abschluss, Trocknungsmitteln, einer Luftfüllung und erhöhtem Schalldämmass, wobei der Steg akustisch entkoppelt ist und keine Wärmebrücke darstellt, Fig. 2 eine Ausführungsform mit einer infrarotreflektierenden Folie, mit dampfbremsendem Abschluss, Trocknungsmitteln, einer Gasfüllung und kleinen Einbaumassen, Fig. 3 einen Querschnitt durch den unteren Rand einer Verglasung, bei dem ein Luftfilter vorgesehen ist, Fig. 4 den Querschnitt einer weiteren Ausgestaltung des in Fig. 3 dargestellten unteren Randes der Verglasung und Fig. 5 in Draufsicht den seitlichen Randabschluss mit einer Entlüftungsöffnung.
Bei der in Fig. 1 etwa im Massstab l : l dargestellten Ausführungsform sind zwei Scheiben --1, 2--über elastische Verbindungsteile mit zwei Rahmenteilen --5, 6-- verbunden. Die elastischen Verbindungsteile --3 und 4-- erlauben eine schalldämmende Verbindung der Scheiben --1 und 2-mit dem Rahmen sowie eine Relativbewegung der Scheiben --1 und 2-- zum Rahmen. Dadurch wird ein Bruch bei mechanischer Beanspruchung und bei einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Rahmenteile und der Scheiben verhindert. Am jeweiligen äusseren Rahmenteil --5, 6-- oder an einem mittleren Rahmenteil --7-- sind Folien --8, 9-- verklebt. Die den jeweiligen Rahmenflächen zugewendeten Flächen der Rahmenteile --5, 6, 7-- sind derart profiliert, dass sie ineinander passen. Über eine Platte - werden die Rahmenteile --5, 6, 7-- mit Schrauben --11-- verbunden.
Durch das Anziehen der Schrauben --11-- werden die Profilflächen der Rahmenteile --5, 6, 7-- aufeinandergepresst und dadurch werden die Folien --8, 9-- gespannt. Die Profilierungen der Rahmenteile --5, 6, 7-können in geeigneter Weise ausgestaltet sein, um eine unterschiedliche Spannung und damit eine unterschiedliche Resonanzfähigkeit der Folien --8, 9-- zu erzielen. Gegebenenfalls können die Rahmenteile --5, 6, 7-- Materialien --12-- aufweisen, die eine weitere Schalldämpfung und Wärmeisolierung der einzelnen Rahmenteile und damit des Gesamtrahmens ermöglichen. Auf der Innenfläche der Rahmenteile --5, 6, 7-- können Feuchtigkeit absorbierende Mittel angebracht werdEn, oder sie können mit einer Silikonschicht versehen sein. Eine infrarotreflektierende Schicht ist auf den Folien --8, 9-- angedeutet.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde auf kleine Einbaumasse Wert gelegt.
Auch hier ist eine Folie --8-- zwischen zwei Rahmenteile --5, 6-- eingespannt. Die Rahmenteile --5, 6--sind an ihren dem Luftraum abgewendeten Seiten mit zueinander parallelliegenden Flächen - -21, 22-- versehen, die mit einem Dichtungsmaterial --23-- verbunden sind, so dass der Innenraum zwischen den Scheiben --1 und 2-- luftdicht abgeschlossen ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der eine Rahmenteil --5-- und/oder der andere Rahmenteil --6-- mit dem Trocknungsmittel --13--
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ausgestattet. Um die Kanten der Scheiben --1 und 2-- und den Aussenrand des Rahmens herum ist ein Umfassungsrahmen --24-- vorgesehen.
In den Fig. 3 und 4 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die bereits an Hand der Fig. l und 2 beschriebenen Teile sollen bei den Fig. 3 und 4 nicht nochmals erläutert werden.
Der zwischen der Folie --8-- und der Aussenscheibe --2-- liegende Luftraum --35-- steht über eine Öffnung --32--, eine Öffnung-33-- und ein schallabsorbierendes Luftfilter --31-- im Rahmenteil - mit dem Innenraum eines Glasfalzes --34-- in Verbindung, der über eine weitere Öffnung - seinerseits mit dem Aussenraum in Verbindung steht. Das Doppelglas ist in einen Fensterflügel von beispielsweise 58 mm Dicke eingesetzt.
Die innere Scheibe wird gegen den Rahmen verklotzt, und die restliche Tiefe des Falzes wird wärmedämmend, jedoch diffusionsfähig mit einem Material - ausgefüllt, so dass die Verklebung --43-- zwischen der inneren Scheibe und dem Rahmen wesentlich dampfdichter ist als diese Füllung-40-, die etwa bis zur Mitte der Tiefe des Doppel- glases bzw. zur Ebene der raumseitigen Begrenzung der äusseren Luftschicht reicht. Der äussere
Teil des Doppelglases ist von der Luftströmung in dem den Glasfalz --34-- bildenden Profil umspült, das nach unten hin über die Öffnung --36- offen ist. Bei Holzfenstern braucht der Bereich der Verklotzung und der Wärmedämmung nur mit einem Ventilationsgrund behandelt zu werden, um hier den Feuchtigkeitsaustausch zwischen der Luft und dem Holz zu ermöglichen.
Die Platte --40-- verbindet die beiden Rahmenteile-37, 38--beispielsweise durch Schrauben --39-- miteinander und nimmt die Kraft auf, die die Folie spannt.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform entspricht dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, jedoch sind Massnahmen vorgesehen, die einem dickeren Rahmen Rechnung tragen. Grössere, schwerere Scheiben können durch zusätzlich eingebaute Profilabschnitte --41-- abgestützt werden.
In Fig. 5 ist schliesslich der seitliche Randschluss mit einer Entlüftungsöffnung in Draufsicht dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Isolierglasscheibe mit wenigstens zwei Glasscheiben, wenigstens einer parallel zwischen den Glasscheiben angeordneten Folie und einem die Glasscheiben und die Folie haltenden Rahmen, der gleichzeitig als Abstandshalter für die Glasscheiben und die Folie dient und im Querschnitt aus wenigstens zwei Rahmenteilen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile (5,6, 7) an den einander zugekehrten Flächen einander komplementäre Profilierungen aufweisen, zwischen denen die Folie (n) (8,9) eineklemmt ist (sind), so dass die Folie (n) beim Zusammensetzen der Rahmenteile gespannt und in ihrer Lage gehalten ist (sind).