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Die Erfindung betrifft ein Isolierfenster mit mindestens zwei Glasscheiben konstanter Stärke, wobei die Glasscheiben in einem Rahmen oder einem Flügel des Isolierfensters in parallelen Ebenen in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Glasscheiben in Glasscheibenrandbereichen durch einen Randverbund aneinander festgelegt sind, wobei der Randverbund sich entlang eines Umfangs der Glasscheiben erstreckt, so dass die Glasscheiben einen zusammenhängenden Scheibenverbund bilden, wobei der Scheibenverbund eine erste Sichtfläche, eine zweite Sichtfläche und eine Umfangsfläche aufweist, wobei die erste Sichtfläche und die zweite Sichtfläche diejenigen Flächen der mindestens zwei Glasscheiben sind, die annähernd parallel zu einer durch den Rahmen oder den Flügel des Isolierfensters aufgespannten Sichtebene angeordnet sind und von allen Flächen der mindestens zwei Glasscheiben den größten wechselseitigen Abstand aufweisen, wobei die Umfangsfläche durch einen ersten Sichtflächenumfang und zweiten Sichtflächenumfang, sowie den Abstand der ersten Sichtfläche zu der zweiten Sichtfläche aufgespannt wird.
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Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise wurden in den letzten Jahrzehnten große Anstrengungen unternommen, um die Energieeffizienz von Gebäuden, insbesondere durch Maßnahmen zur Wärmedämmung, zu verbessern. Als ein wichtiger Teilaspekt der Wärmedämmung eines Gebäudes wird die Verminderung des Wärmedurchgangs durch Fenster und Türen angesehen. Es wird davon ausgegangen, dass zwischen 15% und 20% des Wärmestroms durch eine Außenwandung eines Gebäudes durch die Fenster, also die Fensterfläche und den zugehörigen Fensterrahmen, erfolgen. In den letzten Jahren ist bei der Analyse des Wärmehaushaltes von Gebäuden der Fensterrahmen, insbesondere die Kontaktfläche zwischen Fensterrahmen und Hauswand, verstärkt in den Fokus der Betrachtung gerückt. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere der Randbereich der Fensterflächen noch ein relativ großes Optimierungspotenzial aufweist. Dieses wurde versucht auszuschöpfen, indem durch die Verwendung von Materialien mit geringem Wärmedurchgangskoeffizienten die Isolierung dieser Randbereiche verbessert werden sollte. Die im Stand der Technik bekannten Verfahren um eine sogenannte „warme Kante” zu realisieren, basieren entweder auf der Verwendung kostenintensiver Werkstoffe, wie etwa Silikonschäumen oder Edelstahl oder setzen komplizierte mehrteilige Herstellungsverfahren unter Zuhilfenahme komplexer Materialmischungen voraus.
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Als Aufgabe der Erfindung wird es angesehen, ein Isolierfenster so auszugestalten, dass der Effekt einer „warmen Kante” besonders einfach und kostengünstig realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Randverbund zumindest teilweise aus einem expandierten Kunststoffhartschaum besteht, wobei der Randverbund den Scheibenverbund in einem Scheibenverbundrandbereich entlang eines Scheibenverbundumfangs umgreift, wobei der Randverbund die komplette Umfangsfläche bedeckt, wobei der Randverbund die erste Sichtfläche und die zweite Sichtfläche teilweise bedeckt, wobei der Randverbund einen zumindest abschnittsweise konstanten Randverbundquerschnitt aufweist, wobei der Randverbundquerschnitt sich von der ersten Sichtfläche und der zweiten Sichtfläche mindestens um 0,2 cm, bevorzugt mindestens 0,6 cm und besonders bevorzugt mindestens 1,0 cm weg erstreckt, wobei der Randverbund sich von der Umfangsfläche mindestens 0,2 cm, bevorzugt mindestens 0,6 cm und besonders bevorzugt 1,0 cm weg erstreckt, so dass durch den Randverbund der Wärmedurchgang durch das Isolierfenster verringert wird. Expandierte Kunststoffhartschäume, lediglich beispielhaft seien hier Styropor und der sogenannte „Bauschaum” angeführt, sind kostengünstig, sehr gut verfügbar und weisen ausgesprochen geringe Wärmedurchgangskoeffizienten auf. Hinzu kommt, dass sie neben der hervorragenden Wärmedämmung auch gute mechanische Eigenschaften aufweisen, so dass sie neben ihrer Verwendung als Funktionswerkstoff auch als Konstruktionswerkstoff verwendet werden können. Durch die Ausgestaltung des Randverbundes des erfindungsgemäßen Isolierfensters als ein den Scheibenverbund umgreifendes Profil werden Wärmebrücken zwischen dem Rahmen oder dem Flügel des Fensters effektiv verhindert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Rahmen oder der Flügel des erfindungsgemäßen Isolierfensters aus einem Werkstoff gefertigt sind, der einen sehr hohen Wärmedurchgangskoeffizienten aufweist, wie etwa ein metallischer Werkstoff.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass der expandierte Kunststoffhartschaum des Randverbundes zumindest teilweise in einem Hohlprofil angeordnet ist. Die Verwendung von Hohlprofilen ist im Bereich des Fensterbaus üblich und weit verbreitet. Die Verwendung eines Hohlprofils bei der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Isolierfensters bietet die Möglichkeit die mechanischen Eigenschaften des Randverbundes zu verbessern und seine Belastbarkeit zu erhöhen. Insbesondere der Schutz des Randverbundes vor mechanischen und Umwelteinflüssen kann durch die Anordnung des expandierten Kunststoffhartschaums in einem Hohlprofil deutlich verbessert werden.
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Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Hohlprofil zumindest teilweise aus einem metallischen Werkstoff besteht. Metallische Werkstoffe weisen sehr gute mechanische Eigenschaften auf und Bauteile aus diesen Werkstoffen können somit in der Regel sehr kompakt ausgelegt werden. Neben den mechanischen Vorteilen werden metallische Oberflächen häufig als ästhetisch ansprechend empfunden. Auch dort, wo eine hohe Brandwiderstandsklasse erforderlich ist, kann es sinnvoll sein, einen hohen Anteil an metallischen Werkstoffen bei den Konstruktion des erfindungsgemäßen Isolierfensters vorzusehen und damit auch das Hohlprofil des Randverbundes aus einem derartigen Werkstoff zu fertigen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Hohlprofil zumindest teilweise aus einem nicht metallischen Werkstoff besteht. Nicht metallische Werkstoffe weisen sehr häufig gute Isolationseigenschaften auf, sind kostengünstig und lassen sich leicht verarbeiten. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Isolierfensters ist nicht darauf beschränkt, dass das Isolierfenster lediglich in ortsfesten Konstruktionen verwendet werden kann. Insbesondere im Bereich des Schiffbaus und bei der Konstruktion von sogenannten Wohnwagen kommt den isolierenden Eigenschaften einzelner Komponenten mehr und mehr Bedeutung zu. Besonders bei derartigen Anwendungen, bei denen es auf ein geringes Gewicht des erfindungsgemäßen Isolierfensters ankommt, kann die Verwendung von nicht metallischen Werkstoffen sinnvoll sein. Nicht metallische Werkstoffe, allen voran bestimmte Kunststoffe, weisen eine hohe Widerstand gegenüber korrosiven Flüssigkeiten, Gasen und Aerosolen auf. Die chemische Einstellung eines Widerstands gegenüber einem bestimmten Umwelteinfluss kann bei Kunststoffen sehr gezielt vorgenommen werden. Damit bietet sich die Verwendung des erfindungsgemäßen Isolierfensters auch dort an wo mit dem Auftreten derartiger schädlicher Umwelteinflüsse gerechnet werden muss.
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Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Isolierfenster eine Breite von weniger als 1.110 mm sowie eine Höhe von weniger als 2.110 mm aufweist, sodass das Isolierfenster als ein Fenster für eine Tür verwendet werden kann. Die Verwendung von Fenstern in Türen ist weit verbreitet und üblich. Hierbei kommt es insbesondere darauf an, dass die verwendeten Fenster es ermöglichen, eine Tür zu realisieren, die die gleichen Eigenschaften, oder ähnliche Eigenschaften, aufweist wie eine Tür, die ohne ein Fenster ausgeführt wird. Besonders die Wärmedämmung und die Einbruchshemmung sind vor diesem Hintergrund von großer Bedeutung. Durch die Verwendung von expandiertem Kunststoffhartschaum im Bereich des Randverbundes, weist das erfindungsgemäßen Isolierfensters sowohl sehr gute dämmende, als auch einbruchhemmende Eigenschaften auf.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass Rahmen und oder Flügel des Isolierfensters zumindest teilweise aus einem organischen Werkstoff gefertigt sind. Als organischer Werkstoff hat sich im Fensterbau insbesondere Holz durchgesetzt. Eine hohe Anzahl an Fenster wird, trotz der Konkurrenz durch metallische und nicht metallische Werkstoffe, nach wie vor aus Holz gefertigt.
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Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass Rahmen und oder Flügel des Isolierfensters zumindest teilweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind. Der am häufigsten bei der Konstruktion von Fenstern verwendete metallische Werkstoff ist Aluminium. Aluminium weist hervorragend mechanische Eigenschaften auf und kann einfach zu den im Fensterbau üblichen Profilen verarbeitet werden. Durch die Verwendung eines teilweise aus einem expandierten Kunststoffhartschaum bestehenden Randverbundes bei dem erfindungsgemäßen Isolierfenster können Nachteile für die Isolierung die aus der hohen Wärmeleitfähigkeit metallischer Werkstoffe resultieren, sehr gut kompensiert werden. Insbesondere das Auftreten von Wärmebrücken kann so minimiert werden.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass Rahmen und oder Flügel des Isolierfensters zumindest teilweise aus einem Kunststoff gefertigt sind. In den letzten Jahren konnten durch die Fortschritte bei der Entwicklung widerstandsfähiger und zäher Kunststoffe Fenster entwickelt werden, die einen geringen Anteil metallischer Werkstoffe aufweisen. Diese sind günstiger in der Herstellung und weisen bessere thermische Eigenschaften auf, als Fenster die beispielsweise aus Metall gefertigt sind. Durch die gute Anpassungsfähigkeit von Kunststoffen an verschieden schädliche Umwelteinflüsse, kann ein erfindungsgemäßes Isolierfenster mit einem Rahmen und/oder Flügel aus Kunststoff auch in Bereichen verwendet werden, in denen mit derartigen Einflüssen gerechnet werden muss.
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Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass zumindest eine der Glasscheiben aus einem Funktionsglas gefertigt ist. Funktionsgläser, die beispielsweise Filter für bestimmte Wellenlängen elektromagnetischer Strahlungen aufweisen, sind heutzutage weit verbreitet und üblich. Insbesondere die Filterung von UV-Strahlung und Infrarotstrahlung ist von großer Bedeutung. Eine zu hohe Durchlässigkeit für UV-Strahlung kann dazu führen, dass es bei Menschen zu einem Sonnenbrand und bei fortlaufender Exposition zu Hautkrebs kommt. Eine zu hohe Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung führt dazu, dass sich Räume sehr stark aufheizen und gegebenenfalls aufwendig gekühlt werden müssen. Durch die Nutzung einer an den Einsatzzweck angepassten Scheibe aus einem Funktionsglas kann das erfindungsgemäße Isolierfenster an den gewünschten Einsatzzweck angepasst werden.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Funktionsglas ein eingefärbtes Glas ist. Das Einfärben von Glas ist seit langer Zeit üblich und im Bereich des Baugewerbes weitverbreitet. Es dient insbesondere dazu, eine Glasfläche ästhetischer zu gestalten und entsprechend eines Kundenwunsches zu personalisieren. Das erfindungsgemäße Isolierglas kann dahingehend angepasst werden, sodass es sich ansprechend in seine geplante Einsatzumgebung einfügt.
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Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Funktionsglas einen erhöhten Widerstandswert gegenüber widrigen Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Hitze, Chemikalien oder radioaktiver Strahlung auf. Das erfindungsgemäße Isolierfenster kann durch die Verwendung von Spezialglas an die Verwendung in einer Umgebung angepasst werden, in der es erforderlich sein kann, dass es schädlichen Umwelteinflüssen widerstehen muss. Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Isolierfensters, das mit Spezialglas ausgestattet ist, kann ebenfalls erforderlich sein, wenn konstruktive Erfordernisse bei der Ausgestaltung eines Gebäudes eine bestimmte Brandschutzklasse, die üblicherweise in einer Widerstandszeit in Minuten angegeben wird, voraussetzt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Funktionsglas ein Verbundglas ist. Verbundglas zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen zwei dünnen Glasscheiben ein weiteres Material, häufig eine Kunststofffolie, eingebracht ist, welche die mechanische Widerstandsfähigkeit des Glases deutlich erhöht. Ein wichtiges Beispiel für die Verwendung von Verbundglas sind bruchsichere Scheiben. Im Bereich von Fenstern und Türen haben sich Verbundgläser als besonders geeignet erwiesen, um Türen und Fenster gegen Einbruch zu sichern. Das erfindungsgemäße Isolierfenster kann somit durch die Verwendung einer Glasscheibe aus Verbundglas gehärtet und zur Verwendung in sicherheitsrelevanten Bereichen angepasst werden.
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Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass zwischen den Glasscheiben ein Abstandshalter angeordnet ist. Abstandshalter sind bei Fenstern, die mehrere Glasscheiben aufweisen ein übliches Konstruktionsmerkmal. Der Abstandshalter kann bei dem erfindungsgemäßen Isolierfenster sowohl als Abschnitt des Randverbundes ausgebildet sein, als auch als ein separates Konstruktionselement, etwa in Form eines Profils aus einem metallischen Werkstoff, das zwischen den Glasscheiben im Bereich des Randverbundes angeordnet wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Isolierfensters werden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
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1 und 2 eine schematische Schnittzeichnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierfensters und
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3 bis 5 ausschnittsweise Schnittzeichnungen von Ausführungsformen von Scheibenverbünden von erfindungsgemäßen Isolierfenstern.
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In den 1 und 2 sind schematische Darstellungen von erfindungsgemäßen Isolierfenstern 1 mit mindestens zwei Glasscheiben 2 gezeigt. In 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierfensters 1 gezeigt, das zwei Glasscheiben 2 aufweist, wohingegen die in 2 gezeigt Ausführungsform drei Glasscheiben aufweist. Die Anzahl der Glasscheiben ist lediglich beispielhaft gewählt und kann im Bedarfsfall weiter erhöht werden. Die Glasscheiben 2 sind in einem Rahmen 3 des Isolierfensters 1 in einem Abstand zueinander in parallelen Ebenen angeordnet und mittels eines Randverbundes 4 in Glasscheibenrandbereichen 5 aneinander festgelegt, wobei einer der Glasscheibenrandbereiche 5 in 1 gezeigt ist. Die Glasscheiben 2 bilden dabei einen zusammenhängenden Scheibenverbund 6. Der Randverbund 4 des dargestellten erfindungsgemäßen Isolierfensters 1 ist vollständig aus einem expandierten Kunststoffhartschaum 7 gefertigt und umgreift den Scheibenverbund 6 in einem Scheibenverbundrandbereich 8, wobei der Randverbund 4 sich bis in einen Randbereich einer ersten Sichtfläche 9 und einer zweiten Sichtfläche 10 des Scheibenverbundes 6 erstreckt. Der expandierte Kunststoffhartschaum 7 verringert bei dem dargestellten erfindungsgemäßen Isolierfenster 1 einen Wärmdurchgang durch das Isolierfenster 1, insbesondere in dem Scheibenverbundrandbereich 8.
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In den 3 bis 5 sind ausschnittsweise Schnittzeichnung von Scheibenverbünden 6 von erfindungsgemäßen Isolierfenstern gezeigt, wobei die Glasscheiben 2 der Scheibenverbünde 6 jeweils durch Randverbünde 4 aneinander festgelegt sind. Der in 3 dargestellte Scheibenverbund 6 weist einen einteilig gefertigten Randverbund 4 auf, der ausschließlich aus einem expandierten Kunststoffhartschaum 7 gefertigt ist. Durch den expandierten Kunststoffhartschaum 7 wird zwischen den Glasscheiben 2 ein Abstandshalter 11 ausgebildet. Im Gegensatz dazu weist der in 4 ausschnittsweise dargestellte Scheibenverbund 6 einen Randverbund 4 auf, bei dem der expandierte Kunststoffhartschaum 7 zumindest teilweise innerhalb eines Hohlprofils 12 angeordnet ist. Der Abstandshalter 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eines Randverbundes 4 eines erfindungsgemäßen Isolierfensters als ein Abstandshalterhohlprofil 13 ausgeführt.
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Bei dem in 5 ausschnittsweise dargestellten Scheibenverbund 6 ist der expandierte Kunststoffhartschaum 7 in einem geschlossenen Hohlprofil 12 angeordnet, wobei der Abstandshalter 11 durch einen Abschnitt des Hohlprofils 12 gebildet wird.
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In den lediglich beispielhaften Abbildungen der 3 bis 5 wurde auf die Darstellung eventuell notwendiger, aus dem Stand der Technik bekannter Festlege-, Dicht- und Montagehilfsmittel, wie etwa Nägel, Splinte, Klebstoffe, Dichtmassen oder Ähnliches verzichtet.
