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Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit einer thermisch isolierten Durchführung für bewegliche Antriebselemente
durch Gebäudeaußenhühlen mit einem
raumseitigen Antriebselement und einem außenseitigen Abtriebselement,
die durch eine Durchgangsöffnung
in der Gebäudeaußenhülle verlaufen. Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen
einer solchen Durchführung.
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Das
Problem, einen Antriebsstrang vom Rauminneren zur Außenseite
eines Gebäudes
oder dergleichen führen
zu müssen,
stellt sich beispielsweise bei Sonnenschutzanlagen, die auf der
Außenseite
eines Fensters angeordnet sind und beispielsweise mit einer Handkurbel
von der Rauminnenseite her verstellt werden sollen: Üblicherweise
wird hierzu eine Durchgangsöffnung
im Mauerrahmen, Fensterrahmen oder Fassadenprofil vorgesehen, durch
die das Antriebselement verläuft.
Die Durchgangsöffnung
ist zwar innen- und außenseitig
mit einer Kappe abgedeckt, allerdings ist diese nicht in der Lage,
für eine
hinreichende Luftdichtigkeit oder auch Wasserdichtigkeit zur Außenseite
zu sorgen. So kann beispielsweise durch die Durchführung Feuchtigkeit
ins Mauerwerk, den Fensterrahmen oder in einen Profilhohlraum eindringen
und dort zu Korrosionsschäden oder
Schimmel führen.
Durch die bedingt durch ihren unmittelbaren Kontakt mit der Umgebung
sehr kalten Antriebselemente kann sich an diesen auch Kondensat
niederschlagen. Darüber
hinaus ist es nicht möglich,
mit den bekannten Durchführungen
den für Niedrigenergiehäuser geforderten
Blower-Door-Test zu bestehen, da die bekannten Durchführungen
nicht luftdicht ausgeführt
werden können.
Darüber hinaus entstehen
durch Luftundichtigkeiten und die unvermeidliche Wärmebrücke erhebliche
Wärmeverluste.
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In
der
DE 199 17 127
A1 ist ein Durchgang durch Trennelemente, wie z.B. Wände, Böden und Decken,
für Leitungen
und ähnliches
beschrieben, wobei die Abdichtung bezüglich der Ausbreitung von Feuer
und Rauch erfolgt und keine beweglichen Antriebselemente vorgesehen
sind.
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Bewegliche
Durchführungen
sind von anderen Fachgebieten her bekannt, siehe z. B. die
DE 697 02 280 T2 (Vorrichtung
der chemischen Verfahrenstechnik) oder die
DE 1 204 474 A (Vakuumtechnik), wobei
allerdings die thermische Isolation keine Rolle spielt.
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Die
DE 197 06 711 A1 beschreibt
das Abdichten einer starren Leitungsdurchführung, während die WO 82/01445 A1 allgemein
das Einstecken eines Rohrkörpers
in nicht vorgebohrtes, weiches Material beschreibt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Durchführung für Antriebselemente zu
schaffen, die hinsichtlich Luftdichtigkeit verbessert ist und das
Eindringen von Feuchtigkeit vermeidet, sowie ein Verfahren zur Herstellung
einer solchen Durchführung
zur Verfügung
zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Durchführung
der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welcher in die Durchgangsöffnung ein Rohrelement
eingefügt
und der Zwischenraum zwischen dem Rohrelement und der Durchgangsöffnung verschlossen
ist, wobei in dem Rohrelement ein thermisch isoliertes Trennelement
translatorisch und/oder drehbar mit enger Spiel passung beweglich geführt ist,
das das Antriebselement mit dem Abtriebselement zum Übertragung
von Antriebskräften und/oder
-momenten koppelt.
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Die
erfindungsgemäße Durchführung der Antriebselemente
durch Gebäudeaußenhüllen bietet den
Vorteil, daß durch
den verschlossenen Zwischenraum zwischen dem Rohrelement und der Durchgangsöffnung keine
Feuchtigkeit entlang der Außenseite
des Rohres in die Gebäudeaußenhülle, beispielsweise
Mauerwerk, Hohlräume
einer Profilstruktur oder einer Holzwandung eindringen und sich kein
Luftzug ausbilden kann. Das Trennelement sorgt zudem dafür, daß die Durchführung auch
innerhalb des Rohrelements luftdicht ist, was durch die paßgenaue
Führung
des Trennelements in dem Rohrelement erreicht werden kann. Das Rohrelement
besteht vorzugsweise aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoff. Je
nach Art der zu übertragenden
Antriebskräfte
und/oder -momente kann das Trennelement, das selbst ein Teil des
Antriebsstranges bildet, translatorisch in dem Rohrkörper verschieblich und/oder
in diesem drehbar gelagert sein. Gleichzeitig bildet es eine thermische
Trennstelle, so daß keine
Wärmebrücke vom
Rauminneren zum Raumäußeren mehr
vorhanden ist.
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Um
den Spalt zwischen der Durchgangsöffnung und dem Rohräußeren luft-
und feuchtigkeitsdicht zu verschließen, sind verschiedene Ausgestaltungen
der Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher der
Spalt zwischen der Durchgangsöffnung
und dem Rohrelement mit einem geschäumten Material ausgefüllt ist,
das vorzugsweise wenigstens stellenweise komprimiert ist. Das geschäumte Material
bietet eine gute Wärmedämmung, läßt sich
leicht verarbeiten und kann im komprimierten Zustand auch für einen
alleinigen Halt des Rohrelements in der Durchgangsöffnung in
der Gebäudeaußenhülle sorgen.
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Insbesondere
eignet sich geschäumtes
Material zum Abdichten und Halten des Rohrelements unabhängig von
der Beschaffenheit der Wandung. So kann mit dem geschäumten Material
ein Halt in gebohrten Hohlprofilen ebenso sichergestellt werden wie
in einer Bohrung im Mauerwerk oder einer Durchgangsbohrung einer
Holzstruktur.
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Das
geschäumte
Material kann beispielsweise so gewählt werden, daß es sich
nach der Montage des Rohrelements infolge einer chemischen Reaktion
aufbläht.
Bei einer größeren Durchgangsbohrung kann
hierzu eine entsprechende Rohmasse in den Spalt eingespritzt werden,
bevorzugt ist allerdings eine Variante, bei welcher das sich aufblähende Material
auf einem Klebeband, einer Folie oder einem Netz als Träger aufgebracht
ist. Im noch nicht aufgeblähten
Zustand wird das Rohr dann in die entsprechend gewählte Durchgangsöffnung eingeschoben und
anschließend
durch das sich aufblähende
Klebeband fixiert.
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Als
Alternative zu sich infolge einer chemischen Reaktion aufblähendem Material
ist es auch denkbar, daß das
geschäumte
Material ein verdichteter Schlauch aus Schaumstoff ist. Dieser ist
im Ausgangszustand dicker als der Spalt zwischen der Durchgangsöffnung und
der Außenseite
des Rohrelements und wird durch die Montage des Rohrelements verdichtet.
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Wie
bereits erwähnt,
ist das Trennelement vorzugsweise drehbar und/oder verschieblich
in enger Spielpassung in dem Rohrelement geführt. Die enge Passung ist so
gewählt,
daß einerseits
die gewünschte
Luftdichtigkeit erreicht wird, andererseits aber auch eine gute
Gängigkeit
des Trennelements in dem Rohrelement erreicht wird. Verbessert werden kann
die Beweglichkeit durch ein Schmiermittel, während die Dichtigkeit durch
ein zusätzliches
Dichtelement zwischen Rohr und Trennelement verbessert werden kann,
beispielsweise einen im Trennelement vorgesehenen O-Ring, der an
der Rohrinnenwandung gleitet. In den meisten Anwendungsfällen ist
ein solcher Dichtring aber gar nicht notwendig.
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Das
Trennelement selbst besteht vorzugsweise aus einem schlecht wärmeleitenden
Kunststoff, um die gewünschte
thermische Isolierung zwischen der Innen- und der Außenseite
sicherzustellen. Das Ankoppeln des Antriebs- und/oder Abtriebselements
erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Mehrkantansätzen, in welche das Antriebs-
bzw. Abtriebselement zur drehstarren Verbindung einsteckbar ist. Je
nach Festigkeit des gewählten
Materials für
das Trennelement können
die Antriebs- und Abtriebselemente unmittelbar im Material des Trennelements ein gesteckt
sein, ggf. können
aber auch Metalleinsätze
eingesetzt werden, die antriebs- und abtriebsseitig allerdings keine
Verbindung aufweisen sollten, damit eine Wärmebrücke in jedem Fall ausgeschlossen werden
kann.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung
einer thermisch isolierten Durchführung für Antriebselemente mit den zuvor
beschriebenen Merkmalen. Bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird zunächst durch
die Gebäudeaußenhülle eine
Durchgangsöffnung
in den gewünschten
Dimensionen erstellt. Anschließend wird
bei einer ersten Variante des Verfahrens ein röhrenförmiger Körper aus elastischem Material,
z. B. Schaumstoff, in die Durchgangsöffnung eingefügt, ein
Konus zum Aufweiten des röhrenförmigen Körpers auf
ein Rohrelement aufgesetzt und dieses in die Durchgangsöffnung eingeschoben,
wobei der röhrenförmige Schlauchkörper verformt
und im Bereich der Durchgangsöffnung
komprimiert wird. Als Alternative zu dieser Variante des Auffüllens des
Zwischenraumes zwischen der Durchgangsöffnung und der Rohraußenseite
ist es auch vorstellbar, eine Schicht aus einem reaktiven Material
auf ein Rohrelement außenseitig
aufzubringen, dieses in die Durchgangsöffnung einzufügen und
anschließend eine
chemische Reaktion abzuwarten, bei welcher sich das elastische Material
in der Durchgangsöffnung
aufbläht
und dadurch den Zwischenraum luftdicht verschließt.
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Nach
dem Einfügen
des Rohrelements und Verschließen
des Zwischenraumes wird nach dem Entfernen des Konus bzw. nach dem
Abschluß der chemischen
Reaktion ein in dem Rohrelement translatorisch und/oder drehbar
beweglich geführtes
thermisch isoliertes Trennelement mit enger Spielpassung eingesetzt,
das mit einem raumseitigen Antriebselement und einem au ßenseitigen
Abtriebselement gekoppelt wird. Damit steht eine luftdichte, feuchtigkeitsdick te
und thermisch isolierte Durchführung
eines Antriebsstranges durch eine Gebäudeaußenhülle zur Verfügung.
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Nachfolgend
wird anhand der beigefügten Zeichnungen
näher auf
Ausführungsbeispiele
der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
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1 eine
Prinzipskizze zur Veranschaulichung des Zusammenbaus einer Durchführung für Antriebselemente
durch eine Profilstruktur;
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2 eine
teilgeschnittene Ansicht einer montierten Durchführung von Antriebselementen durch
eine Profilstruktur;
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3 eine
vergrößerte Einzelheit
aus 2;
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4 eine
teilgeschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Durchführung für Antriebselemente
durch eine Profilstruktur;
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5 eine
vergrößerte Einzelheit
aus 4;
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6 einen
Längsschnitt
der montierten Durchführung.
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In 1 ist
schematisch ein erster Schritt des Zusammenbaus einer Durchführung 10 (siehe auch 2, 4 und 6)
gezeigt, die benötigt wird,
um Antriebskräfte
und/oder -momente von einem rauminnenseitigen Antrieb durch eine
Gebäudeaußenhülle, die
im Beispielsfalle ein Aluprofilrahmen 12 ist, zu einem Abtrieb 14 auf
der Gebäudeaußenseite
zu übertragen.
Der Abtrieb 14 ist im gezeigten Beispiel das Getriebe einer
Sonnenschutzanlage (siehe 2 und 4),
die an dem Aluprofilrahmen 12 außenseitig angebracht ist, der
Bestandteil einer Gebäudefassade
ist.
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In
einem ersten Schritt wird in dem Profilrahmen 12 eine Durchgangsbohrung 16 hergestellt,
so daß ein
Schaumstoffrohr 18 in diese eingefügt werden kann. Nach dem Einsetzen
des Schaumstoffrohres erfolgt die Montage eines wärmedämmenden Kunststoffrohres 20,
dessen Außendurchmesser
größer als
der Innendurchmesser des Schaumstoffrohres 18 ist. Um das
Kunststoffrohr 20 in das Schaumstoffrohr 18 einschieben
zu können,
ist entsprechend eine Montagehilfe 22 mit einem Konus 24 erforderlich,
die auf das Kunststoffrohr aufgesteckt wird. Beim Einschieben des
Kunststoffrohres 20 weitet der Konus 24 das Schaumstoffrohr 18 auf,
wobei dieses im Bereich der durchbrochenen Profilwandung komprimiert
wird, so daß es
axial unverschieblich an dem Aluprofilrahmen 12 gehalten
ist. Das Kunststoffrohr 20 erstreckt sich nach dem Einschieben
bei den in 2 und 4 gezeigten
Ausführungsbeispielen bis
in den Bereich einer Blende 26, die die Sonnenschutzanlage 28 abdeckt.
Auf diese Weise liegt das Rohrende in dem geschützten Bereich der Blende 26,
so daß in
das Rohr keine Feuchtigkeit eindringen kann. Das Schaumstoffrohr 18 erstreckt
sich hingegen nur bis an die Außenwandung 30 des
Aluprofilrahmens 12, und verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit
in die Hohlräume
des Profilrahmens 12 an der Rohraußenseite.
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An
Stelle der gezeigten Variante mit dem separat zu montierenden Schaumstoffrohr 18 ist
es auch denkbar, das Kunststoffrohr 20 zunächst mit
einem Klebeband, einer Folie oder einem Netz zu umgeben, die ein
chemisch reaktives Material tragen, das sich nach der Montage im
Aluprofilrahmen 12 aufbläht und dadurch die Rohraußenseite
gegen die Kanten der Profilwandungen im Bereich der Durchgangsöffnung 16 abdichtet.
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In
prinzipiell gleicher Weise kann ein Kunststoffrohr mit einem Schaumstoffrohr
oder mit chemisch reaktivem, sich aufblähendem Material auch in einer
massiven Gebäudeaußenhülle montiert
werden, beispielsweise in Mauerwerk oder der Bohrung eines Holzrahmens
oder einer Holzwandung. Das Schaumstoffrohr 18 bzw. das
sich aufblähende
Material dichtet dann großflächig gegen
die Innenwandung der Durchgangsbohrung 16 ab, während bei
einem Profil 12 die Abdichtung entsprechend nur an den
durchbrochenen Profilwandungen erfolgt.
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Nach
der Montage des Kunststoffrohres 20 in dem Aluprofilrahmen 12 werden
anschließend
ein Abtriebselement 32, das bei der Ausführungsform gemäß 2 ein
starrer Getriebestab mit Sechskantquerschnitt ist, ein thermisches
Trennelement 34 und ein Antriebselement 36 montiert,
wobei letzteres ebenfalls als Sechskantstab ausgebildet ist, der
mit einer Gelenklagerplatte (nicht gezeigt) zu verbinden ist und
dort axial abgestützt
ist.
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Das
thermische Trennelement 34 (siehe auch 3)
ist aus einem wärmeisolierenden
Material gefertigt, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff,
und ist mit einer engen Passung beweglich in dem Kunststoffrohr
drehbar gelagert. Auf der Antriebsseite des Trennelements 34 ist
ein erster Mehrkantansatz 38 zum Einstecken des Antriebsstabes 36 vorgesehen,
während
auf der Abtriebsseite ein zweiter Mehrkantansatz 40 zum Einstecken
des Getriebestabes 32 vorgesehen ist. Zwischen den beiden
Mehrkantansätzen 38, 40 verbleibt
eine Trennwand 42, die die thermische Trennung zwischen
dem Rauminneren und der Außenseite
sicherstellt. Wie aus 3 zu ersehen ist, stellt das
Trennelement 34 zum einen ein thermisches Isolierelement
dar und zum anderen ein Kupplungselement, das die Antriebs- mit
der Abtriebsseite verbindet. Bei hinreichend festem Material können die
Mehrkantansätze 38, 40 wie
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel unmittelbar
in dem Trennelement 34 ausgebildet sein, während bei
höheren
Beanspruchungen unter Umständen
Metalleinsätze
zweckdienlich sein können,
wobei die Trennwand 42 allerdings erhalten bleiben muß. Auf der
Außenseite
des Rohrelements 20 ist das Vorsehen eines Dichtelements,
beispielsweise eines O-Rings denkbar, der geschmiert sein kann, wobei
in den meisten Anwendungsfällen
bei geeigneter Wahl der Spielpassung zwischen Trennelement 34 und
Rohrinnenseite ein separates Dichtelement allerdings nicht notwendig
ist.
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In 4 und 5 ist
eine weitere Ausführungsform
der Durchführung 10 gezeigt,
die im wesentlichen der zuvor beschriebenen Ausführungsform entspricht. Allerdings
ist zur Verbindung des Trennelements 134 mit dem Abtrieb 14 eine
biegsame Welle 132 vorgesehen, die zur Verbindung mit dem
Trennelement 134 ein Vierkantende 139 besitzt. Entsprechend
ist bei dem thermischen Trennelement 134 der abtriebsseitige
Mehrkantansatz 140 als entsprechende Vierkantöffnung ausgebildet.
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Aus
der in 4 und 5 gezeigten Ausführungsform
wird ersichtlich, daß das
Trennelement 134 auch als Adapter einsetzbar ist, d. h.
es ist möglich,
eine rauminnenseitig standardisierte Antriebswelle, beispielsweise
mit dem in den Abbil dungen gezeigten Sechskantprofil, durch geeignete
Wahl der Mehrkantansätze
im Trennelement mit außenseitigen
Abtriebswellen mit anderer Querschnittsform zu verbinden. Dadurch
läßt sich
ein rauminnenseitig immer gleich aufgebauter Antrieb mit beispielsweise
einer Handkurbel mit Hilfe angepaßter Trennelemente 134 mit
nahezu beliebigen Abtriebselementen verbinden.
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Zur
Verdeutlichung der Isolationswirkung der Durchführung 10 ist in 6 diese
im Längsschnitt dargestellt,
wobei in Abweichung von den vorhergehenden Ausführungsformen ein Kunststoffrohr 220 rechtwinklig
durch ein Fassadenprofil 212 geführt ist. Die Durchgangsbohrung 216 ist
durch Durchbrechungen von bei diesem Ausführungsbeispiel vier Profilwandungen 217 ausgebildet.
Aus 6 ist deutlich erkennbar, daß das Schaumstoffmaterial 218,
das durch sich nach der Montage aufblähendes Klebeband, eingebrachten
Montageschaum oder ein Schaumstoffrohr entsprechend den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
gebildet sein kann, im Bereich der Profilwandungen 217 stark
komprimiert ist. Dadurch wird zum einen ein axiales Verklemmen des Rohrelements 220 in
der Durchgangsöffnung 216 erreicht
und zum anderen wird ein Eindringen von Feuchtigkeit und ein Luftzug
zwischen den Profilwandungen 217 und der Rohraußenseite
sicher verhindert.
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Erkennbar
ist in 6 auch das mit enger Spielpassung drehbar in dem
Rohrelement 220 geführte
Trennelement 234, in welches eine Antriebswelle 236 und
eine Abtriebswelle 232 eingesteckt sind.
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Bei
einer Montage der zuvor beschriebenen Durchführung in einer glattwandigen
Bohrung, beispielsweise in Mauerwerk, Beton oder Holz, ergibt sich
entsprechend keine wellige Ausbildung des Schaummaterials sondern
eine gleichmäßig verdichtete
Ausformung, so daß ein
dort vorhandener Spalt mit im wesentlichen gleicher Weite über die
Länge des
Rohrelements 220 ebenfalls luft- und feuchtigkeitsdicht
verschlossen ist und ein axialer Halt des Rohrelements 220 gegeben
ist.