Die Erfindung betrifft eine Isolationsvorrichtung zur thermischen Trennung von Leichtmetallprofilen im Fensterbau gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der Wärmeverlust eines Gebäudes setzt sich aus der Transmission durch die Gebäudeumfassungsfläche (d.h. Aussenwände, Fenster, Dach und Kellerdecke), aus einer ungewollten Lüftung durch Fensterfugen und Türritzen und aus einer gewollten Lüftung zur Lufterneuerung zusammen. Der durch die Fenster verursachte Wärmeverlust beträgt dabei etwa 45% bis 66% des gesamten Wärmeverlustes. Eine gute Wärmedämmung der Fenster ist folglich für eine verbesserte Wärmenutzung sehr wichtig. Man war daher auf der Suche nach Isolationsvorrichtungen, welche den Kältedurchgang durch die Fenster zu vermindern vermögen.
Gemäss dem Stand der Technik sind Isolationsvorrichtungen in der Form von Dichtungsprofilen bekannt, welche den Zwischenraum zwischen dem Flügelrahmen und dem ortsfesten Blendrahmen eines Fensters abdichten. Solche Dichtungsprofile werden beispielsweise von den Patentschriften EP 0 611 872 (Veröffentlichungsdatum 24.08.1994) und CH 636 401 (Veröffentlichungsdatum 31.05.1983) sowie der Offenlegungsschrift DE 3 226 902 (Offenlegungstag 19.01.1984) beschrieben. Die beschriebenen Dichtungsprofile sind in einen Fuss, einen Schenkel und einen federnden Dichtungslappen gegliedert. Mit dem Fuss sind sie in einer Nut am Blendrahmen befestigt. Der Schenkel steht vom Blendrahmen ab. An demjenigen Ende, welches dem Flügelrahmen zugewandt ist, trägt der Schenkel den seitlich abstehenden, federnden Dichtungslappen.
Dieser federnde Dichtungslappen liegt bei geschlossenem Fensterflügel an einem starren oder elastischen Anschlagsteg des Flügelrahmens an.
Ferner sind niedrige Dichtungsprofile bekannt, welche in einen Befestigungsfuss und einen im Wesentlichen U-förmigen Kopf gegliedert sind. Sie sind in hinterschnittene Nuten am Flügelrahmen eingefügt und funktionieren auf Anschlag.
Bekannterweise können in Kältedurchgangsrichtung auch zwei Dichtungsprofile hintereinander angeordnet sein. Den gleichen Effekt haben Dichtungsprofile, welche zwei abstehende Dichtungslippen aufweisen.
Dichtungsprofile der beschriebenen Art können zwar Luftströmungen durch den Spalt zwischen dem Flügelrahmen und dem Blendrahmen verhindern, gegen den Kältedurchgang, welcher direkt durch den Flügelrahmen und den Blendrahmen hindurch erfolgt, sind sie jedoch unwirksam.
Einen geringeren Wärmedurchgang als einfache Metall-Rahmen weisen Rahmen aus Verbundprofilen auf. Solche Verbundprofile werden beispielsweise von den Patentschriften WO 93/06 329 (Veröffentlichungsdatum 01.04.1993) und WO 94/25 716 (Veröffentlichungsdatum 10.11.1994) beschrieben. Sie bestehen aus einem Metallprofil mit vorwiegend statischen Aufgaben, welches an der Aussenseite des Verbundprofils angeordnet ist, einem verkleidenden Holzteil an der Innenseite des Verbundprofils und einem Kunststoffteil, welches zwischen dem Metallteil und dem Holzteil liegt. Das Kunststoffteil hat in erster Linie die Funktion eines Wärmeisolators. Solche Verbundprofile sind mit dem Nachteil behaftet, dass für die Befestigung der einzelnen Teile aneinander aufwendige Befestigungsvorrichtungen notwendig sind. Dies führt zu entsprechend hohen Herstellungskosten.
Ferner sind Metall-Rahmen für Fenster bekannt, die gegen Kältedurchgang isoliert sind, indem zwischen einer äusseren Profilschiene und einer inneren Profilschiene ein oder mehrere Isolierstege aus wärmedämmendem Material, insbesondere Glasfaserkeramik, Kunststoff oder Hartgummi, eingesetzt sind. Die Isolierstege haben einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Sie sind massiv gebaut, weisen also keine Kammern auf.
Die einfachsten auf dem Markt erhältlichen Isolationsvorrichtun gen weisen einen einzelnen Isoliersteg, aus Glasfaserkeramik auf. Er ist in den Blendrahmen eingesetzt. Die innere und die äussere Aluminiumprofilschiene des Blendrahmens weisen dafür je eine Nut auf.
Aufwendigere auf dem Markt erhältliche Isolationsvorrichtungen verfügen über zwei Isolierstege aus Glasfaserkeramik, welche in Kältedurchgangsrichtung hintereinander angeordnet sind. Auch hier sind die Isolierstege in je zwei Nuten an Blendrahmen eingesetzt. Der Nachteil dieser Isolationsvorrichtungen besteht darin, dass sich Aluminiumprofile mit Isolierstegen aus Glasfaserkeramik sehr schlecht bearbeiten lassen, da sie die für die Verarbeitung verwendeten Sägeblätter übermässig beanspruchen, was zu einem schnellen Verschleiss der Sägeblätter führt. Ferner sind bei der Isolationsvorrichtung mit zwei Isolierstegen die beiden Isolierstege durch eine kälteleitende Aluminiumprofilleiste verbunden.
Bei beiden oben erwähnten Isolationsvorrichtungen beträgt die Ausdehnung der Isolationszone in Kältedurchgangsrichtung zwischen der inneren und äusseren Metallprofilschiene bzw. zwischen der mittleren Aluminiumprofilleiste und der inneren bzw. äusseren Metallprofilschiene lediglich gesamthaft 15 bis 25 mm. Eine befriedigende Wärmedämmung kann so nicht erreicht werden.
Im Weiteren sind Isolationsvorrichtungen bekannt, bei denen sowohl in den Flügelrahmen als auch in den Blendrahmen je zwei in Kältedurchgangsrichtung hintereinander angeordnete Isolierstege eingesetzt sind. Eine Isolationsvorrichtung dieser Art wird beispielsweise von der Patentschrift CH 656 669 (Veröffentlichungsdatum 15.07.1986) beschrieben. Aber auch hier sind je zwei hintereinander angeordnete Isolierstege durch eine kälteleitende Metallprofilleiste miteinander verbunden.
Auf dem Markt erhältlich sind ferner Isolationsvorrichtungen, welche zwei in Kältedurchgangsrichtung parallel und unversetzt zueinander angeordnete Isolierstege aus glasfaserverstärktem Polyamid umfassen. Sie sind in den Blendrahmen zwischen der äusseren und der inneren Metallprofilschiene eingefügt. Die beiden Metallprofilschienen sind dafür mit je zwei Nuten versehen.
Ferner sind Isolationsvorrichtungen dieser Art mit dem Nachteil behaftet, dass sie wegen der parallel zueinander angeordneten Isolierstege eine grosse Bauhöhe (15-20 mm) aufweisen. Dies führt zu einer Verkleinerung der Fensterfläche und bewirkt einen entsprechenden Lichtverlust. Im Weiteren beträgt die Breite der isolierenden Zone zwischen der äusseren und der inneren Metallprofilschiene ebenfalls nur 10 bis 25 mm.
Ferner sind Isolationsvorrichtungen bekannt, die keine durchgehenden Isolierstege, sondern örtlich begrenzte, etwa alle 300 mm angeordnete Isolatoren aufweisen. Diese Isolatoren sind mit einer durchgehenden Profilschiene aus Gummi bedeckt. Der Nachteil dieser Isolationsvorrichtungen liegt in der grossen Bauhöhe von 20 bis 25 mm. Ausserdem ist ihre Herstellung sehr arbeitsaufwendig. Die Breite der isolierenden Zone zwischen der äusseren und inneren Metallprofilschiene beträgt auch hier lediglich 12 bis 20 mm. Es kann folglich keine genügende Wärmedämmung erreicht werden.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die heute für Fenster bekannten Isolationsvorrichtungen unbefriedigend sind.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Isolationsvorrichtung mit einem Isoliersteg und einer Mitteldichtung zur thermischen Trennung von Leichtmetallprofilen im Fensterbau zu schaffen, mit welcher eine bessere Wärmedämmung erreicht werden kann, als mit bekannten, vergleichbaren Isolationsvorrichtungen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Isoliersteg derartig zu konstruieren, dass der Blendrahmen in sich stabil ist. Schliesslich soll die Isolationsvorrichtung eine kleine Bauhöhe des Blendrahmens ermöglichen, sodass der Lichtverlust auf ein Minimum beschränkt werden kann.
Die Aufgabe wird mit Hilfe der erfindungsgemässen Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die vorgeschlagene Isolationsvorrichtung besteht aus einem Iso liersteg aus Kunststoff und einer Mitteldichtung aus Gummi oder einen gummiähnlichen Material. Der Isoliersteg besteht aus zwei Teilen, welche parallel und unversetzt zueinander angeordnet sind. Er verbindet die innere mit der äusseren Metallprofilschiene des Blendrahmens. Der dem Flügelrahmen zugewandte innere Isolierstegteil weist zwei rechtwinklig abstehende Mittelstege auf. Der dem Flügelrahmen abgewandte äussere Isolierstegteil ist mit Hilfe einer Schnappverbindung an diesen beiden Mittelstegen befestigt. Die beiden Mittelstege unterteilen den Innenraum des Isoliersteges in drei Kammern, was sich günstig auf den Wärmedurchgangskoeffizienten (k-Wert) auswirkt.
Ferner weist der äussere Teil zwei rechtwinklig abstehende Anschlagstege auf, die als Anschlag für die beiden Lippen der doppelten Gummi-Mitteldichtung, welche in den Flügelrahmen eingefügt ist, dienen. Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter anderem in den Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Blendrahmens und eines Flügelrahmens, die mit der vorgeschlagenen Isolationsvorrichtung ausgerüstet sind, wobei der Flügelrahmen aus einem Holz-Metall-Verbundprofil besteht;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Isoliersteg und die Mitteldichtung einer Isolationsvorrichtung gemäss Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil eines Blendrahmens und eines Flügelrahmens, die mit der vorgeschlagenen Isolationsvorrichtung ausgerüstet sind, wobei der Flügelrahmen aus einem Metallprofil besteht;
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Teil eines Blendrahmens und eines Flügelrahmens, die mit der vorgeschlagenen Isolationsvorrichtung ausgerüstet sind, im Bereich eines Pfosten-Riegel-Systems;
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Isoliersteg und die Mit teldichtung einer Isolationsvorrichtung gemäss Fig. 3;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Lippen der Gummi-Mitteldichtung und der Anschlagstege des Isoliersteges, welche die Wirkungsweise der Lippen veranschaulicht.
Der Isoliersteg 1 der vorgeschlagenen Isolationsvorrichtung besteht, wie bereits erwähnt, aus zwei Teilen 2, 3 (vgl. Fig. 2 und 5). Jeder Isolierstegteil 2, 3 besteht aus einer Profilleiste mit im Wesentlichen U-förmigem, niedrigem Querschnitt. Jeder Isolierstegteil 2, 3 ist also in eine Basisplatte 6, 8 und zwei leicht stumpfwinklig von dieser abstehende Seitenschenkel 7, 9 gegliedert. Die Breite beider Isolierstegteile 2, 3 beträgt ein Vielfaches ihrer Tiefe. Beide Isolierstegteile 2, 3 sind zudem gleich breit. Ihre Tiefe kann jedoch unterschiedlich sein. An den beiden freien Stirnseiten tragen beide Isolierstegteile 2, 3 zudem je einen von den Seitenschenkeln 7, 9 abstehenden Flansch 4. Die Flansche 4 verlaufen parallel zu den Basisplatten 6, 8. Ferner weisen sie in einem äusseren, den Seitenschenkeln 7, 9 abgewandten Abschnitt eine Verdickung auf.
Die beiden Isolierstegteile 2, 3 werden derartig aufeinander gelegt, dass ihre Flansche 4 aneinander anliegen.
Der innere Teil 2 des Isoliersteges 1, welcher dem Flügelrahmen 54 zugewandt ist, ist ausserdem mit zwei Mittelstegen 53 versehen. Die Mittelstege 53 sind an der Basisplatte 6 des inneren Isolierstegteils 2 angeformt und stehen von dieser rechtwinklig auf der gleichen Seite ab wie die Seitenschenkel 7. Die Länge dieser Mittelstege 53 entspricht dem Abstand zwischen den Basisplatten 6, 8 der beiden Isolierstegteile 2, 3. Die Mittelstege 53 unterteilen den Raum zwischen den beiden Isolierstegteilen 2, 3 in drei etwa gleich grosse Kammern 10.
Die beiden Isolierstegteile 2, 3 sind mit Hilfe zweier Schnappverschlüsse 11 aneinander befestigt. Jeder Schnappverschluss 11 wird durch den freien Endabschnitt eines Mittelsteges 53 und einen Fortsatz 12 an der Basisplatte 8 des äusseren Isolierstegteiles 3 gebildet. Die beiden Fortsätze 12 sind in Bezug auf die Mittelstege 53 um etwa 25% der Mittelstegbreite gegen die Seitenschenkel 7, 9 hin verschoben. Sie sind in demjenigen Übergangsbereich zur Basisplatte 8, welche den Seitenschenkeln 9 abgewandt ist, mit einer Kerbe 13 versehen. Der freie Endabschnitt jedes Mittelsteges 53 weist an derjenigen Seite, welche dem Seitenschenkel 7 zugewandt ist, eine Aussparung 14 auf, welche sich beinahe bis zur freien Stirnseite des Mittelsteges 53 erstreckt. Am äusseren Ende jedes Mittelsteges 53 wird dadurch eine Rippe 15 gebildet, welche in der Kerbe 13 eines Fortsatzes 12 einrasten kann.
Auf der den Fortsätzen 12 gegenüberliegenden Seite ist die Basisplatte 8 des äusseren Isolierstegteiles 3 mit zwei durchgehenden Kerben 16 versehen. Sie sind in Bezug auf die Fortsätze 12 leicht gegen die Mitte des Isolierstegteiles 3 verschoben.
Ferner sind an die Basisplatte 6 des inneren Isolierstegteiles 2 an der den Mittelstegen 53 abgewandten Seite zwei Anschlagstege 17, 18 angeformt. Die beiden Anschlagstege 17, 18 haben unterschiedliche Längen. Sie stehen rechtwinklig von der Basisplatte 6 ab. Der Abstand zwischen ihnen beträgt mindestens 30% der gesamten Breite des Isoliersteges 1. Die beiden Anschlagstege 17, 18 sind mit je einer Kerbe 19 versehen. Sie dienen für den Einbau eines zusätzlichen Eckwinkels.
Der Isoliersteg 1 verbindet die äussere Profilschiene 20 mit der inneren Profilschiene 21 des Blendrahmens 22 (vgl. Fig. 1, 3 und 4). Sowohl die innere als auch die äussere Profilschiene 20, 21 sind zur Befestigung des Isoliersteges 1 mit je einer hinterschnittenen Längsnut 23 versehen. Diese Längsnuten 23 nehmen je einen Flansch 4 der beiden Isolierstegteile 2, 3 auf. Die verdickten, äusseren Abschnitte der Flansche 4 sorgen für eine gute Verankerung des Isoliersteges 1 in den Längsnuten 23.
Der Umstand, dass der Isoliersteg 1 in drei Kammern 10 unterteilt ist, wirkt sich günstig auf den Wärmedurchgangskoeffizienten des Blendrahmens 22 aus. Die Form des Isoliersteges 1 bewirkt, dass sowohl die innere als auch die äussere Profilschiene 20, 21 des Blendrahmens 22 bei Verdrehung in beiden möglichen Richtungen am Isoliersteg 1 anstehen.
Dank der vollen Ausnützung der Profiltiefe und durch den Einsatz eines Eckwinkels 24, welcher von der Falzseite her mit einem abgekröpften Spezialwerkzeug verpresst werden kann, ist es möglich, einen Isoliersteg 1 mit einer Breite von 49 mm in einen Blendrahmen 22 üblicher Tiefe einzubauen. Dadurch kann eine Isolierzone zwischen den beiden Profilschienen 20, 21 von 38 mm erreicht werden. Wenn die Isolationsvorrichtung als Einsatzelement in Pfosten-Riegelsystemen verwendet wird (vgl. Fig. 4) beträgt die Breite der Isolierzone immer noch 26 mm.
Die Anschlagstege des Isoliersteges 1 dienen als Anschlag für die Mitteldichtung 25 mit zwei Dichtungslippen 26 (vgl. Fig. 1 bis 5). Für Flügelrahmen 54, welche aus einem Holz-Metall-Verbundprofil bestehen, und für Flügelrahmen 54 aus einem isolierten Metallprofil werden unterschiedlich ausgebildete Mitteldichtungen 25 verwendet.
Für Flügelrahmen 54 aus einem Holz-Metall-Verbundprofil wird die Mitteldichtung 25 durch eine Gummiprofilschiene mit einem im Wesentlichen prismenförmigen Grundkörper 28, zwei Fussabschnitten 27, zwei Dichtungslippen 26 und einer Ableitlippe 30 gebildet (vgl. Fig. 1 und 2). Der Grundkörper 28 ist flach. Seine Breite beträgt ein Vielfaches seiner Tiefe. Im Inneren des Grundkörpers 28 verlaufen in Längsrichtung zwei parallele Hohlräume 32. Diese Hohlräume 32 dienen in erster Linie zur Erhöhung der Elastizität der Mitteldichtung 25.
Die beiden Fussabschnitte 27 ragen rechtwinklig von der den Fensterscheiben 33 zugewandten Innenseite des Grundkörpers 28 ab. Sie haben einen hakenartigen Querschnitt. Sie dienen zur Verankerung der Mitteldichtung 25 im Holzteil des Flügelrahmens 54. Der Holzteil ist dafür mit zwei Längsnuten 31 versehen, welche die Fussabschnitte 27 aufnehmen (vgl. Fig. 1). Die Ableitlippe 30 ist an der äusseren Schmalseite des Grundkörpers 28 angeformt. Sie ragt in die Vorkammer 55, welche zwischen dem äusseren Anschlagsteg 17 des Isoliersteges 1 und der äusseren Profilschiene 20 des Blendrahmens 22 liegt, hinein. Ihre Aufgabe besteht darin, allfälliges Kondenswasser, das vom Glasfalz 36 in die Vorkammer 55 rinnt abzulenken. Die beiden Dichtungslippen 26 stehen von der dem Blendrahmen 22 zugewandten Aussenseite des Grundkörpers 28 ab.
Sie sind in einen Schenkel 34 und einen seitlich vom Schenkel 34 abstehenden Dichtungslappen 35 gegliedert. Der Schenkel 34 und der Dichtungslappen 35 verlaufen in einem spitzen Winkel zueinander.
Wenn das Fenster geschlossen wird, dann stossen die Dichtungslappen 35 an den Anschlagstegen 17, 18 des Isoliersteges 1 an (vgl. Fig. 6) und werden entlang den Anschlagstegen 17, 18 geschoben, sodass sich die Überlappung zwischen den Dichtungslappen 35 und den Anschlagstegen 17, 18 während des Schliessvorganges ständig erhöht. Dadurch ist es möglich, den Abstand zwischen dem Flügelrahmen 54 und dem Blendrahmen 22 sehr klein zu wählen.
Die Mitteldichtung 25 für Flügelrahmen 54 aus einem reinen Metallprofil hat zwei Aufgaben. Einerseits dichtet sie bei geschlossenem Fensterflügel den Zwischenraum zwischen dem Flügelrahmen 54 und dem Blendrahmen 22 ab, andererseits verschliesst sie den Glasfalz 36 an der dem Blendrahmen 22 zugewandten Seite. Damit die Mitteldichtung 25 montiert werden kann, besteht sie aus zwei Teilen, einem äusseren Teil 29, welcher im Bereich der Vorkammer 55 angeordnet ist, und einem inneren Teil 56 (vgl. Fig. 3, 4 und 5).
Der äussere Mitteldichtungsteil 29 weist einen Grundkörper 37, einen Fussabschnitt 38, eine Dichtungslippe 39 und zwei Verbindungszungen 40 auf. Der Grundkörper 37 ist im Wesentlichen prismenförmig und flach ausgebildet. Seine Breite beträgt ein Vielfaches seiner Tiefe. Im Inneren des Grundkörpers 37 befinden sich ebenfalls drei parallele, längsverlaufende Hohlräume 41, die in erster Linie zur Erhöhung der Elastizität des Grundkörpers 37 dient. Der Fussabschnitt 44 ist an der äusseren Schmalseite des Grundkörpers 37 angeformt. Am Übergang zum Grundkörper 37 weist er eine Kerbe 42 auf. Zur Befestigung des äusseren Mitteldichtungsteils 29 am Flügelrahmen 54 weist der äussere Flügelrahmenabschnitt eine Längsnut 49 auf (vgl. Fig. 3).
In dieser Längsnut 49 ist eine längsverlaufende Rippe 51 angeordnet, welche in der Kerbe 42 des Fussabschnittes 44 einrastet, wenn dieser in die Längsnut 49 eingefügt wird. Die Dichtungslippe 39 ist an derjenigen Seite des Grundkörpers 37 angeformt, welche dem Blendrahmen 22 zugewandt ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Schenkel 34 und einem Dichtungslappen 35. Die beiden Verbindungszungen 40 sind an der inneren Stirnseite des Grundkörpers 37 angeformt. Die beiden Verbindungszungen 40 grenzen einen Raum ab, in welchen der Verbindungsabschnitt 46 des inneren Mitteldichtungsteils 56 hineinragt.
Der innere Mitteldichtungsteil 56 weist einen Grundkörper 43, einen Fussabschnitt 44, eine Dichtungslippe 45 und einen Verbindungsabschnitt 46 auf. Der Grundkörper 43 ist flach und prismenförmig. In seinem Innern weist er zwei parallele, längsverlaufende Hohlräume 47 auf. Sie dienen ebenfalls in erster Linie zur Erhöhung der Elastizität des Grundkörpers 43. Der Fussabschnitt 44 ist an der inneren Schmalseite des Grundkörpers 43 angeformt. Bei den beiden Übergängen zum Grundkörper 43 ist der Fussabschnitt 44 mit je einer Kerbe 48 versehen. Zur Befestigung des inneren Teils 56 der Mitteldichtung 25 am Flügelrahmen 54 weist der innere Flügelrahmenabschnitt eine Längsnut 50 auf. In dieser Längsnut 50 sind an gegenüberliegenden Seiten je eine Rippe 52 angeordnet. Diese beiden Rippen 52 rasten in den Kerben 48 des Fussabschnittes 44 ein, wenn dieser in die Längsnut 50 eingefügt wird.
Die Dichtungslippe 45 ist an derjenigen Seite des Grundkörpers 43 angeformt, welche dem Blendrahmen 22 zugewandt ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Schenkel 34 und einem Dichtungslappen 35. Der Verbindungsabschnitt 46 ist an der äusseren Stirnseite des Grundkörpers 43 angeformt. Seine Querschnittsform entspricht der Querschnittsform des Raumes, welcher von den Verbindungszungen 40 des äusseren Mitteldichtungsteils 29 abgegrenzt wird.
Die vorgeschlagene Isolationsvorrichtung für Fenster weist gegenüber bekannten, vergleichbaren Isolationsvorrichtungen wesentliche Vorteile auf:
Durch die grösstmögliche Ausnützung der Profiltiefe dank der Verwendung eines Eckverbinders 24, der sich von der Seite der Vorkammer 55 her verpressen lässt, kann bei normaler Rahmengrös se eine Isolationszone mit einer Breite von maximal 38 mm geschaffen werden. Dies ist mit herkömmlichen Isolationsvorrichtungen nicht möglich.
Die Unterteilung des Isoliersteges 1 in drei Kammern 10 reduziert den Wärmedurchgang durch den Blendrahmen 22 wesentlich. Die beiden Schmalseiten des Isoliersteges 1 wirken bei Verdrehung in beiden möglichen Richtungen als Anschlag für die Profilschienen 20, 21 des Blendrahmens 22. Dadurch wird das Verbundprofil (äussere Profilschiene 20, innere Profilschiene 21 und Isoliersteg 1) stabilisiert. Es kann auf einen zweiten Isoliersteg 1 verzichtet werden. Trotz hoher Stabilität und Wärmedämmung beträgt die gesamte Bauhöhe des Isoliersteges 1 lediglich 10 mm.
Dank der Dichtungslippen 26, 39, 45 mit einem Dichtungslappen 35, welcher während des Schliessvorganges des Fensters dem Anschlagsteg 17, 18 entlanggleitet und sich hochstellt (vgl. Fig. 6), kann der Abstand zwischen dem Flügelrahmen 54 und dem Blendrahmen 22 sehr klein gewählt werden.
Dadurch, dass die Mitteldichtung 25 in den Flügelrahmen 54 eingebaut ist, können die Dichtungslippen 26, 39, 45 sehr fein ausgebildet werden. Dies bewirkt, dass sich die Dichtungslippen 26, 39, 45 optimal den Anschlagstegen 17, 18 anpassen können. Der Zwischenraum zwischen dem Flügelrahmen 54 und dem Blendrahmen 22 wird folglich vollständig in drei Kammern 10 unterteilt. Es entsteht ein vollwertiger Dreikammerisolator. Der Wärmedurchgangskoeffizient (k-Wert) kann so wesentlich verbessert werden.
The invention relates to an insulation device for the thermal separation of light metal profiles in window construction according to the preamble of claim 1.
The heat loss of a building is made up of transmission through the building's surrounding area (i.e. outside walls, windows, roof and cellar ceiling), from unwanted ventilation through window joints and door gaps and from a desired ventilation for air renewal. The heat loss caused by the windows is about 45% to 66% of the total heat loss. Good thermal insulation of the windows is therefore very important for improved heat utilization. One was therefore looking for insulation devices that can reduce the passage of cold through the windows.
According to the prior art, isolation devices in the form of sealing profiles are known which seal the space between the casement and the fixed window frame. Such sealing profiles are described, for example, by the patents EP 0 611 872 (publication date August 24, 1994) and CH 636 401 (publication date May 31, 1983) and the published patent application DE 3 226 902 (publication date January 19, 1984). The sealing profiles described are divided into a foot, a leg and a resilient sealing tab. They are attached to the frame with a foot in a groove. The leg protrudes from the frame. At the end which faces the casement, the leg carries the resilient sealing tab which projects laterally.
When the window sash is closed, this resilient sealing tab lies against a rigid or elastic stop web of the sash frame.
Furthermore, low sealing profiles are known, which are divided into a fastening foot and an essentially U-shaped head. They are inserted in undercut grooves on the casement and work as far as they will go.
As is known, two sealing profiles can also be arranged one behind the other in the cold passage direction. Sealing profiles with two protruding sealing lips have the same effect.
Sealing profiles of the type described can prevent air currents through the gap between the casement and the frame, but they are ineffective against the cold passage that occurs directly through the casement and frame.
Frames made of composite profiles have less heat transfer than simple metal frames. Such composite profiles are described, for example, by the patents WO 93/06 329 (publication date April 1, 1993) and WO 94/25 716 (publication date November 10, 1994). They consist of a metal profile with mainly static tasks, which is arranged on the outside of the composite profile, a clad wooden part on the inside of the composite profile and a plastic part, which lies between the metal part and the wooden part. The plastic part primarily functions as a heat insulator. Such composite profiles have the disadvantage that complex fastening devices are necessary for fastening the individual parts to one another. This leads to correspondingly high manufacturing costs.
Furthermore, metal frames for windows which are insulated against the passage of cold are known, in that one or more insulating webs made of heat-insulating material, in particular glass-fiber ceramic, plastic or hard rubber, are inserted between an outer profile rail and an inner profile rail. The insulating webs have an essentially rectangular cross section. They are solidly built, so they have no chambers.
The simplest insulation devices available on the market have a single insulating web made of fiberglass. It is inserted in the frame. The inner and outer aluminum profile rails of the frame each have a groove for this.
More complex insulation devices available on the market have two insulating webs made of glass fiber ceramic, which are arranged one behind the other in the cold passage direction. Here, too, the insulating bars are inserted in two grooves on the frame. The disadvantage of these insulation devices is that aluminum profiles with insulating webs made of glass fiber ceramic are very difficult to machine, since they put excessive strain on the saw blades used for processing, which leads to rapid wear of the saw blades. Furthermore, in the insulation device with two insulating bars, the two insulating bars are connected by a cold-conducting aluminum profile strip.
In both insulation devices mentioned above, the expansion of the insulation zone in the cold passage direction between the inner and outer metal profile rail or between the middle aluminum profile strip and the inner or outer metal profile rail is only a total of 15 to 25 mm. Satisfactory thermal insulation cannot be achieved in this way.
Furthermore, insulation devices are known in which two insulating webs are arranged one behind the other in the cold passage direction, both in the sash frame and in the frame. An insulation device of this type is described, for example, in patent specification CH 656 669 (publication date July 15, 1986). But here, too, two insulating bars arranged one behind the other are connected to each other by a cold-conducting metal profile strip.
Insulation devices are also available on the market, which comprise two insulating webs made of glass fiber reinforced polyamide which are arranged parallel to and offset from one another in the cold passage direction. They are inserted in the frame between the outer and the inner metal profile rail. The two metal rails are each provided with two grooves.
Furthermore, insulation devices of this type have the disadvantage that they have a large overall height (15-20 mm) because of the insulating webs arranged parallel to one another. This leads to a reduction in the window area and causes a corresponding loss of light. Furthermore, the width of the insulating zone between the outer and the inner metal profile rail is also only 10 to 25 mm.
Furthermore, insulation devices are known which do not have continuous insulating webs, but rather locally limited insulators arranged approximately every 300 mm. These insulators are covered with a continuous rubber profile rail. The disadvantage of these insulation devices is the large height of 20 to 25 mm. In addition, their production is very labor intensive. The width of the insulating zone between the outer and inner metal profile rail is also only 12 to 20 mm. As a result, sufficient thermal insulation cannot be achieved.
In summary, it can be said that the insulation devices known today for windows are unsatisfactory.
The present invention therefore has as its object to provide an insulation device with an insulating web and a center seal for the thermal separation of light metal profiles in window construction, with which better thermal insulation can be achieved than with known, comparable insulation devices. Another object of the invention is to construct the insulating web in such a way that the frame is inherently stable. Finally, the insulation device should allow a small overall height of the frame, so that the loss of light can be kept to a minimum.
The object is achieved with the aid of the features of claim 1 according to the invention. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
The proposed insulation device consists of an Iso liersteg made of plastic and a center seal made of rubber or a rubber-like material. The insulating bridge consists of two parts, which are arranged parallel and unaligned to each other. It connects the inner to the outer metal profile rail of the frame. The inner insulating web part facing the casement has two central webs projecting at right angles. The outer insulating web part facing away from the casement is fastened to these two central webs with the aid of a snap connection. The two middle webs divide the interior of the insulating web into three chambers, which has a favorable effect on the heat transfer coefficient (k value).
Furthermore, the outer part has two stop webs projecting at right angles, which serve as a stop for the two lips of the double rubber center seal, which is inserted into the casement. The invention is explained below using exemplary embodiments, inter alia in the drawings.
Show it:
Figure 1 shows a cross section through part of a frame and a sash, which are equipped with the proposed insulation device, wherein the sash consists of a wood-metal composite profile.
2 shows a cross section through the insulating web and the center seal of an insulation device according to FIG. 1;
Figure 3 shows a cross section through part of a frame and a sash, which are equipped with the proposed insulation device, wherein the sash consists of a metal profile.
4 shows a cross section through part of a window frame and a sash frame, which are equipped with the proposed insulation device, in the area of a mullion-transom system;
5 shows a cross section through the insulating web and with the center seal of an insulation device according to FIG. 3;
Fig. 6 is a schematic representation of the lips of the rubber center seal and the stop webs of the insulating web, which illustrates the operation of the lips.
As already mentioned, the insulating web 1 of the proposed insulation device consists of two parts 2, 3 (cf. FIGS. 2 and 5). Each insulating web part 2, 3 consists of a profile strip with an essentially U-shaped, low cross section. Each insulating web part 2, 3 is thus divided into a base plate 6, 8 and two side legs 7, 9 protruding slightly from it at an obtuse angle. The width of both insulating web parts 2, 3 is a multiple of their depth. Both insulating web parts 2, 3 are also the same width. However, their depth can vary. On the two free end faces, the two insulating web parts 2, 3 also each carry a flange 4 projecting from the side legs 7, 9. The flanges 4 run parallel to the base plates 6, 8. Furthermore, they have an outer section facing away from the side legs 7, 9 a thickening on.
The two insulating web parts 2, 3 are placed on top of one another in such a way that their flanges 4 abut one another.
The inner part 2 of the insulating web 1, which faces the casement 54, is also provided with two central webs 53. The middle webs 53 are formed on the base plate 6 of the inner insulating web part 2 and protrude from it at right angles on the same side as the side legs 7. The length of these middle webs 53 corresponds to the distance between the base plates 6, 8 of the two insulating web parts 2, 3. The Center webs 53 divide the space between the two insulating web parts 2, 3 into three chambers 10 of approximately the same size.
The two insulating web parts 2, 3 are fastened to one another with the aid of two snap closures 11. Each snap closure 11 is formed by the free end section of a central web 53 and an extension 12 on the base plate 8 of the outer insulating web part 3. The two extensions 12 are displaced in relation to the central webs 53 by approximately 25% of the central web width against the side legs 7, 9. They are provided with a notch 13 in the transition region to the base plate 8 which faces away from the side legs 9. The free end section of each central web 53 has a cutout 14 on the side which faces the side leg 7 and extends almost to the free end face of the central web 53. At the outer end of each central web 53, a rib 15 is formed, which can snap into the notch 13 of an extension 12.
On the side opposite the extensions 12, the base plate 8 of the outer insulating web part 3 is provided with two continuous notches 16. They are slightly shifted with respect to the extensions 12 against the center of the insulating web part 3.
Furthermore, two stop webs 17, 18 are integrally formed on the base plate 6 of the inner insulating web part 2 on the side facing away from the central webs 53. The two stop webs 17, 18 have different lengths. They protrude from the base plate 6 at right angles. The distance between them is at least 30% of the entire width of the insulating web 1. The two stop webs 17, 18 are each provided with a notch 19. They are used for the installation of an additional corner bracket.
The insulating web 1 connects the outer profile rail 20 to the inner profile rail 21 of the frame 22 (see FIGS. 1, 3 and 4). Both the inner and the outer profile rails 20, 21 are each provided with an undercut longitudinal groove 23 for fastening the insulating web 1. These longitudinal grooves 23 each take up a flange 4 of the two insulating web parts 2, 3. The thickened, outer sections of the flanges 4 ensure good anchoring of the insulating web 1 in the longitudinal grooves 23.
The fact that the insulating web 1 is divided into three chambers 10 has a favorable effect on the heat transfer coefficient of the frame 22. The shape of the insulating web 1 has the effect that both the inner and the outer profile rails 20, 21 of the frame 22 abut the insulating web 1 when rotated in both possible directions.
Thanks to the full utilization of the profile depth and the use of a corner bracket 24, which can be pressed from the rebate side with a bent special tool, it is possible to install an insulating web 1 with a width of 49 mm in a frame 22 of conventional depth. As a result, an insulation zone of 38 mm between the two profile rails 20, 21 can be achieved. If the insulation device is used as an insert element in mullion-transom systems (see FIG. 4), the width of the insulation zone is still 26 mm.
The stop webs of the insulating web 1 serve as a stop for the center seal 25 with two sealing lips 26 (cf. FIGS. 1 to 5). For wing frames 54, which consist of a wood-metal composite profile, and for wing frames 54 made of an insulated metal profile, differently designed center seals 25 are used.
For sash frames 54 made of a wood-metal composite profile, the center seal 25 is formed by a rubber profile rail with an essentially prism-shaped base body 28, two foot sections 27, two sealing lips 26 and a discharge lip 30 (see FIGS. 1 and 2). The base body 28 is flat. Its width is a multiple of its depth. Two parallel cavities 32 run in the interior of the base body 28 in the longitudinal direction. These cavities 32 serve primarily to increase the elasticity of the center seal 25.
The two foot sections 27 protrude at right angles from the inside of the base body 28 facing the window panes 33. They have a hook-like cross section. They serve to anchor the center seal 25 in the wooden part of the casement 54. The wooden part is provided with two longitudinal grooves 31 for this purpose, which receive the foot sections 27 (cf. FIG. 1). The discharge lip 30 is integrally formed on the outer narrow side of the base body 28. It protrudes into the pre-chamber 55, which lies between the outer stop web 17 of the insulating web 1 and the outer profile rail 20 of the frame 22. Your task is to deflect any condensed water that runs from the glass rebate 36 into the antechamber 55. The two sealing lips 26 protrude from the outer side of the base body 28 facing the frame 22.
They are divided into a leg 34 and a sealing tab 35 projecting laterally from the leg 34. The leg 34 and the sealing tab 35 extend at an acute angle to one another.
When the window is closed, the sealing tabs 35 abut the stop webs 17, 18 of the insulating web 1 (see FIG. 6) and are pushed along the stop webs 17, 18 so that the overlap between the sealing tabs 35 and the stop webs 17 , 18 constantly increased during the closing process. This makes it possible to choose the distance between the casement 54 and the frame 22 to be very small.
The center seal 25 for sash 54 made of a pure metal profile has two functions. On the one hand, when the window sash is closed, it seals the space between the sash frame 54 and the frame 22, on the other hand it closes the glass rebate 36 on the side facing the frame 22. So that the center seal 25 can be assembled, it consists of two parts, an outer part 29, which is arranged in the region of the prechamber 55, and an inner part 56 (cf. FIGS. 3, 4 and 5).
The outer middle seal part 29 has a base body 37, a foot section 38, a sealing lip 39 and two connecting tongues 40. The base body 37 is essentially prism-shaped and flat. Its width is a multiple of its depth. Inside the base body 37 there are also three parallel, longitudinally extending cavities 41, which primarily serve to increase the elasticity of the base body 37. The foot section 44 is formed on the outer narrow side of the base body 37. At the transition to the base body 37, it has a notch 42. The outer wing frame section has a longitudinal groove 49 to fasten the outer middle seal part 29 to the wing frame 54 (cf. FIG. 3).
A longitudinal rib 51 is arranged in this longitudinal groove 49 and engages in the notch 42 of the foot section 44 when the latter is inserted into the longitudinal groove 49. The sealing lip 39 is formed on that side of the base body 37 which faces the frame 22. It also consists of a leg 34 and a sealing tab 35. The two connecting tongues 40 are formed on the inner end face of the base body 37. The two connecting tongues 40 delimit a space into which the connecting section 46 of the inner central seal part 56 projects.
The inner middle seal part 56 has a base body 43, a foot section 44, a sealing lip 45 and a connecting section 46. The base body 43 is flat and prism-shaped. Inside, it has two parallel, longitudinal cavities 47. They also serve primarily to increase the elasticity of the base body 43. The foot section 44 is molded onto the inner narrow side of the base body 43. The foot section 44 is provided with a notch 48 in each of the two transitions to the base body 43. The inner wing frame section has a longitudinal groove 50 for fastening the inner part 56 of the center seal 25 to the wing frame 54. In this longitudinal groove 50, a rib 52 is arranged on opposite sides. These two ribs 52 engage in the notches 48 of the foot section 44 when this is inserted into the longitudinal groove 50.
The sealing lip 45 is formed on that side of the base body 43 which faces the frame 22. It also consists of a leg 34 and a sealing tab 35. The connecting section 46 is formed on the outer end face of the base body 43. Its cross-sectional shape corresponds to the cross-sectional shape of the space which is delimited by the connecting tongues 40 of the outer central seal part 29.
The proposed insulation device for windows has significant advantages over known, comparable insulation devices:
Due to the greatest possible utilization of the profile depth thanks to the use of a corner connector 24, which can be pressed in from the side of the pre-chamber 55, an insulation zone with a maximum width of 38 mm can be created with a normal frame size. This is not possible with conventional insulation devices.
The subdivision of the insulating web 1 into three chambers 10 significantly reduces the heat transfer through the frame 22. When twisted in both possible directions, the two narrow sides of the insulating web 1 act as a stop for the profile rails 20, 21 of the frame 22. This stabilizes the composite profile (outer profile rail 20, inner profile rail 21 and insulating web 1). A second insulating web 1 can be dispensed with. Despite high stability and thermal insulation, the overall height of the insulating web 1 is only 10 mm.
Thanks to the sealing lips 26, 39, 45 with a sealing tab 35 which slides along the stop bar 17, 18 during the closing process of the window and rises (see FIG. 6), the distance between the sash 54 and the frame 22 can be chosen to be very small become.
Because the center seal 25 is installed in the casement 54, the sealing lips 26, 39, 45 can be made very fine. This means that the sealing lips 26, 39, 45 can optimally adapt to the stop webs 17, 18. The space between the sash 54 and the frame 22 is thus completely divided into three chambers 10. A full three-chamber isolator is created. The heat transfer coefficient (k value) can be significantly improved.