-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fenster oder eine Tür, das/die einen Blendrahmen oder eine Zarge, mindestens einen aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils gebildeten Flügelrahmen; ein in den Flügelrahmen aufgenommenes Flächenelement, wobei das Flächenelement ein Funktionselement umfasst, dessen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung zumindest bereichsweise veränderbar ist; und ein Steuerungselement, das zur Steuerung des Funktionselements eingerichtet ist, umfasst. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Gebäudewand, die mindestens eine Öffnung aufweist, in der ein derartiges Fenster oder eine derartige Tür aufgenommen ist.
-
Derartige Fenster oder Türen mit einem Flächenelement, dass veränderbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften aufweist, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die
WO 2012/079159 A1 ein Fenster mit veränderbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften. Die Positionierung der Steuerungselemente für ein derartiges Fenster geht aus der
WO 2012/079159 A1 nicht hervor. Durch offenkundige Vorbenutzung sind als stand-alone-Controller ausgebildete Steuerungselemente bekannt. Nachteilig an derartigen stand-alone-Controllern wird gesehen, dass diese sich nicht in das Fenster, die Tür oder die diese umgebende Gebäudewand integrieren lassen. Darüber hinaus sind die heute bekannten Controller in ihren Funktionalitäten beschränkt.
-
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fenster oder eine Tür zur Verfügung zu stellen, das/die die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verbundscheibenelement/die erfindungsgemäße Tür unter optischen und technischen Gesichtspunkten gegenüber dem Stand der Technik Vorteile besitzen. Darüber hinaus liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Gebäudewand mit mindestens einer Öffnung, in der ein derartiges Fenster oder eine derartige Tür aufgenommen ist.
-
Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Fenster oder eine Tür mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Gebäude Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine teilweise Integration des Controllers in das Fenster oder die Tür dann leicht erfolgen kann, wenn der Controller bzw. das Steuerungselement mehrteilig ausgebildet ist und mindestens einer der Bestandteile des Steuerelements in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommen ist. Dieser Bestandteil des Steuerungselements kann beispielsweise die Schnittstellen für das Ansteuern eines Funktionselements des in den Flügelrahmen aufgenommenen Flächenelements umfassen, wobei das Funktionselement seine Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer Spannung verändert. Der andere Bestandteil des Steuerungselements kann in der Umgebung eines solchen Fensters oder einer solchen Tür angeordnet werden, bevorzugt als Unterputzlösung, die in die ein solches Fenster oder eine solche Tür umgebende Gebäudewand aufgenommen ist und nur über eine Blende, die vorzugsweise die Bedienelemente für das Bedienen des Steuerungselements umfasst, nach außen zu erkennen ist.
-
Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Fensters oder einer Tür, das/die (a) einen Blendrahmen oder eine Zarge; (b) mindestens einen aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils gebildeten Flügelrahmen; (c) ein in den Flügelrahmen aufgenommenes Flächenelement, wobei das Flächenelement ein Funktionselement umfasst, dessen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung zumindest bereichsweise veränderbar sind; und (d) ein Steuerungselement, das zur Steuerung des Funktionselements eingerichtet ist; umfasst, wobei sich das Fenster oder die Tür erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass das Steuerungselement mehrteilig ausgebildet ist und mindestens ein Bestandteil des Steuerungselements zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommen ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Gebäudewand mit mindestens einer Öffnung, in der ein erfindungsgemäßes Fenster oder eine erfindungsgemäße Tür aufgenommen ist.
-
Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Fenster“ oder „Tür“ bevorzugt auf ein Kunststofffenster bzw. eine Kunststofftür. Es kommen aber auch Metallfenster und Verbundfenster sowie entsprechend Metalltüren und Verbundtüren in Betracht. Handelt es sich um ein Kunststofffenster bzw. um eine Kunststofftür, so ist als Hauptmaterial der Hohlkammerprofile des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere Hart-PVC (PVC-U) oder glasfaserverstärktes PVC, das jeweils auch nachchloriertes PVC (PVC-C) enthalten kann und dem zusätzlich Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente und dergleichen zugesetzt sind, bevorzugt. Durch Verschweißen von auf Gehrung geschnittenen Stücken der Hohlkammerprofile kann ein Flügelrahmen erhalten werden.
-
In Bezug auf das erfindungsgemäße Fenster oder die erfindungsgemäße Tür kann es von Vorteil sein, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommenen Bestandteil des Steuerungselements elektrische Schnittstellen aufweist. Dies ermöglicht eine einfache Stromversorgung dieses Bestandteils des Steuerungselements sowie eine einfache Kommunikationsmöglichkeit zwischen den Bestandteilen des Steuerungselements. Dabei ist es besonders günstig, wenn die elektrischen Schnittstellen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses dieses Bestandteils angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Anschluss dieses Bestandteils von der dem Flächenelement abgewandten Seite zu bewerkstelligen und darüber hinaus eine Verbindung vom Steuerungselement zum Funktionselement herzustellen. Unter diesem Gesichtspunkt ist es besonders bevorzugt, wenn zumindest eine der Schnittstellen an der dem Flächenelement zugewandten Seite des Gehäuses dieses Bestandteils angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache Integration dieses Bestandteils des Steuerungselements in das erfindungsgemäße Fenster oder in die erfindungsgemäße Tür. Hinsichtlich der zweiten Alternative ist es besonders bevorzugt, wenn die Aussparung, in die dieser Bestandteil des Steuerungssystems aufgenommen ist, an der dem Flächenelement abgewandten Seite des Hohlkammerprofils angeordnet ist. Dadurch wird die Integration dieses Bestandteils in das Hohlkammerprofil des erfindungsgemäßen Fensters oder der erfindungsgemäßen Tür noch weiter vereinfacht.
-
Ebenso kann es nützlich sein, wenn mindestens ein Dichtelement zumindest teilweise zwischen dem Gehäuse des Bestandteils und dem Hohlkammerprofil des Flügelrahmens oder im Bereich mindestens einer der Schnittstellen des Steuerungselements des Flügelrahmens angeordnet ist. Ein solches Dichtelement oder mehrere solcher Dichtelemente bilden einen ausreichenden Schutz des in eine Hohlkammer des Flügelprofils eingebrachten Bestandteils des Steuerungselements vor eindringender Feuchtigkeit und gewährleisten so einen sicheren und dauerhaften Betrieb des Funktionselements.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann es auch von Vorteil sein, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommene Bestandteil über Stromschienen kontaktiert ist. Dies gewährleistet eine sichere Strom- und Signalzufuhr zu diesem Bestandteil des Steuerungselements. In bevorzugten Ausführungsformen können die Stromschienen im Flügelrahmen angeordnet oder in das Hohlkammerprofil des Flügelrahmens aufgenommen sein. Dies gewährleistet eine sichere Montage der Stromschienen im Flügelrahmen.
-
Darüber hinaus kann es sich auch als nützlich erweisen, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommene Bestandteil induktiv kontaktierbar ist, wobei mindestens eine dazu einsetzbare Induktionsspule im Flügelrahmen angeordnet oder in das Hohlkammerprofil des Flügelrahmens aufgenommen ist. Auch dies trägt zur Einfachheit der Montage des erfindungsgemäßen Fensters oder der erfindungsgemäßen Tür bei.
-
In Bezug auf die erfindungsgemäße Gebäudewand kann es von Nutzen sein, wenn das mehrteilig ausgebildete Steuerungselements mindestens einen weiteren Bestandteil umfasst der zumindest teilweise in der Gebäudewand aufgenommen ist. Sinnvollerweise wird dieser weitere Bestandteil des Steuerungselements in der näheren Umgebung des erfindungsgemäßen Fensters oder der erfindungsgemäßen Tür in der Gebäudewand (vorzugsweise in einem Abstand von nicht mehr als etwa einem Meter) aufgenommen sein. Dadurch ist leicht erkennbar, welches erfindungsgemäße Fenster oder welche erfindungsgemäße Tür über diesen Bestandteil des Steuergeräts beeinflusst werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass sich der weitere Bestandteil in der näheren Umgebung einer Tür befindet, die einen Zugang zu einem Raum darstellt, dem das erfindungsgemäße Fenster oder die erfindungsgemäße Tür zuzuordnen ist.
-
Im Folgenden wird von „dem weiteren Bestandteil“ des Steuerungselements gesprochen. Dies ist jedoch so zu verstehen, dass es sich um einen weiteren Bestandteil oder mehrere weitere Bestandteile des Steuerungselements handelt. Dabei kann der in die Hohlkammer des Hohlkammerprofils aufgenommene Bestandteil in bevorzugten Ausführungsformen als ein Master-Element ausgebildet sein, dass ein oder mehrere, vorzugsweise mindestens 2, 3, 4, 5 usw. Slave-Elemente ansteuern kann. Diese Slave-Elemente können jeweils einem erfindungsgemäßen Fenster oder einer erfindungsgemäßen Tür zugeordnet sein oder mehrere, insbesondere alle Slave-Elemente können einem erfindungsgemäßen Fenster oder einer erfindungsgemäßen Tür zugeordnet sein.
-
Es kann sich auch als hilfreich erweisen, wenn der weitere Bestandteil des Steuerungselements dazu eingerichtet ist, die Energieversorgung des zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommenen Bestandteils des Steuerungselements zu bewerkstelligen. Eine derartige Ausgestaltung des mehrteiligen Steuerungselements ermöglicht eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür in der Gebäudewand. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn der weitere Bestandteil des Steuerelements derart ausgelegt ist, dass er mehrere Bestandteile von Steuerungselementen, die zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens eines erfindungsgemäßen Fensters aufgenommen sind (was bei einer Kombination mehrerer erfindungsgemäße Fenster sowie mehrerer erfindungsgemäße Fenster mit mindestens einer erfindungsgemäßen Tür der Fall sein kann), ansteuern kann. Die ist dann besonders vorteilhaft, weil auf diese Weise nicht jedes erfindungsgemäße Fenster eine separate, eigene Energieversorgung benötigt.
-
Es kann auch günstig sein, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommene Bestandteil des Steuerungselements und der weitere Bestandteil des Steuerungselements kommunizierend miteinander verbunden sind. Dazu hat sich eine BUS-Verbindung, insbesondere CAN, als besonders günstig erwiesen.
-
In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gebäudewand kann der weitere Bestandteil des Steuerungselements als Unterputzelement ausgebildet sein. Derartige Ausführungsformen sind optisch besonders ansprechend.
-
Es kann sich auch als bevorzugt erweisen, wenn der weitere Bestandteil des Steuerungselements ein Eingabeelement umfasst. Eine derartige Integration einer Eingabemöglichkeit für den Benutzer in das Steuerungselement reduziert die Anzahl der Komponenten für das erfindungsgemäße Fenster bzw. die erfindungsgemäße Tür und gewährleistet so eine vereinfachte Montage. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Eingabeelement berührungsempfindlich ausgebildet ist. Eine berührungsempfindliche Ausgestaltung des Eingabeelements ermöglicht eine intuitive Bedienung des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür.
-
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gebäudewand kann das Funktionselement mindestens zwei Funktionszonen umfassen, deren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Funktionszone einzeln veränderbar sind. Eine derartige Ausgestaltung des Funktionselements ermöglicht bereichsweise veränderbare Privatsphäreeigenschaften, die durch das Flächenelement des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür generiert werden können.
-
Dabei handelt es sich bei dem Flächenelement vorzugsweise um ein Verbundscheibenelement mit bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften. Ein derartiges Verbundscheibenelement umfasst vorzugsweise ein erstes Scheibenelement und ein zweites Scheibenelement, wobei sich zwischen dem ersten Scheibenelement und dem zweiten Scheibenelement ein Zwischenraum befindet. Das Funktionselement ist dann bevorzugt in dem Zwischenraum zwischen den beiden Scheibenelementen angeordnet. Das Funktionselement umfasst dabei vorzugsweise mindestens zwei Funktionszonen, deren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Funktionszone einzeln veränderbar sind und jede Funktionszone eine Kontaktstelle umfasst. Dabei kann das Verbundscheibenelement weiter mindestens einen Leiterträger umfassen, der mindestens eine der Anzahl der Funktionszonen des Funktionselements entsprechende Anzahl an Kontaktbereichen und zu jedem Kontaktbereich ein diesem Kontaktbereich zugeordnetes Leitungselement umfasst, wobei jede Kontaktstelle des Funktionselements durch einen Kontaktbereich des Leiterträgers kontaktiert ist.
-
In dem Verbundscheibenelement können die Kontaktstellen des Funktionselements im Zwischenraum zwischen den Scheibenelementen angeordnet sein. Damit liegen die Kontaktstellen des Funktionselements geschützt zwischen den Scheibenelementen des Verbundscheibenelements, was dessen Robustheit weiter erhöht. Zusätzlich oder alternativ dazu können zumindest die Kontaktbereiche des Leiterträgers im Zwischenraum angeordnet sein. Zum einen macht dies die Kontaktstellen des Funktionselements besser zugänglich, wenn diese ebenfalls im Zwischenraum zwischen den Scheibenelementen, zum anderen erhöht dies die Robustheit des Verbundscheibenelements weiter. Ebenso können die Leitungselemente des Leiterträgers mindestens zwei voneinander elektrisch isolierte, schichtartige Metalllagen aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Leiterträger eine geringe Breite aufweisen kann und besonders vorteilig zumindest teilweise zwischen den Scheibenelementen angeordnet werden kann, um die Robustheit des weiter zu erhöhen. Es kann auch bevorzugt sein, wenn der Leiterträger zusätzliche Kontaktbereiche mit einem gemeinsamen Leitungselement aufweist, welche eine weitere Kontaktstelle jedes Funktionselements kontaktieren. Damit ist es möglich, mittels des Leiterträgers auch den gemeinsamen, zusätzlich notwendigen Kontakt aller Funktionszonen („Common-Contact“) zu kontaktieren. Ein derartig ausgebildetes Verbundscheibenelement wird dann in dem erfindungsgemäßen Fenster bzw. in der erfindungsgemäßen Tür derart eingesetzt, dass es die dem Raum zugewandte Scheibe einer Mehrscheibenisolierverglasung bildet.
-
Bevorzugt ist das das Funktionselement als SPD-Funktionselement, PDLC-Funktionselements, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funktionselemente ausgebildet. Derartige Funktionselemente stellen die gängigen aktiven Schichten dar, deren optischen Eigenschaften, wie beispielsweise Milchigkeit und/oder Transparenz, durch Variieren einer das Funktionselement angelegten Spannung verändert werden können. Bei SPD-Funktionselementen sind in einer aktiven Schicht lichtabsorbierende oder lichtreflektierende Partikel, vorzugsweise mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm, in einer Flüssigkeit suspendiert. Beidseitig der Suspension befindet sich eine transparente, leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO). Beim Anlegen einer Spannung richten sich die suspendierten Partikel aus. Dadurch wird das Funktionselement durchsichtig. Als Beispiele für SPD-Funktionselemente (suspended particle device) können beispielsweise die in der
EP 0 876 608 B1 und der
WO 2011/033313 A1 beschriebenen Elemente angeführt werden. Bei einem PDLC-Funktionselement (polymer dispersed liquid crystal) sind als aktive Schicht Flüssigkristalle in eine Polymermatrix eingebettet. Auf beiden Seiten dieser aktiven Schicht ist wieder jeweils eine transparente, leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO) angeordnet. Die Flüssigkristalle bewirken eine starke Streuung des durch die aktive Schicht scheinenden Lichts, das Funktionselement ist undurchsichtig bzw. opak. Beim Anlegen einer Spannung richten sich die Flüssigkristalle zueinander aus, so dass die Lichttransmission durch das Funktionselement erhöht wird. Das Funktionselement wird transparent. Ein EC-Funktionselement (electrochromic device) ist durchsichtig, wenn keine Spannung an das Funktionselement angelegt. Beim Anlegen einer Spannung ändern sich die optischen Eigenschaften, insbesondere die Farbe des Funktionselements, durch einen reversiblen chemischen Prozess. Das EC-Funktionselement bleibt bei Anlegen einer Spannung transparent, erscheint aber dunkler. Der Grad der Verdunkelung kann durch Variieren der angelegten Spannung kontinuierlich eingestellt werden.
-
Der Leiterträger kann ein Anschlusselement umfassen, das außerhalb des Zwischenraums angeordnet ist. Dieser vereinfacht den Anschluss des Verbundscheibenelements an die Steuereinrichtung, beispielsweise einen Controller, beträchtlich. Dabei kann es sich auch als günstig erweisen, wenn das Anschlusselement eine der Anzahl von Leitungselementen des Leiterträgers entsprechende Anzahl von Anschlussstellen aufweist. Dies trägt wieder zu einem einfachen Verbinden der Komponenten bei. Der Leiterträger weißt bevorzugt den Kontaktbereichen zugeordnete elektronische Einheiten auf, welche die Leitungselemente der Kontaktbereiche zu einem gemeinsamen busbasierten Leitungsbereich bündeln. Dadurch ist es möglich, die Anzahl von Leitungselementen, welche über den Leiterträger zum Anschlusselement geführt sind, sowie die Anzahl von Anschlussstellen des Anschlusselementes und die Anzahl von Anschlussstellen an der Steuereinrichtung deutlich zu reduzieren. Die Baugrößen aller Komponenten werden dadurch erheblich reduziert. Der Leiterträger kann weitere elektronische Bauelemente, insbesondere Sensoren, umfassen, die insbesondere zur Detektion von Beschleunigungen, Temperatur, Feuchte, Druck, Licht, Trübung, Schall, Luftqualität und dergleichen eingerichtet sind. Mittels der Beschleunigungs- und/oder Schallsensorik kann es u.a. möglich sein, mechanische Einwirkungen auf das Verbundscheibenelement im Falle eines Einbruchs zu detektieren. Mittels der Temperatur-, Feuchte-, Druck- und Lichtqualitätssensorik kann ein Klimamonitoring umgesetzt werden. So kann es u.a. sinnvoll sein, innerhalb einer Regelkette die Funktionselemente auf Basis von gemessenen Temperaturen zu schalten, um u.a. eine zu starke Erwärmung eines Raumes zu verhindern oder diese zu ermöglichen. Mittels der Lichtsensorik kann es möglich sein, innerhalb einer Regelkette die Funktionselemente auf Basis des gemessenen Lichteinfalls automatisch zu schalten. Zusätzlich kann es möglich sein, mittels der Licht- und Trübungssensorik die einwandfreie Funktion der Funktionselemente und des gesamten Systems bis zum Controller nach Installation und über Lebensdauer zu überwachen.
-
Das Flächenelement des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür ist bevorzugt als Isolierverglasung ausgebildet, wobei das Verbundscheibenelement eine Scheibe dieser Isolierverglasung bildet, die durch einen oder mehrere Randverbunde mit einer oder mehreren weiteren Scheiben zu der Isolierverglasung zusammengefügt sind. Bevorzugt bildet das Verbundscheibenelement die im Raum zugewandte Scheibe der Isolierverglasung. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass das Verbundscheibenelement als alleiniges Verglasungselement in dem erfindungsgemäßen Fenster bzw. der erfindungsgemäßen Tür eingesetzt wird.
-
Die Scheibenelemente sind vorzugsweise aus Glas, insbesondere aus Floatglas, Quarzglas, Flachglas, Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas, oder aus klaren Kunststoffe, wie beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Die Scheibenelemente sind bevorzugt klar und transparent, können aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Scheibenelemente besitzen eine Dicke von vorzugsweise 1 mm bis 5 mm. Grundsätzlich kann Verbundscheibenelement eine beliebige Form besitzen, wobei rechteckige Ausgestaltungen bevorzugt sind. Das Verbundscheibenelement ist vorzugsweise im Wesentlichen eben oder leicht oder stark gebogen.
-
In alternativen Ausführungsformen kann das Funktionselement auch als eine derartige Funktionsfolie ausgebildet sein, die auf eine Scheibe des Flächenelements, insbesondere der Isolierverglasung, auf laminiert ist. Bei der Scheibe, auf die das als Funktionsfolie ausgebildete Funktionselement auflaminiert ist, hat sich insbesondere die dem Raum zugewandte Scheibe der Isolierverglasung als besonders günstig erwiesen. Dabei erfolgt das auf laminieren der Funktionsfolie vorzugsweise auf die dem Raum abgewandte Seite der Scheibe.
-
Das Funktionselement weist elektrisch steuerbare optische Eigenschaften auf und ist vorzugsweise in mindestens zwei Funktionszonen untergliedert. Zentraler Bestanteil jeder Funktionszone ist dabei eine aktive Schicht, die je nach Art des Funktionselements unterschiedlich ist. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Funktionselement als PDLC-Funktionselement ausgebildet. In der aktiven Schicht sind dann unausgerichtete Flüssigkristalle in einer Polymermatrix enthalten. Dies resultiert in einer starken Streuung des durchscheinenden Lichts. Ohne angelegte elektrische Spannung zeichnet sich das PDLC-Funktionselement durch ein weißes, milchiges Aussehen aus, das beispielsweise als Sichtschutz dienen kann. Wird an die aktive Schicht eine elektrische Spannung angelegt, richten sich die Flüssigkristalle in eine Richtung aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht. Das erfindungsgemäße Verbundscheibenelement wird dadurch transparent. Auf beiden Seiten der aktiven Schicht befindet sich jeweils eine als Flächenelektrode fungierende elektrisch leitfähige Beschichtung. Die elektrisch leitfähigen Beschichtungen sind transparent. Dabei kann es sich bevorzugt um Schichten aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) handeln, die häufig nur wenige Nanometer dick sind. Daran schließen sich beidseitig Trägerfolien an, bei denen es sich bevorzugt um Polymerfolien, insbesondere um PET-Folien handelt. Die Dicke der Trägerfolien liegt im Bereich von 0,02 mm bis 3 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,25 mm bis 1 mm. Die Außenseiten des Funktionselements und damit die Verbindung zu den Scheibenelementen bilden häufig Zwischenschichten. Bei den Zwischenschichten handelt es sich bevorzugt um thermoplastische Kunststofffolien, insbesondere um Folien aus Polyvinylbutyral (PVB) mit einer Dicke im Bereich von 0,02 mm bis 3 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,25 mm bis 1 mm.
-
Das erfindungsgemäße Fenster, die erfindungsgemäße Tür, die erfindungsgemäße Gebäudewand sowie einzelne Teile davon können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens (z. B. 3D-Druck) hergestellt werden, bevorzugt ist jedoch die Herstellung mittels Extrusion.
-
Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Anhand der Figuren wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Fenster detailliert erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die diesbezüglichen Ausführungen auch in Bezug auf eine erfindungsgemäße Tür entsprechend Anwendung finden. Dabei zeigen
- 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fensters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines als Verbundscheibenelement ausgebildeten Funktionselements, das in der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters eingesetzt ist; und
- 3 eine schematische Ansicht einer Gebäudewand mit dem Fenster gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
In 1 ist ein Ausschnitt aus einer Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform eines Flügels 1 des erfindungsgemäßen Fensters 2 am Beispiel eines Kunststoffflügels mit einem als Kunststoff-Hohlprofilrahmen ausgebildeten Flügelrahmen 3. Der Flügelrahmen 3 des erfindungsgemäßen Fensters 2 ist aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils 4 aufgebaut. In der in 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters 2 ist das Hohlkammerprofil 4 aus einem thermoplastischen Polymermaterial hergestellt, vorzugsweise Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere Hart-PVC (PVC-U) oder glasfaserverstärktem PVC, dem zusätzlich Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente und dergleichen zugesetzt sind. Das Hohlkammerprofil 4 ist aus einer Vielzahl von Hohlkammern aufgebaut, die jeweils von Stegen des Flügelrahmens 3 umgeben sind. Zentral umfasst der Flügelrahmen 3 eine Haupthohlkammer 5, in der ein Armierungselement 6, insbesondere eine Stahlarmierung, aufgenommen ist. Ein oberer Steg der Haupthohlkammer 6 bildet zusammen mit einem Außenüberschlag 7 einen Glasfalz 8. An der dem Außenüberschlag 7 gegenüberliegenden Seite weist der Flügelrahmen 3 eine Halteleistennut 9 auf, in der eine Glashalteleiste 10 verankert ist. Die Glashalteleiste 10 befindet sich in der in 1 dargestellten Ausführungsform auf der dem Raum zugewandten Seite. Durch die Glashalteleiste 10 wird ein in den Glasfalz 8 aufgenommenes Flächenelement 11, das in der in 1 dargestellten Ausführungsform als Isolierverglasung, insbesondere als Dreischeiben-Isolierverglasung, ausgebildet ist, stabilisiert. Damit liegt der obere Steg der Haupthohlkammer 5 dem in den Glasfalz 8 aufgenommenen Flächenelement 11 gegenüber. Mittels einer Glasfalzeinlage (nicht dargestellt) und eines auf deren Auflagefläche aufgelegten Glasklotzes (nicht dargestellt) wird das Flächenelement 11 in seiner Position im Flügelrahmen 3 gehalten.
-
In der Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens 3 befindet sich ein Bestandteil 12 eines mehrteiligen Steuerungselements 12, 12'. Der Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' ist dabei durch eine Ausfräsung im oberen Steg und der dem oberen Steg gegenüberliegenden Profilwand des Hohlkammerprofils 4 des Flügelrahmens 3 geführt. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Alarmierungselement 6 U-förmig ausgebildet. Der Bestandteil 12 des Steuerungssystems 12, 12' ist dann in die U-Form des Armierungselements aufgenommen. Auf der dem Flächenelement 11 zugewandten Seite weist das Armierungselement 11 Bohrungen für die Schnittstellen bzw. Anschlüsse des weiteren Bestandteils auf. In alternativen Ausführungsformen kann der Bestandteil 12 auch in solchen Bereichen des Flügelrahmens 3 angeordnet sein, in denen sich kein Armierungselement 6 in der Haupthohlkammer 5 befindet. Ebenso ist es denkbar, dass das erfindungsgemäße Fenster zwei bzw. die erfindungsgemäße Tür kein Alarmierungselement besitzt. Dies hat den Vorteil, dass der in eine Hohlkammer 5 des Hohlkammerprofils 4 aufgenommene Bestandteil 12 lediglich durch Aussparungen des Hohlkammerprofils 4 geführt werden muss, sodass keine aufwändigen Bohrungen in dem Alarmierungselement 6 erforderlich sind. Das Hohlkammerprofil 4 ist in solchen Fällen bevorzugt als faserverstärktes, insbesondere glasfaserverstärktes Hohlkammerprofil ausgebildet.
-
Der Bestandteil 12 mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' ist leitend mit einem Funktionselement 13 verbunden, das als Verbundglasscheibe ausgebildet ist und in der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters 2 die der Glashalteleiste 10 zugewandten Scheibe der Dreischeiben-Isolierverglasung ausgebildeten Flächenelements 11 bildet.
-
In der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Bestanteil 12 des Steuerungselements 12, 12' elektrische Schnittstellen auf. Dies ermöglicht eine einfache Stromversorgung des Bestandteils 12 des Steuerungselements 12, 12' sowie eine einfache Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Bestandteil 12 des Steuerungselements 12, 12' und dessen weiteren Bestandteil 12'. Die elektrischen Schnittstellen sind dabei bevorzugt an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses dieses Bestandteils 12 angeordnet. So kann der Anschluss des Bestandteils 12 von der dem Flächenelement 11 abgewandten Seite bewerkstelligt werden. Darüber hinaus lässt sich eine Verbindung vom Bestandteil 12 des Steuerungselement 12, 12' zum Funktionselement 13 leicht herstellen.
-
In der in 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Funktionselement 13 als PDLC-Funktionselement ausgebildet. Ein exemplarisches Funktionselement 13, das in einem erfindungsgemäßen Fenster 2 bzw. in einer erfindungsgemäßen Tür eingesetzt werden kann, ist in 2 in einer schematischen Darstellung gezeigt.
-
Das Funktionselement 13 umfasst in dieser Ausführungsform vier Funktionszonen 14, 14', 14'', 14''' sowie einen Leiterträger 15, wobei das Funktionselement 13 in anderen Ausführungsformen auch eine andere Anzahl an Funktionszonen 14, 14', 14'', 14''' umfassen kann. Jede der Funktionszonen 14, 14', 14'', 14''' umfasst dabei mindestens eine Kontaktstelle 16, 16', 16'', 16''', an der die jeweilige Funktionszone 14, 14', 14'', 14''' mit dem Leiterträger 15 elektrisch leitend kontaktiert ist. Das Funktionselement 13 kann beispielsweise als SPD-Funktionselement, PDLC-Funktionselement, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funktionselemente ausgebildet sein.
-
Der Leiterträger 15 ist in einem Randbereich des Funktionselements 13 angeordnet und weist in der dargestellten Ausführungsform vier Leitungselemente des Leiterträgers 15, denen jeweils eine Funktionszone 14, 14', 14'', 14''' des Funktionselements 13 zugeordnet ist.
-
Die Leitungselemente des Leiterträgers 15 münden in einem Anschluss 17, der wiederum eine Aufnahme aufweist, in die ein Anschlussstück eines Kabels 18 aufgenommen, insbesondere eingesteckt ist. Über das Kabel 18 ist das Funktionselement 13 an den Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' anschließbar. Der Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' ist zumindest teilweise in die Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens 3 aufgenommen. Ein Leiter 19, der an die Funktionszonen 14, 14', 14'', 14''' des Funktionselements 13 angeschlossen ist, ist ebenfalls an den Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' anschließbar.
-
Das mehrteilige Steuerungselement 12, 12' kann beispielsweise als Controller ausgebildet sein. Das mehrteilige Steuerungselement 12, 12' umfasst neben dem Bestandteil 12 auch einen weiteren Bestandteil 12'. Der weitere Bestandteil 12' ist an externe Stromversorgung angeschlossen und zusätzlich über Kabel oder Induktion mit dem Bestanteil 12 verbunden. Dadurch kann über das mehrteilige Steuerungselement 12, 12' eine variable Spannung an das Funktionselement 4 angelegt werden, über die die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften des Flächenelements 11 variiert werden können.
-
In 3 ist schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gebäudewand 100 gezeigt, die eine Ausnehmung aufweist, in der das in 1 gezeigte erfindungsgemäße Fenster 2 aufgenommen ist. Dabei ist das Flächenelement 11 in den Flügelrahmen 3 aufgenommen. Der so gebildete Fensterflügel 101 liegt im geschlossenen Zustand des erfindungsgemäßen Fensters 2 über Dichtungen an einem nicht dargestellten Blendrahmen an und ist dabei über Beschlagmittel (nicht dargestellt) drehbar am Blendrahmen gelagert.
-
Der weitere Bestandteil 12' des mehrteilig ausgebildeten Steuerungselements 12, 12' ist in der Umgebung des Fensters 2 in der Gebäudewand 100 aufgenommen. Der weitere Bestandteil 12 des Steuerungselements 12, 12' ist dazu eingerichtet, die Energieversorgung des teilweise in die Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens aufgenommenen Bestandteils 12 des Steuerungselements 12, 12' zu bewerkstelligen. Dabei sind der teilweise in die Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens 3 aufgenommene Bestandteil 12 des Steuerungselements 12, 12' und der weitere Bestandteil 12' des Steuerungselements kommunizierend miteinander verbunden. Dadurch wird ein Informationsaustausch zwischen den Bestandteilen 12, 12' gewährleistet. Zu diesem Zweck hat sich eine BUS-Verbindung, insbesondere CAN, als geeignet herausgestellt.
-
In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist der weitere Bestandteil 12' als Unterputzelement ausgebildet. Dazu ragt nur die dem Raum zugewandte Bedienfläche 20 des weiteren Bestandteils 12', die als Eingabeelement 20 für das Steuerungselement 12, 12' fungiert, aus der erfindungsgemäßen Gebäudewand 100 heraus. Dabei ist die Bedienfläche 20 berührungsempfindlich ausgebildet. Eine derartige berührungsempfindliche Ausgestaltung des Eingabeelements 20 ermöglicht eine intuitive Bedienung des erfindungsgemäßen Fensters 2.
-
Die vorliegende Erfindung wurde exemplarisch unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beigefügten Ansprüchen ergibt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2012/079159 A1 [0002]
- EP 0876608 B1 [0021]
- WO 2011/033313 A1 [0021]
