CS207303B2 - Metal frame for the doors and windows with the interruption of the thermal bridge - Google Patents

Description

(54) Kovový rám pro dveře a okna s přerušením tepelného mostu

Vynález se týká kovových rámových konstrukcí pro okna a dveře s přerušením tepelných mostů, sestávajících ze dvou dílčích kovových rámů, ležících v navzájem spolu rovnoběžných rovinách, a z tepelně izolační vložky, uložené mezi tyto dílčí rámy, přičemž všechny tyto tři základní dílčí části jsou spájeny v celek.

Jsou známa okna typu „Alsec“, vyvinutá švýcarským koncernem Alusuisse, sestávající z vnitřního a vnějšího hliníkového rámu, které jsou navzájem spolu spojeny dělicí vložkou z pryžové lišty. Spojení je dosaženo natlačením hliníkových rámových tyčí na pryžovou vložku, která je za tímto účelem opatřena vhodně vytvarovanými zářezy ve svém profilu.

Natlačení se provádí ve směru kolmém na rovinu zasklení. Na obdobném principu jsou založena okna americké společnosti Amax, lišící se od předchozích kromě detailních tvarových znaků použitým materiálem pro tepelně izolační vložku, kterým je v tomto případě PVC. I zde se natlačení provádí ve směru kolmém na rovinu okna nebo obvodové stěny. Výsledkem natlačení je v obou případech spoj na záskočku, využívající pružnosti materiálu tepelně izolačního pásku z pryže nebo PVC, který po vklouznutí hliníkových rámových částí do zářezu nebo drážek v pásku tepelně izolační vložky zaujme svůj původní tvar.

Popsaná řešení se v praxi osvědčují vzhledem k univerzálnosti základního detailu rámové konstrukce i vzhledem k účinnému vykrytí tepelného mostu. Jejich nedostatek však spočívá v tom, že k natlačování dochází kolmo na rovinu zasklení, tj. ve směru, ve kterém musí okno pro zachování své celistvosti vzdorovat zatížení větrem. Materiál tepelně izolační vložky proto musí být dostatečně tuhý, aby vzniklý spoj na záskočku mohl takovému zatížení vzdorovat bez nebezpečí rozpojení obou dílčích rámů. To však nutně vyžaduje vyvíjet při natlačování kovových profilových tyčí okenního nebo dveřního rámu na tepelně izolační vložku poměrně značné síly a tím i potřebu speciálního vybavení. Kromě nároků na vybavení výrobny má známé řešení za následek i omezení možností libovolně tvarovat čelní plochy rámů, které je nutno přizpůsobit vždy tak, aby umožňovaly použít příslušného zařízení a vyvíjet na tyto čelní plochy potřebné síly.

Tento nedostatek je odstraněn u kovového rámu pro dveře a okna podle vynálezu, sestávajícího ze dvou dílčích kovových rámů, ležících v navzájem spolu rovnoběž207303 ných rovinách, a z tepelně izolační vložky, uložené mezi tyto dílčí rámy, přičemž všechny tyto tři základní dílčí části jsou navzájem spojeny v celek, jehož podstata spočívá v tom, že tepelně izolační vložka má v profilu tvar písmene I s přírubami, obepínajícími přichycovací nožky dílčích rámů, mající v průřezu tvar písmene L a orientované kolmo na rovinu těchto rámu, a stojinou, oddělující oba kovové dílčí rámy od sebe, přičemž tato tepelně izolační vložka sestává ze dvou dílčích částí, navzájem do sebe zasunutých na drážku a pero a spojených spolu na záskočku. První část, nesoucí pero, vybíhá kolmo na odpovídající přírubu z přechodové stojinové části, a druhá část je opatřená drážkou, vymezovanou dvěma dílčími stojinami, kolmými na odpovídající přírubu. Pero, přechodová stojinová část a dílčí stojiny tvoří dohromady stojinu sestavené tepelně izolační vložky, přičemž příruby jsou opatřeny drážkami pro zasunutí přichycovacích nožek kovových rámů a čelní plochy přírub leží na bočních površích výsledného rámu.

Takto upravený tvar tepelně izolační vložky umožňuje vyloučit potřebu vyvíjet velké síly pro mechanické spojení tří dílčích prvků rámu v celek, protože mechanický spoj se sestavuje ve směru rovnoběžném >s rovinou zasklení, tj. ve směru kolmém na zatížení, kterému spoj musí vzdorovat. Prvky vytvářející spoj, tj. dílčí stojiny tepelně izolační vložky, mohou být proto poměrně subtilní, takže ke vzájemnému zatlačení obou dílů vložky do sebe není zapotřebí příliš velkých sil a tím i složitého vybavení. Ve směru kolmém na rovinu zasklení přitom spoj dokonale vzdoruje zatížení bez ohledu na poměrnou poddajnost dílčích stojin, vytvářející mechanické spojení částí vložky v jeden celek. Tato vlastnost vyplývá z toho, že tvar přichycovacích nožek a odpovídajících drážek v profilu vložky je možno zcela přizpůsobit požadavkům na zajištění maximální pevnosti sestaveného rámu ve směru kolmém na rovinu zasklení a nepřihlížet к žádným jiným hlediskům.

Podle dalšího znaku vynálezu vymezují přichycovací nožky dílčích kovových rámů po obou stranách stojiny dutiny mezi povrchem dílčích kovových rámů a tepelně izolační vložkou. Začleněním dalších dvou dutin do výsledného složeného profilu rámu se dále zlepší tepelně technické vlastnosti konstrukce a zvýší účinnost přerušení tepelného mostu.

Alespoň jedna z čelních ploch přírub profilu tepelně izolační vložky může být dále opatřena uchycovací drážkou těsnicího profilu. Začlenění těsnicího profilu do nitra okenní spáry umožní rozdělit vnitřní dutinu ve spáře po obvodě okna na dvě části a tím snížit přenos tepla i v této oblasti. Dotykem mezi ^těsněním a sousedními profily tepelně izolační vložky v rámu po obvodě okna a v rámu křídla se docílí vytvoření souvislé dělicí roviny v celé ploše okna, která je tvořena dutinou mezi skly izolačního dvouskla a souvislým pásem z materiálu tepelně izolační vložky po obvodě okna.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých značí obr. 1 pohled na pevně zasklené okno s rámem podle vynálezu, obr. 2 pohled na otevírané okno s rámem podle vynálezu, obr. 3 pohled na kyvné okno s rámem podle vynálezu, obr. 4 vodorovný řez rovinou IV— —IV z obr. 1, obr. 5 vodorovný řez rovinou V—V z obr. 2, obr. 6 vodorovný řez rovinou VI—VI z obr. 3, a obr. 7 detail spojení tepelně izolační vložky s částmi vnějšího a vnitřního dílčího kovového rámu.

Na obr. 4 je znázorněn vodorovný řez pevně zaskleným oknem s kovovým rámem podle vynálezu. Rám okna sestává z vnitřního dílčího rámu 1 a vnějšího dílčího rámu 2, které jsou od sebe odděleny tepelně izolační vložkou 3, přerušující tepelný most. Tepelně izolační vložka 3 bude podrobněji popsána dále v souvislosti s obr. 7. Jak je z obr. 4 dále patrno, je pevně zasklené okno zaskleno izolačním dvousklem 4, přičemž prostor po obvodě okna mezi okrajem izolačního dvouskla 4 a čelem tepelně izolační vložky 3 je vyplněn izolačním provazcem 5, například ze skleněné vlny. Oblast přerušení tepelného mostu izolační vložkou 3 je tak rozšířena do celé plochy okna a sestává z tepelně izolační vložky 3, izolačního provazce 5 a dutiny izolačního dvouskla

4.

Obr. 5 ukazuje aplikaci kovového rámu s přerušením tepelného mostu podle vynálezu na otevíravé okno. Kromě okenního rámu, sestávajícího z vnitřního dílčího rámu 1 a vnějšího dílčího rámu 2 s vloženou tepelně izolační vložkou 3, zahrnuje okenní konstrukce dále rám okenního křídla, který je řešen obdobně a sestává z vnitřního dílčího rámu 6, vnějšího dílčího rámu 7 a tepelně izolační vložky 3. Tepelně izolační vložky 3 obou rámů jsou na straně obrácené do obvodové spáry mezi křídlem a okenním rámem opatřeny drážkou pro vsazení vnitřních těsnicích profilových pásků 8, 9. Tyto těsnicí profilové pásky 8, 9 jednak zvyšují těsnost spoje proti zatékání a infiltraci vzduchu a doplňují obvyklé vnější a vnitřní těsnění 10 na trojstupňové těsnění, a jednak umožňují souvisle navázat oblasti přerušení tepelného mostu v ploše křídla i v profilu okenního rámu na sebe. Účinek tohoto propojení tepelně izolačních vložek 3 obou rámů je dán především tím, že dutina obvodové spáry je tak rozdělena na dvě části, čímž se podstatně sníží přenos tepla prouděním.

Na obr. 6 je konečně znázorněn vodorovný řez kyvným oknem podobné konstrukce. Z porovnání obr. 6 s obr. 5 je zřejmé, že se používá přes rozdílný způsob jDtevírání okna i některých shodných prvků. Od207303 lišnost spočívá zejména v náhradě vnitrního dílčího rámu 6 za speciálně upravený profil vnitřního dílčího rámu 11, umožňující napojení vložené příraznice 12, která se jak známo napojuje v horní čás-ti okna na rám kyvného křídla a ve spodní části okna na okenní rám. Na vnější straně je kovový profil nečleněné příraznice 12 opatřen obkladovým páskem 13 ze stejného materiálu jako tepelně izolační vložky 3 rámu křídla a okenního rámu. Při uzavření okna zastává tento obkladový pásek 13 stejnou funkci jako tepelně izolační vložky 3, přičemž funkci vnějšího dílčího rámu zastávají dorazy vnějších dílčích rámů 2, 7, které se o tento obkladový pásek 13 opírají přes těsnění 10.

Na obr. 7 je detailně znázorněn tvar tepelně izolační vložky 3 a její spojení s vnějším a vnitřním dílčím rámem okenní nebo dveřní rámové konstrukce. Z obrázku je patrné, že izolační vložka 3 má v průřezu tvar písmene I s přírubami 14, 15, obepínajícími přichycovací nožky 17, 18 s průřezem tvaru písmene L na kovových tyčích obou dílčích rámů 1, 2, a orientovanými kolmo na roviny 16a, 16b těchto dílčích rámů 1, 2, tj. roviny rovnoběžné s rovinou zasklení okenní nebo dveřní rámové konstrukce.

Tvar písmene I vložky 3 dále zahrnuje stojinu 19, oddělující oba dílčí kovové rámy 1, 2 od sebe. Tepelně izolační vložka 3 přitom -sestává ze dvou dílčích částí, navzájem do sebe zasunutých na drážku a pero a spojených spolu na záskočku, a to první části 21, nesoucí pero 22, vybíhající směrem kolmo na odpovídající přírubu 15 z přechodové stojinové části 23, a druhé čá-sti 20, opatřené drážkou 24, vymezovanou dvěma dílčími stojinami 25, které jsou kolmé na odpovídající přírubu 14. Pero 22, přechodová stojinová část 23 a dílčí -stojiny 25 potom dohromady tvoří stojinu 19 sestavené izolační vložky 3.

Zachycení obou částí 20, 21 izolační vložky 3 na přichycovacích nožkách 17, 18 kovových profilů obou dílčích rámů 1, 2 je dosaženo' zasunutím přírub 14, 15 obou částí 20, 21 na odpovídající přichycovací nožky 17, 18 pomocí drážek 26, které jsou k tomuto účelu v izolační vložce 3 vytvořeny. Současně s nasunutím drážek 26 na přichycovací nožky 17, 18, jak je zřejmé z obr. 7, dochází také k zatlačení pera 22 do drážky 24 a tím i sestavení izolační vložky 3. Dosáhne se tak pevného spojení obou dílčích rámů 1, 2, neboť rozhodujícímu zatížení působícímu kolmo na roviny 16a, 16b, vzdoruje pevnost materiálu vložky 3 po ce lé hloubce -drážek 26. Ta je poměrně znač ná a to zejména proto, že úsek 27 každé příruby 14, 15 zcela vyplňuje prostor odpovídající drážky 28 v kovovém profilu dílčího rámu 1, 2.

Jelikož i stojina 19 vyplňuje v oblasti přichycovacích - nožek 17 celou dutinu uvnitř výsledného - složeného profilu, nemůže prakticky dojít k žádné deformaci úseků 27 izolační vložky 3 a tím i k rozpojení složeného profilu vlivem zatížení působícího kolmo na rovinu zasklení. Zatížení v rovině - zasklení je v průběhu života konstrukce nepoměrně menší a může být spolehlivě zachyceno -mechanickým -spojem mezi oběma částmi - izolační vložky 3. Účinek vzájemného zaklínění částí 20, 21 spojem na záskočku je navíc - podporován tím, že - každá část 20, 21 se prostřednictvím úseků 27 současně opírá o oba dílčí kovové rámy 1, 2, které spojuje.

Jako materiál pro tepelně izolační vložku 3 lze použít jakékoli vhodné hmoty, která je špatným vodičem tepla, dá se dobře tvářet na profily požadovaného tvaru, má potřebnou mechanickou odolnost i trvanlivost z hlediska působení povětrnostních vlivů, a umožňuje určitou pružností provést spoj na záskočku. Vhodnými materiály jsou například polyvinylchlorid a -polyetylén. Stejného - materiálu se s - výhodou použije i pro napojující se tepelně izolační prvky, jako obkladový pásek 13 a přilehlé těsnicí profilové pásky 8, a 9, dělicí obvodovou spáru okna na dvě části. Pro uchycení těsnicích -profilových pásků 8, 9 je -s - výhodou alespoň jedna z čelních ploch 14a, 15a přírub 20, - 21 izolační vložky 3 opatřena odpovídající uchycovací drážkou 29, umožňující uchytit těsnicí profilový pásek 8, 9 vtlačením.

Pro zvýšení účinku - přerušení tepelného mostu je účelné - řešit tvar profilů dílčích rámů 1, 2 tak, aby mezi boky -stojiny 19 a -sousedními povrchy -těchto dílčích rámů 1, 2 byly vytvořeny vzduchové dutiny 30. - Tím se dále oslabí -přenos tepla přes tepelně izolační vložku a sníží tepelné ztráty okna.

Popsané řešení kovového rámu s přerušením tepelného mostu je určeno zejména pro okenní konstrukce. Stejně tak se velmi dobře hodí i pro konstrukce dveří v obvodových stěnách, kde je přerušení tepelného -mostu požadováno. V principu může najít uplatnění u jakékoli kovové rámové konstrukce v obvodových stěnách budov, u kterých - má být zvýšena tepelně izolační -schopnost přerušením tepelných -mostů.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Kovový rám pro dveře a okna s· přerušením tepelného mostu, sestávající ze -dvou dílčích kovových rámů, ležících v navzájem spolu rovnoběžných rovinách, a z tepelně izolační vložky, uložené mezi tyto dílčí rámy, přičemž všechny tyto tři základní dílčí části jsou navzájem spojeny v celek, vyznačený tím, že tepelně izolační vložka (3) má v průřezu tvar písmene I s přírubami (14, 15), obepínajícími přichycovací nožky (17, 18) profilu písmene L na kovových profilových tyčích obou dílčích rámů (1, 2), a orientovanými kolmo na rovinu · dílčích rámů! 1, 2) a stojinou (19), oddělujících oba kovové dílčí rámy (1, 2) od sebe, přičemž tepelně izolační vložka (3) sestává ze dvou dílčích částí (20, 21), navzájem do sebe zasunutých na drážku a pero a spojených spolu na záskočku, a to z - první části (21), · nesoucí pero (22), vybíhající · směrem kolmo na odpovídající přírubu (15) z přechodové stojinové části (23), a z druhé části (20), vynalezu opatřené drážkou (24), vymezovanou dvěma dílčími stojinami (25), kolmými na odpovídající přírubu, (14), přičemž pero (22), přechodová stojinová část (23) a dílčí stojiny (25) tvoří dohromady stojinu (19) sestavené tepelně izolační vložky (3), a příruby (14, 15) jsou opatřeny drážkami (26) pro zasunutí přichycovacích nožek (17, 18) kovových dílčích rámů (1, 2), a přičemž čelní plochy (14a, 15a) přírub (14, 15) leží na bočních površích výsledného rámu.
2. 2. Kovový rám pro dveře a okna podle bodu 1, vyznačený tím, že přichycovací nožky (17, 18) dílčích kovových · rámů (1, 2) vymezují po obou -stranách stojiny (19) dutiny (30) mezi povrchem dílčích kovových rámů (1, 2) a tepelně izolační vložkou (3).
3. 3. Kovový rám pro dveře a okna podle bodu 1, vyznačený tím, že alespoň jedna z čelních ploch (14a, 15a) přírub (14, 15) tepelně izolační vložky (3) je opatřena uchycovací drážkou (29) pro těsnicí pásek.