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TECHNISCHES
GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein hochwärmedämmendes
Rund- oder Ovalschwingfenster, das sich durch eine hohe ökologische
Verträglichkeit
auszeichnet. Es ist charakterisiert durch den vorwiegenden Einsatz
hochwertiger und natürlich
nachwachsender Werkstoffe. Sein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist
der Passivhaussektor.
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STAND DER
TECHNIK
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Mit einem zunehmenden Umweltbewusstsein
in breiten Schichten der Bevölkerung
steigt auch die Nachfrage nach energieeffizienten und umweltschonenden
Lösungen
für den
Wohnbereich.
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Vom Gesichtspunkt eines möglichst
effizienten Energieverbrauchs in Wohnräumen kommt den Fenstern ein
hoher Stellenwert zu. Sie stellten im Hinblick auf die Wärmedämmung häufig einen
Schwachpunkt dar.
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Zur Erhöhung der Wärmedämmwirkung der Fenster wurden
die Zwei- und die Mehrfachverglasung eingeführt, deren Vorteile neben einer
verbesserten thermischen auch in einer deutlich verbesserten Schalldämmung zu
sehen sind. Zur Erhöhung
der Dämmwirkung
des Fensterrahmens sind Ausführungsformen
in grosser Vielfalt bekannt worden. Sie alle beruhen auf der Kombination
einer Trag- und einer Dämmstruktur.
So besteht beispielsweise ein bekannter Rahmen aus einem Aluminium-
oder Kunststoffprofil mit einem Schaumstoffkern, vorzugsweise aus
Polyurethan.
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Obgleich derartig aufgebaute Fensterrahmen
einen deutlichen Zugewinn an Wärmedämmung versprechen,
so steht diesem Vorteil doch der Nachteil gegenüber, dass die Gewinnung und
Formgebung dieser Werkstoffe (Aluminium und Kunststoff) mit einem
hohen Energieeintrag verbunden ist, und deren Entsorgung ebenfalls
eines erheblichen Aufwands bedarf. Gerade auf dem sehr an ökologischen
Gesichtspunkten orientierten Passivhaussektor besteht ein Bedürfnis nach
alternativen, ökologisch
unbedenklichen Werkstoffen.
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In diesem Zusammenhang ist schon
vorgeschlagen worden, Holzrahmen mit Naturfaser- oder Korkmaterial
als Dämmstoff
zu kombinieren. Häufig
sind die Dämmstoffe
in eigens ausgeformte Hohlräume
eingelegt. Diese bekannten Lösungen
befriedigen im Hinblick auf das Wärmedämmvermögen jedoch nur bedingt. Auch
sind sie aufgrund der zahlreichen Ausformungen zur Aufnahme des
Dämmstoffs
oder des Erfordernisses einer zusätzlichen Verkleidung zum Schutz
des Dämmstoffs
vor Witterungseinflüssen
relativ aufwändig
herzustellen. Im Hinblick auf statische Erfordernisse weisen Blendrahmen
und Flügelrahmen
eine unterschiedliche Schichtenstruktur auf, was zusätzlich den
Fertigungsaufwand erhöht.
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Für
einen Einsatz auf dem Passivhaussektor ist gemäss den einschlägigen Normvorschriften
ein hohes Wärmedämmvermögen mit
einem Wärmedurchgangskoeffizienten
Uw ≤ 0,8
W/m2K obligatorisch.
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Bei modernen passivhaustauglichen
Fenstern werden des weiteren eine niedrige Luftdurchlässigkeit und
eine hohe Schlagregendichtheit vorausgesetzt, für deren Gewährleistung im Rahmenprofil
umlaufende Dichtungen verantwortlich sind. Gerade Rund- oder Ovalschwingfenster
stellen hohe Anforderungen an die Qualität der Dichtungen, da in der
Drehachse die Anschlags- und die Dichtungsebene wechseln. So ist
nach einer bekannten Lösung
des Standes der Technik oberhalb der Drehachse die Dichtung derart
in dem Blendrahmen fixiert, dass das Profil des Flügelrahmens
von innen an die Dichtung anschlägt,
während
unterhalb der Drehachse die Dichtung im Flügelrahmen fixiert ist und von
aussen am Blendrahmen anliegt. Die getrennten Anschlagdichtungen
im Bereich der Drehachse stellen eine Dichtungsschwachstelle dar.
Dieser Nachteil kann auch durch das von Fenstern mit rechteckiger
Geometrie her an sich bekannte Hintereinanderschalten einer Mehrzahl
angepasster Abstufungen der Profile, die jeweils mit einer Anschlagdichtung
ausgerüstet
sind, nicht abgefedert werden. Die Drehachse bleibt eine Schwachstelle
derartiger Anschlagdichtungssysteme. Die bekannten auf dem Markt
angebotenen Schwingflügelfenster
mit Anschlagdichtungen genügen
den hohen Anforderungen der Passivhaustechnologie in keiner Weise,
weder im Hinblick auf das Wärmedämmvermögen noch
hinsichtlich Luftdurchlässigkeit
und Schlagregendichtheit.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ausgehend von dem genannten Stand
der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hochwärmedämmendes
Rund- oder Ovalschwingfenster von hoher ökologischer Verträglichkeit
bereitzustellen, das den Vorteil eines vergleichsweise geringen
Fertigungsaufwands mit ausgezeichneten Gebrauchseigenschaften verbindet
und die Anforderungen des Passivhausmarktes erfüllt.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein
Rund- oder Ovalschwingfenster der in den unabhängigen Ansprüchen genannten
Art gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht
darin, Flügel-
und Blendrahmen als Verbundkörper
aus einer Anzahl wechselweise verleimter Trag- und Dämmprofile
zu konzipieren, wobei die Tragprofile aus einem Holzwerkstoff und
die Dämmprofile
aus einem Korkwerkstoff bestehen, und alle Schichten radial durchgehend,
im wesentlichen parallel, ausgebildet sind. Auf diese Weise ist
jede Dämmschicht
innerhalb des Verbundkörpers sandwichartig
zwischen zwei Tragschichten eingebettet und somit vor Witterungseinflüssen geschützt. Blend- und Flügelrahmen
stimmen in Anordnung und Dimension des Schichtenaufbaus überein.
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Nach einer vorzugsweisen Ausführungsart
sind die Rahmen aus fünf
durchgehenden Schichten zusammengesetzt, nämlich drei Trag- und zwei Dämmschichten.
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Nach einer besonders bevorzugten
Ausführungsart
eines erfindungsgemässen
Schwingfensters ist dabei die Mehrfachisolierverglasung innerhalb
des von den Dämmschichten
umgrenzten Bereichs angeordnet.
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Als besonders vorteilhaft hat es
sich erwiesen, den Schliessspalt eines derartig konfigurierten Schwingfensters
mit zumindest zwei Dichtungen auszurüsten, wobei zumindest eine
erste Dichtung in an sich bekannter Weise als Anschlagdichtung ausgebildet
ist, und eine zweite Dichtung als eine umlaufende Schleifdichtung
ausgebildet ist.
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Eine in einer Ausnehmung im äusseren
Bereich des Flügelrahmens
fixierte, in einer Ebene umlaufende, nicht getrennte Schlauchdichtung
hat sich in diesem Zusammenhang als äusserst effiziente Schleifdichtung
herausgestellt.
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Durch die Ausrüstung eines Schwingflügelfensters
mit der erfindungsgemässen
Querschnittskonstruktion von Blend- und Flügelrahmen sowie einer äusseren
umlaufenden Schleifdichtung gelingt es, die Vorgaben zur Herstellung
energiesparender und passivhaustauglicher Rund- oder Ovalschwingfenster
zu erfüllen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten
der Erfindung seien nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
werden nur die für
die Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt. Gleiche oder einander
entsprechende Elemente figurieren unter demselben Bezugszeichen.
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Hierbei zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines gattungsgemässen Rundfensters
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2 eine
Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rund- oder
Ovalschwingfensters
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3 eine
Schnittdarstellung des Bereichs des äusseren Schliessspalts
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4 eine
Darstellung des Isothermenverlaufs bei einem erfindungsgemässen Schwingflügelfenster.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Ein Rundschwingfenster der nachfolgend
beschriebenen Art, anhand deren die Erfindung beispielhaft dargestellt
wird, umfasst im wesentlichen einen Blendrahmen (1) und
einen Flügelrahmen
(2), in welchen dichtend eine Mehrfachglasscheibe (3)
mit drei Einzelscheiben eingebettet ist. Zwei in horizontaler Ebene
diametral gegenüberliegende
Scharniereinrichtungen (11) fixieren Blend- (1) und
Flügelrahmen
(2) in ihrer gegenseitigen Lage und erlauben eine Schwenkbewegung
des letzteren um nahezu 180° um
die horizontale Achse. Mittels eines betätigbaren Zentralverschlusses
(12) wird der Flügelrahmen
(2) in seiner Schwenkbewegung blockiert. Verstellbarer
Andruck, Bremseinstellung sowie mehrstufige Spaltlüftung sind
möglich.
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Es ist ein wesentliches ökologisches
Merkmal des hier vorgestellten Schwingflügelfensters, dass die Rahmen
(1;2) praktisch ausschliesslich auf den natürlichen
Werkstoffen Holz und Kork basieren. Holz und Kork sind äusserst
hochwertige und kontrolliert nachwachsende Werkstoffe, die auf eine
lange Tradition als Baustoffe zurückblicken. Sie sind äusserst
umweltverträglich
und bei entsprechender Behandlung, beispielsweise einer Oberflächenbehandlung
auf Acrylbasis, schadstofffrei.
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Die Rahmen (1;2)
der erfindungsgemässen
Schwingflügelfenster
zeichnen sich durch eine neuartige Kombination dieser beiden ökologisch
brillanten Werkstoffe in einem Verbundkörper aus, wobei innerhalb dieses
Verbundes dem Holz vorrangig eine tragende Funktion und dem Kork
vorrangig eine wärmedämmende Funktion
zugewiesen wird.
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Erfindungsgemäss sind Blend- (1)
und Flügelrahmen
(2) als ein Verbundkörper
von miteinander verleimten Trag- (5) und Dämmprofilen
(6) konzipiert. Dabei verlaufen alle Schichten (5;6)
radial durchgehend in konstanter Schichtdicke zwischen Innen- und
Aussenradius sowohl des Blendrahmens (1) wie auch des Flügelrahmens
(2). Jede Dämmschicht
(6) ist sandwichartig von zwei Tragschichten (5)
begrenzt. So ist der Dämmwerkstoff
zuverlässig
vor Witterungseinflüssen
geschützt.
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Nach einer bevorzugten in 2 dargestellten Ausführungsform
umfasst jeder Rahmen (1) und (2) ein inneres und
zwei äussere
Tragprofile (5) aus einem Nadelholz, wie Fichte, welche
Tragprofile (5) zwei Dämmschichten
(6) aus Kork einschliessen. Dabei ist zu erkennen, dass
Blendrahmen (1) und Flügelrahmen
(2) in Anordnung und Dimension des Schichtenverbunds übereinstimmen
und damit die einzelnen Trag- und Dämmschichten, wie auch die äusseren
Konturen der Rahmen (1) und (2), fluchtend zueinander
ausgebildet sind.
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Es sei and dieser Stelle nochmals
betont, dass die wirkungsbezogenen Begriffe „Tragschicht" und „Dämmschicht" dabei so zu verstehen
sind, dass die Tragschicht vorrangig eine Tragfunktion und die Wärmedämmschicht
vorrangig eine Wärmedämmfunktion
erfüllt.
Dabei wird als selbstverständlich
unterstellt, dass die Tragschicht auch eine gewisse Wärmedämmwirkung
ausübt
und die Wärmedämmschicht
je nach Materialprovenienz auch einen mehr oder weniger ausgeprägten statischen
Beitrag liefert.
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Als Verglasung (3) ist in
an sich bekannter Weise ein Dreischeibenaufbau mit Thermix-Abstandhaltern (4)
und Argonfüllung
gewählt.
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Die Glasränder sind dabei beidseitig
umlaufend in Korkstreifen (7), vorzugsweise in einer Dicke
von 3-4 mm, eingebettet. Die Glashalteleisten (13) sind
ebenfalls aus Massivholz und als geschlossener Ring mit durchlaufenden
Fugen gefertigt. Im Hinblick auf mögliche spätere Reparaturverglasungen
sind die Glashalteleisten (13) verschraubt und somit herausnehmbar.
Um die Wärmedämmung zusätzlich zu
verbessern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, auch an der Kontaktstelle
der Verglasung zu dem die Dämmprofile
(6) trennenden inneren Holzprofil (5) eine Korkeinlage
(14) einzulassen.
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Der Schliessspalt (8) ist
in an sich bekannter Weise gestuft ausgebildet und mit einem Dreifach-
Rundum-Dichtungssystem (9) aus dauerelastischem Material
ausgestattet. Diese Massnahme bildet zwischen den einzelnen Abstufungen
in sich abgeschlossene wärmeisolierende
Hohlräume
(10). Indem die wärmedämmenden
Korkschichten (6) durchgehend ausgebildet sind und bis
in den Bereich des Schliessspalts (8) hineinragen, resultiert
eine isoliertechnisch günstige
Kombination von Hohlräumen
(10) mit verminderter Wärmeströmung und
diese begrenzendem Wandmaterial (6) mit verminderter Wärmeleitung.
Als dem Zweck der Erreichung der Passivhaustauglichkeit besonders
nützlich
erweist es sich dabei, die der Wetterseite zugewandte Dichtung des
Dreifachdichtungssystems (9) als Schleifdichtung (15)
auszubilden. Die Schleifdichtung (15) ist vorzugsweise
als Schlauchdichtung konzipiert.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
einer Schleifdichtung (15) ist dabei in 3 wiedergegeben. In seinem äusseren,
sprich wetterseitigen, Bereich besitzt der Flügelrahmen (2) eine
Ausnehmung (16), welche der auszugsfesten Fixierung von
Haltestegen (18) eines umlaufenden, nicht getrennten schlauchförmigen Dichtkörpers (17)
dient. Der äussere
Durchmesser (D) des Dichtkörpers
(17) übersteigt
die Breite des Schliessspalts um etwa 10% bis 30%, vorzugsweise
um 25%. Bei einer Spaltbreite von 4mm soll der Dichtkörper (17)
im entspannten Zustand demnach etwa 4,5mm bis 6mm, vorzugsweise
5,5mm, über
die Stufenoberkante (20) des Flügelrahmens (2) hinausragen.
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Sowohl Schleifdichtung (15)
wie auch Anschlagdichtungen (19) bestehen vorzugsweise
aus einem elastomeren Werkstoff mit einer Härte von etwa 50 Shore A bis
60 Shore A. Es versteht sich von selbst, dass dieser Werkstoff neben
einem guten Rückstellvermögen schweissfähig sein
und über
eine gute Witterungsbeständigkeit,
nicht zuletzt UV-Beständigkeit,
verfügen
sollte.
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Ein entsprechend den vorstehenden
Ausführungen
konzipiertes einflügeliges
Rundschwingfenster mit einem Rahmenaussendurchmesser von etwa 1100
mm und einer Rahmenstärke
von 86mm erreicht in der Luftdurchlässigkeit gemäss DIN EN
12207 die Klasse 4 und in der Schlagregendichtheit nach
DIN EN 12208 die Klasse 8A. Sein Wärmedurchgangskoeffizient unterschreitet
mit 0,75 W/m2K markant die anspruchsvollen Grenzwerte
des Passivhaussektors.
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4 gibt
den Isothermenverlauf eindrucksvoll wieder. Die Tabellen 1 bis 5
zeigen die Ergebnisse der Prüfung
auf Luftdurchlässigkeit
und Schlagregendichtheit.
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Aus diesen Informationen ist ohne
weiteres zu erkennen, dass ein erfindungsgemäss konzipiertes Schwingflügelfenster
die Beanspruchungsgruppe C nach DIN 18055 / 1981 – 10 erfüllt.
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Diese ausgezeichneten Referenzwerte
weisen das erfindungsgemässe
Fenster somit als passivhaustauglich aus.
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Referenzluftdurchlässigkeit
bei 100 Pa und bei maximalen Prüfdrücken, bezogen
auf die Gesamtfäche,
bei den Klassen 1 bis 4.
Gesamtfläche: 0,8
m
2 Tabelle
1
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Referenzluftdurchfässigkeit
bei 100 Pa und bei maximalen Prüfdrücken, bezogen
auf die Fugenlänge, bei
den Klassen 1 bis 4.
Fugenlänge: 3,0
m.
Tabelle
2
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- 1
- Blendrahmen
- 2
- Flügelrahmen
- 3
- Verglasung
- 4
- Abstandhalter
- 5
- Tragprofil,
-schicht
- 6
- Dämmprofil,
-schicht
- 7
- Korkstreifen
- 8
- Schliessspalt
- 9
- Dreifachdichtungssystem
- 10
- Hohlraum
- 11
- Horizontaler
Drehpunkt
- 12
- Zentralverschluss
- 13
- Glashalteleiste
- 14
- Korkeinlage
- 15
- Schleifdichtung
- 16
- Ausnehmung
im Rahmen
- 17
- Schlauchförmiges Dichtprofil
der Schleifdichtung (15)
- 18
- Haltesteg
der Schleifdichtung (15)
- 19
- Anschlagdichtung
- 20
- Stufenoberkante
des Flügelrahmens
im Bereich der Schleifdichtung (15)