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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fenstersprossen, und genauer
gesagt auf Fenstersprossen, die in dem Zwischenraum zwischen Fensterscheiben
von Isolierglaseinheiten wie z.B. Doppelverglasungen angeordnet
sind.
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BESCHREIBUNG
DER DIESBEZÜGLICHEN
TECHNIK
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In
Isolierglaseinheiten, die "warm
edge"-Bedingungen
(z.B.
US 6,339,909 )
bereitstellen, ist die Aufrechterhaltung der "warm edge"-Bedingungen wichtig.
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Weiterhin
werden bei einigen Anwendungen wie der Renovierung von alten Gebäuden oder
anderen Anwendungen, bei denen die optische Erscheinung von Fenstern,
die durch sogenannte Fenstersprossen unterteilt sind, wichtig ist,
Fenstersprossen verwendet. Falls die Isolierglaseinheit durch Zusammenbau
einer Mehrzahl von kleineren Isolierglaseinheiten hergestellt wird,
ist die resultierende Isolierglaseinheit sehr teuer.
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Eine
andere Vorgehensweise ist die Verwendung einer Isolierglaseinheit
voller Größe mit angeklebten
Fenstersprossen, die auf die äußeren Oberflächen der
Fensterscheiben geklebt werden. Jedoch ist die optische Erscheinung
nicht ansprechend.
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Ein
weiterer Ansatz ist die Verwendung solcher Fenstereinheiten mit
Fenstersprossen, die an die Außenseite
der Fenster angeklebt sind, bei denen zusätzliche Fenstersprossen in
den Zwischenraum zwischen den Fensterscheiben eingesetzt sind. Solche
Isolierglaseinheiten sind bekannt als Isolierglaseinheiten mit "Wiener Sprossen".
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Ein
weiterer Ansatz ist das Bereitstellen der Fenstersprossen nur in
dem Zwischenraum zwischen den Fensterscheiben ohne das Vorsehen
der Fenstersprossen, die auf die Außenseite der Fensterscheiben
geklebt sind. Solche Isolierglaseinheiten werden Isolierglaseinheiten
mit "Schweizer Sprossen" oder "Schweizer Kreuzen" oder mit "Fensterzwischenraum-Sprossen" (SZR-Sprosse) genannt.
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Zum
Beibehalten der "warm
edge"-Bedingungen
mit solchen Schweizer oder Wiener Sprossen ist es wichtig, dass
die in den Zwischenraum zwischen den Fensterscheiben eingesetzten
Sprossenstäbe
die Fensterscheiben nicht kontaktieren. Weiterhin werden, falls
das Material, das für
die Sprossenstangen, die in den Zwischenraum eingesetzt sind, verwendet
wird, Aluminium oder ein anderes Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit
ist, die Isoliereigenschaften der Doppelverglasung signifikant reduziert.
Darum schlagen die oben genannten Dokumente die Verwendung von Sprossenstäben vor,
die aus thermoplastischem Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit
ausgebildet sind. Jedoch haben diese Materialien eine hohe Wärmeausdehnung.
Die
EP 1 119 681 B1 schlägt die Verwendung
einer inneren Schicht, die aus glasfaserverstärktem ABS ausgebildet ist,
und einer äußeren Schicht,
die aus PMMA ausgebildet ist, vor. Die
DE 201 11 221 U1 schlägt die Verwendung
eines koextrudierten Profils mit einer inneren Schicht, die aus
ASA oder ABS, die einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen,
ausgebildet ist, und einer äußeren Schicht,
die aus PMMA ausgebildet ist, vor.
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Keiner
der obigen, bekannten Ansätze
ermöglich
das Vorsehen von unterschiedlichen Farben oder unterschiedlichen äußeren Erscheinungen
für die
beiden unterschiedlichen Seiten der Sprossenstäbe, die die beiden Fensterscheiben
anblicken, wie z.B. eine Farbe oder Erscheinung für die Seite,
die zur Innenseite des Gebäudes
blickt, und eine andere Farbe oder Erscheinung für die Seite, die zu der Außenseite
des Gebäudes
blickt. Weiterhin neigen die entsprechenden Materialien dazu, Gase
freizusetzen, was in einer Störung
der Isoliereigenschaften der Isolierglaseinheit und/oder dem Verursachen
von Beschlagen auf der Innenseite der Fensterscheiben resultieren
kann. Zusätzlich
ist der Wärmeausdehnungskoeffizient
immer noch so hoch, dass bei hohen Temperaturen das Biegen der Sprossenstangen für das menschliche
Auge selbst bei größeren Abständen sichtbar
sein kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eines oder mehrere
der oben genannten Probleme der bekannten Doppelverglasungen zu überwinden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch Sprossenstäbe
nach den unabhängigen
Ansprüchen.
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Weiterbildungen
der Erfindungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Lehren werden aus der folgenden
Beschreibung von repräsentativen
Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren und die anhängenden Ansprüche verstanden.
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KURZE BESCHREIBUNGEN
DER FIGUREN
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1 zeigt
schematisch eine Wiener Sprosse,
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2 zeigt
schematisch eine Schweizer Sprosse, und
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3 zeigt
schematisch eine zusammengesetzte Sprossenstange entsprechend einer
Ausführungsform
der vorliegenden Lehren.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt
eine Isolierglaseinheit mit einem "Wiener Sprossenstab". Eine Isolierglaseinheit, die als eine
Doppelverglasung ausgebildet ist, weist eine erste Fensterscheibe 1 und
eine zweite Fensterscheibe 2, die einen Zwischenraum 3,
der dazwischen ausgebildet ist, einschließen, auf. Der Zwischenraum 3 kann,
z.B., durch Abstandshalterprofile, Dichtmaterial, Fensterrahmen
etc., von denen nichts gezeigt ist, abgedichtet sein. Der Zwischenraum 3 wird
gewöhnlich
mit einem Edelgas wie Argon gefüllt, bevor
er abgedichtet wird.
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Die
Fensterscheiben 1, 2 erstrecken sich in der in 1 gezeigten
x-z-Ebene. Ein erster Sprossenstab (Sprossenstange) 11 ist
an die äußere Oberfläche der
ersten Fensterscheibe 1 angeklebt. Ein zweiter Sprossenstab
(Sprossenstange) 2 ist an die äußere Oberfläche der zweiten Fensterscheibe 2 angeklebt.
Die ersten und zweiten Sprossenstäbe 11, 12 können aus
Holz oder irgendeinem anderen geeigneten Material wie Metall, Plastik,
Verbundmaterial, etc. ausgebildet sein. Die ersten und zweiten Sprossenstäbe 11, 12 erstrecken
sich in der z-Richtung (Längsrichtung).
Natürlich
können
sich die Sprossenstäbe 11, 12,
falls die Sprossenstäbe
zur Ausbildung von Sprossenstabgittern wie Fensterkreuzen oder anderen
Sprossenstabkombinationen verbunden sind, auch in anderen Richtungen
erstrecken. Jedoch ist es zum Zwecke der Erläuterung der vorliegenden Lehre
nur notwendig, Sprossenstäbe zu
berücksichtigen,
die sich in der Längsrichtung
erstrecken.
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In
dem Zwischenraum 3 zwischen den Fensterscheiben 1, 2 und
in dem Zwischenraum zwischen den ersten und zweiten Sprossenstäben 11, 12 ist
ein dritter Sprossenstab 10 (Sprossenstange) vorgesehen.
Dieser dritte Sprossenstab 10 erstreckt zwischen und parallel
zu den ersten und zweiten Sprossenstäben 11, 12.
Die Breite (in der x-Richtung) des dritten Sprossenstabs 10 ist
bevorzugter Weise so ausgewählt,
dass sie gleich zu oder geringer als die entsprechende Breite der
ersten und zweiten Sprossenstäbe 11, 12 ist.
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Der
dritte Sprossenstab 10 des "Wiener Sprossenstab"-Systems ist ein Gegenstand der vorliegenden
Lehren.
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In 2 ist
ein "Schweizer Sprossenstab" gezeigt. Wie bereits
oben beschrieben wurde, sind Schweizer Sprossenstäbe solche
Sprossenstäbe, die
nur in dem Zwischenraum zwischen den Fensterscheiben 1, 2 vorgesehen
sind. Der Sprossenstab 10 aus 2 ist auch
ein Gegenstand der vorliegenden Lehren.
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Der
Sprossenstab 10 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Lehren ist in 3 in einer Querschnittsansicht
gezeigt, die einen zusammengesetzten Sprossenstab zeigt, der zwei Profile 20, 30 aufweist.
Unter Berücksichtigung
der Geometrie der Isolierglaseinheit, in die der Sprossenstab 10 eingesetzt
wird, gibt es ein erstes (äußeres) Profil 20 und
ein zweites (inneres) Profil 30. In dieser Beschreibung
werden die Begriffe "äußerer" und "innerer" entsprechend der
Anordnung in der y-Richtung ausgewählt, bei der die erste Fensterscheibe 1 die äußere Fensterscheibe
ist und die zweite Fensterscheibe 2 die innere Fensterscheibe
ist.
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Die
Querschnittsgestalten der ersten und zweiten Profile 20, 30 der
repräsentativen
Ausführungsform,
die in 3 gezeigt ist, sind grundsätzlich identisch, ausgenommen
für Details
der Verbindungsabschnitte 22 bzw. 32, die unten
beschrieben werden. Insbesondere die Breiten in der x-Richtung sind
identisch, so dass die Kanten/Ränder 26, 36 der beiden
Profile 20, 30 miteinander ausgerichtet werden
können
und sind, wenn die beiden Profile 20, 30 verbunden
werden bzw. sind. Es ist nicht notwendig, dass die Querschnittsgestalten
der beiden Profile 20, 30 identisch sind, aber
eine solche Ausbildung wird bevorzugt.
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Das
erste Profil 20 weist zwei Beine (Wände) 21, die in der
y-Richtung in Richtung des Inneren des zusammengesetzten Sprossenstabs 10 vorstehen, auf.
Verbindungsabschnitte 22 sind entsprechend an den Enden
der Beine 21 vorgesehen. In einer ähnlichen Weise weist das zweite
Sprossenstabprofil 30 zwei Beine (Wände) 31, die in Richtung
der Innenseite des zusammengesetzten Sprossenstabs 10 vorstehen,
auf, wobei die beiden Beine an ihren Enden passende oder entsprechende
Verbindungsabschnitte 32 aufweisen. Die Positionen der
Beine 21, 31, die als sich in Längsrichtung
erstreckende Wände
in dem Profil ausgebildet sind, sind in der x-Richtung so ausgewählt, dass die Beine 21, 31 einander
in dem zusammengesetzten Zustand gegenüberliegen. Als ein Ergebnis
können
die entsprechenden Verbindungsabschnitte 22, 32 in
den Zustand, in dem die Ränder 26, 36 zueinander
ausgerichtet sind, in Eingriff gebracht werden.
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Während die
Lösung,
die in 3 gezeigt ist, Clip- oder Schnappverbindungsabschnitte
bereitstellt, ist es auch möglich,
die Profile 20, 30 unter Verwendung von Klebstoff,
einem Epoxyharz, etc. zu verkleben.
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Weiterhin
ist es zusätzlich
oder alternativ möglich,
die beiden Profile 20, 30, z.B. bevorzugter Weise
entlang der Ränder 26, 36,
miteinander zu verschweißen
oder in anderer Weise durch Fusion zu verbinden.
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Die
Profile 20, 30 werden bevorzugter Weise als Zwischenprodukte
hergestellt. Des weiteren können
die Profile 20, 30 aus farbigen oder gefärbtem Materialien
ausgebildet werden oder sie können
mit Folien, Beschichtungen, etc. laminiert oder beschichtet werden.
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Bevorzugter
Weise erstreckt sich, wie in 3 gezeigt
ist, die Trennungsebene der beiden Profile 20, 30 in
der x-z-Ebene, d.h., in der Ebene des Zwischenraums 3 der
Isolierglaseinheit, in der der Sprossenstab montiert werden wird.
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Durch
Herstellen und nachfolgendes Anbringen der beiden Profile (Teilprofile)
aneinander zur Ausbildung des Sprossenstabes, können in vorteilhafter Weise
Sprossenstäbe
hergestellt werden, die unterschiedliche Farben ausweisen, wenn
sie von der Außenseite
und der Innenseite betrachtet werden. Zusätzlich können laminierte Profile hergestellt werden,
die eine spezifische Struktur oder ein spezifisches Erscheinungsbild
wie eine Holzstruktur oder Holzerscheinung nur auf einer Seite präsentieren.
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Da
die Farben/Erscheinungen der entsprechenden Profile 20, 30 frei
kombiniert werden können,
können
die separaten Teilprofile 20, 30 im voraus hergestellt
und dann entsprechend der Wünsche des
Kunden kombiniert werden.
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Weiterhin
ist, obwohl 3 eine Ausführungsform mit einer symmetrischen
Trennung der beiden Profile 20, 30 zeigt, eine
nicht-symmetrische Trennung und/oder die Verwendung von Verbindungssegmenten
möglich,
um dieselben Teilprofile für
den zusammengesetzten Sprossenstab mit unterschiedlichen Breiten
(x-Richtung) oder unterschiedlichen Höhen (y-Richtung) zu verwenden.
Entsprechend ist die Zahl der Teilprofile oder Teile, die den zusammengesetzten
Sprossenstab entsprechend der vorliegenden Lehren bilden, nicht
auf zwei begrenzt.
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Weiterhin
ist, obwohl der zusammengesetzte Sprossenstab, der in 3 gezeigt
ist, aus zwei Teilprofilen zusammengesetzt ist, von denen jedes
aus einem Material ausgebildet ist, die vorliegende Erfindung nicht
auf solche Teilprofile begrenzt.
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Zum
Beispiel können
die Profilstäbe
aus Verbundprofilen wie Metall-Plastik-Verbundprofilen hergestellt
werden, die ähnlich
zu bekannten Verbundprofilen hergestellt werden, wie es z.B. aus
der
US 6, 339, 909 bekannt
ist. In diesem Fall weisen die Verbundprofile einen Profilkörper, der
aus einem ersten Material ausgebildet ist, auf. Das erste Material
ist bevorzugter Weise ein Plastikmaterial, noch bevorzugter ein
Polyurethan und noch bevorzugter ein Polypropy len, Polyethylenterephtalat,
Polyamid oder Polycarbonat. Ein repräsentatives Polypropylen ist Novolen
1040K.
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Zusätzlich beweist
das erste Material bevorzugter Weise einen Wärmeleitwert von weniger als 0,3
W/(mK), und noch bevorzugter Weise gleich zu oder kleiner als 0,2
W/(mK) auf.
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Das
Verbundprofil kann zusätzlich
eine Verstärkungsschicht,
die aus einem zweiten Material ausgebildet ist, aufweisen, wobei
das zweite Material ein plastisch deformierbares Material, bevorzugter Weise
Metall, und noch bevorzugter Stahl mit einem Korrosionsschutz oder
Edelstahl sein kann. Es ist bevorzugt, dass das zweite Material
einen Wärmeleitwert
von gleich zu oder kleiner als 50 W/(mK), und noch bevorzugter von
weniger als 15 W/(mK) aufweist. Die Dicke der Verstärkungsschicht
ist bevorzugter Weise kleiner als 0,5 mm, noch bevorzugter Weise
kleiner als 0,2 mm, oder gleich oder kleiner als 0,1 mm.
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Das
entsprechende. Profil kann z.B. durch Koextrudieren des Profilkörpers und
der Verstärkungsschicht
hergestellt werden. Ein Beispiel für eine Edelstahlfolie ist eine
Stahlfolie 1.4301 oder 1.4016 entsprechend DIN EN 10 088 12 mit
einer Dicke von 0,05 mm. Weitere Lehren bezüglich der Auswahl der geeigneten
Materialien können
aus der
US 6,339,909 oder
der US Provisional Anmeldung Nr. 60,/608,221 erhalten werden.
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Die
Verstärkungsschicht
kann innerhalb des Profilkörpers
vorgesehen werden, so dass die Farbe durch die Farbe oder das Färben des
ersten Materials ausgewählt
werden kann. Zusätzlich
oder alternativ dazu kann die Verstärkungsschicht auf der sichtbaren
Oberfläche
des Verbundprofils vorgesehen werden und sie kann mit Farbe versehen
oder gefärbt werden,
z.B. durch Beschichten oder Lackieren derselben. Weiterhin kann
die Verstärkungsschicht
mit einer oder mehreren Folien, etc. in derselben Weise, wie es
oben beschrieben wurde, laminiert werden.
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Das
Testen solcher Isolierglaseinheiten ist sehr zeitaufwendig und teuer,
da die Fenstereinheiten für
einige Monate oder sogar Jahre getestet werden müssen. Darum ist die Verwendung
der Verbundsprossenstangen sehr vorteilhaft, da aufgrund der Tatsache,
dass die entsprechenden Materialien und Produktionstechniken bereits
für Abstandshalterprofile
verwendet wurden, bekannt ist, dass sie die Eigenschaften der Isolierglaseinheiten
nicht ändern.
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Darum
ist kein separates Testen der Materialien in Hinblick auf UV-Beständigkeit,
Beschlagen etc. notwendig. Zusätzlich
entspricht der Ausdehnungskoeffizient dieser Verbundsprossenstäbe den (niedrigen)
Ausdehnungskoeffizienten der Abstandshalterprofile, so dass ein
sichtbares Biegen der Sprossenstäbe
vermieden werden kann. Darüber
hinaus ist die mechanische Festigkeit der mechanischen Festigkeit
von Sprossenstäben,
die nur aus Plastikmaterialien hergestellt werden, weit überlegen.
Weiterhin könnten,
obwohl es normalerweise nicht notwendig ist, die Sprossenstäbe zum Unterbringen
(Enthalten) von hygroskopischem Material (Trocknungsmittel) in derselben
Weise wie Abstandshalterprofile verwendet werden.
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Es
ist außerdem
möglich,
die Sprossenstäbe als
ein Profil (ohne die Trennung in Teilprofile) herzustellen, wenn
die Metall-Plastik-Verbundprofile verwendet werden. In diesem Fall
können
die unterschiedlichen Farben, z.B., durch Vorsehen der Verstärkungsschicht
(Metallschicht) auf nur einer Seite, die dann mit einer von dem
Profilkörper
unterschiedlichen Farbe oder Struktur beschichtet oder laminiert wird,
vorgesehen werden.
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Jedes
der oben beschriebenen Merkmale und der oben beschriebenen Lehren
kann getrennt oder in Verbindung mit den anderen Merkmalen und Lehren
zum Bereitstellen von verbesserten Isolierglaseinheiten und Verfahren
zum Gestalten und Verwenden derselben verwendet werden. Repräsentative
Beispiele der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen
Merkmale und Lehren sowohl separat als auch in Kombination verwenden,
wurden in Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Diese
detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, einen Durchschnittsfachmann
weitere Details zum Ausführen
bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und ist nicht
dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen. Darüber hinaus
können
Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der detaillierten
Beschreibung offenbart sind, nicht zum Ausführen der Erfindung in ihrem
breitesten Sinn notwendig sein, und sie wurde anstelle dessen nur
gelehrt, um repräsentative
Beispiele der vorliegenden Lehren zu beschreiben.
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Darüber hinaus
können
verschiedene Merkmale der repräsentativen
Beispiele und die abhängigen
Ansprüche
in einer Art und Weise kombiniert werden, die hier nicht speziell
und ausdrücklich
ausgeführt
wurden, um zusätzliche,
nützliche
Ausführungsformen
der vorliegenden Lehren zu liefern. Zusätzlich wird es ausdrücklich bemerkt,
dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart
sind, so gedacht sind, dass sie getrennt und/oder unabhängig voneinander
zum Zweck der ursprünglichen
Offenbarung und ebenso zum Zweck der Beschränkung des beanspruchten Gegenstandes
unabhängig
von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart
werden. Es wird außerdem
ausdrücklich
bemerkt, dass alle Wertebereiche und alle Angaben von Gruppen von
Einheiten jeden möglichen
Zwischenwert und jegliche mögliche Zwischengruppe
oder Zwischeneinheit zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung und ebenso
zum Zweck der Beschränkung
des beanspruchten Gegenstandes, insbesondere auch als Grenzen von
Bereichen oder Gruppen, offenbaren.