DE2461531B2 - Schalldämmende Zweischeibenisolierglaseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Zweischeibenisolierglaseinheit mit Innenscheibe, einem geschlossenen Zwischenraum, Außenscheibe und Abstandshalter, wobei die Außenscheibe eine Dicke besitzt, die um den Faktor 1, 2 bis 3 größer ist als die Innenscheibe, und der Zwischenraum eine Dicke von 9 mm und mehr aufweist. — Aus terminologischen Gründen werden derartige Zweischeibenisolierglaseinheiten im folgenden als Isolierglaseinheiten bezeichnet.

Bei den bekannten gattungsgemäßen Isolierglaseinheiten (Glastechn. Berichte 34,1961, S. 544-547) ist das im Zwischenraum angeordnete, unter normalem Druck stehende Gas lediglich Luft. Die Außenscheibc besitzt eine Dicke von etwa 12 mm, die Innenscheibe eine solche von etwa 4 mm, der Zwischenraum weist eine Dicke von 12 mm auf. Die Ränder der Scheiben sind durch den Abstandshalter vereinigt und auf Distanz gehalten, wobei durch Zwischenschaltung von Schaumkunststoff od. dgl. eine zusätzliche Randbedämpfung bewirkt werden kann, so daß der Abstandshalter insoweit gleichsam als Dämpfungsglied funktioniert. — Ein mittleres bewertetes Schalldämmaß Rw nach DIN 52210 von über 4OdB ist mit den bekannten Isolierglaseinheiten nicht erreichbar.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Isolierglaseinheit so weiter auszubilden, daß ein bewertetes Schalldämmaß /? wnach DIN 52210 von über 40 dB erreichbar wird.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Patentanspruches gelöst. — Durch die Kombination erreicht die Erfindung einen besonderen Effekt. Es wird nämlich bei einer erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit die Totalreflexion der Schallwellen geweckt und durch- diese Totalreflexion die Schalldämmung verbessert.

In der Optik kennt man das Phänomen der Totalreflexion. Beim Übergang aus einem optisch dickeren in ein optisch dünneres Medium wird ein Teil des Lichtes gebrochen, jedoch nur bis zu einem gewissen Einfallswinkel, dem Grenzwinkel. Bei größerem Einfallswinkel tritt Totalreflexion ein. Für die Verbesserung der Schalldämmung von Zweischeibenisolierglaseinheiten hat man diesen Effekt bisher nicht ausgenutzt. Die Erfindung hat erkannt, daß er geweckt werden kann und ausnutzbar ist, wenn die beanspruch-

ten Gasfüllungen verwendet werden, deren Schallgeschwindigkeit in der angegebenen Weise über der von Luft liegt, wenn in Kombination dazu die eine Scheibe hinreichend biegeweich ist und wenn die Mindestdicke des Zwischenraumes wie angegeben gewählt ist

Bei Isolierglaseinheiten anderer Gattung ist es bekannt (FR-PS 8 05 054), mit einer Gasfüllung zu arbeiten, die aus Edelgasen besteht. Insoweit sind Neon und Helium als Gasfüllung bei Isoliergliiseinheiien an

ίο sich bekannt Im Rahmen der bekannten Maßnahmen sind jedoch die Dicken von Außenscheibe und Innenscheibe sowie die Dicke des Zwischenraumes beliebig. Auch wurde nicht erkannt, daß nur einige der Edelgase, nämlich Neon und Helium, brauchbar sind.

Tatsächlich dienen die bekannten Maßnahmen, bei denen mit einem Edelgas als Gasfüllung gearbeitet wird, hauptsächlich der Wärmedämmung. Man verbessert auf diese Weise die Wärmedämmung der Isolierglaseinheit insgesamt, um zu verhindern, daß an cle.r Innenseite eines entsprechend ausgerüsteten Fensters Feuchtigkeit aus der Raumluft kondensiert. Insbesondere bei Verwendung solcher Isolierglaseinheiten als Gasmaskenfenster wählt man für die Innenscheibe aus mechanischen Sicherheitsgründen eine dickere Glasscheibe als für die Außenscheibe, und zwar bei gleichzeitiger Beschichtung mit Kunststoff. Eine ähnliche Isolierglaseinheit, bei der jedoch Innenscheibe und Außenscheibe gleich dick sind und die Gasfüllung aus trockenem Wasserstoff, auch mit Beimischung von Luft,

so besteht (GB-PS 5 18 381), ist ebenfalls aus hauptsächlich wärmedämmtechnischen Gründen entsprechend eingerichtet. Man versucht auf diese Weise, den Taupunkt zu reduzieren und zu verhindern, daß in den Temperaturbereichen, denen die Isolierglaseinheit beim bestim-

Γ) mungsgemäßen Gebrauch ausgesetzt wird, Kondensation von Wasserdampf im Zwischenraum eintritt. Tatsächlich isi bei Isolierglaseinheiten des beschriebenen Aufbaus die Gasfüllung im Zwischenraum regelmäßig nach wärmedämmtechnischen Gesichtspunkten ausgewählt (DE-OS 22 63 354, insbesondere Seite 1, Zeile 11 bis 18 in Verbindung mit Seite 6, Zeile 4 bis 6, DE-AS 10 79 281), und zwar so, daß ihre Wärmeleitfähigkeit geringer ist als die von Luft. Zwar haben wärmedämmendc Isolierglaseinheiten stets auch eine

Vi Schalldämmung, diese hat man jedoch so hingenommen, wie sie sich ergab. Sie ist nicht ohne weiteres befriedigend und nicht ohne weiteres besser als die bei Luftfüllung. Wie bei einer gattungsgemäßen Isolierglaseinheit die Schalldämmung verbessert werden kann,

■>« läßt sich aus den bekannten Maßnahmen und den allgemeinen Kenntnissen um die Mechanismen der Taupunkterniedrigung bzw. der Wärmedämmung nicht abkeiten. — Um zu verhindern, daß die Abstandshalter als Schallbrücken funktionieren oder um ein Zersprin-

Yi gen von Außenscheibe und Innenscheibe unter dem Einfluß von Wärmedehnungen zu verhindern, ist es bekannt (DE-Gbm 74 27 504, DE-AS 10 79 291), die Abstandshalter in Breitenrichtung elastisch auszuführen oder mit entsprechenden Klebern zu arbeiten.

w) In einer älteren Anmeldung (DE-OS 24 45 332) ist zum Zwecke der Erhöhung der Schalldämmung ganz allgemein und lediglich vorgeschlagen worden, ein Gas zu verwenden, welches leichter ist als Luft, insbesondere mit Helium zu arbeiten. Diese Anweisung allein führt

b5 jedoch keinesfalls ohne weiteres zu besonderen Schalldämmwerten.

Nach der Lehre der Erfindung kommt man z. B. bei einer erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit üblicher

Größe mit Dicke der Außenscheibe 12 mm, Dicke der Innenscheibe 4 mm, Zwischenraum 12 mm und Gasfüllung im Zwischenraum Helium mit 30% Luft zu einem bewerteten Schalldämmaß von 44 dB. Die gleiche Isolierglaseinheit würde bei Luftfüllung im Zwischenraum nur ein bewertetes Schalldämmaß von 37 dB aufweisen, so daß eine Verbesserung von über 6 dB erreicht wird. Verzichtet man auf die Unsymmetrie der Dicke von Außenscheibe und Innenscheibe, so tritt im gleichen Beispiel eine erwähnenswerte Verbesserung der Schalldämmung nicht auf. Die Verbesserung beruht folglich auf funktioneller Verschmelzung. Stellt sich bei einer erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit im Frequenzbereich von 100 bis 3150 Hz ein Resonanzeinbruch ein, so stört das nicht weiter, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Abstandshalter als Dämpfungsglied ausgebildet ist. Dabei läßt sich erreichen, daß dessen Dämpfung den Resonanzeinbruch hinreichend wieder kompensiert.

Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß wegen der Luftbeimischung die Gasmischung erfindungsgemäßer Isolierglaseinheiten auch sehr einfach eingebracht werden kann, nämlich durch ausreichende Spülung des zunächst luFtgefüllten Zwischenraumes mit dem anderen Gas bzw. den anderen Gasen der einzufüllenden Gasmischung. Die Luftbeimischung verbessert auch die Wärmedämmung.

Die durch die erfindungsgemäße Kombination erreichten Effekte werden im folgenden anhand von Tabellen erläutert.

Tabelle 1

Scheibenaufbau: 8 mm Glas/

12 mm Zwischenraum/8 mm Glas

Gas im Zwischenraum

Cc/Cl

Rw

100% Luft
50% He 50% Luft
100% He

1.4

2,9

36 dB

37 dB

38 dB

Cc = Schallgeschwindigkeit im Gas
Cl — Schallgeschwindigkeit in Luft
Rw = bewertetes Schalldämmaß

Tabelle 1 macht eine Aussage über Isolierglaseinheiten üblicher Fensterabmessungen, bei denen zunächst das Merkmal a) nicht verwirklicht ist, weil die Gasfüllung aus Luft oder vollständig aus einem leichten Gas besieht. Es ist aber auch das Merkmal b) nicht verwirklicht, weil Innenscheibe und Außenscheibe gleich dick sind. Das Merkmal c) ist verwirklicht. Das bewertete Schalldämmaß Ä »/nachdem DlN 52 210 liegt durchweg bei 36 dB und maximal bei 38 dB. Macht man im Sinne aes Merkmals b) die Außenscheibe dicker, so erreicht man keine sicher meßbare Verbesserung. Das gilt bei dem beschriebenen Aufbau auch für eine Ausführungsform, bei der die Gasfüllung aus einem gegenüber Luft schwereren Gas besteht.

Tabelle	2	(Zwischen raum)	2. Glas	Gasfüllung	Ca/Ci.	Rw
1. Glas	(mm)	(mm)
(mm)	(12)	4	70% He/30% Luft	1,7	44 dB
12	(12)	4	60% He/40% Luft	1.6	42 dB
12	(12)	4	30% He/70% Luft	1,2	41 dB
12	(12)	4	90% He/10% Luft	1,3	4IdB
12	(12)	4	80% CH4/20% Luft	1,2	41 dB
12	(12)	5	90% He/10% Luft	2,3	41 dB
8	(24)	5	90% He/10% Luft	2,3	43 dB
8	(12)	4	90% He/10% Luft	2,3	4IdB
6	Schallgeschwindigkeit	im Gas
Cc; =	Schallgeschwindigkeit	in Luft
Cl =		bewertetes Schalldämmaß
Rw =

Tabelle 2 macht entsprechende Aussagen über erfindungsgemäße Isolierglaseinheiten und zeigt, daß ein bewertes Schalldämmaß von 40 dB und mehr sicher erreicht wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zweischeibenisolierglaseinheit mit Innenscheibe, einem geschlossenen Zwischenraum, Außenscheibe und Abstandshalter, wobei

   a) die Außenscheibe eine Dicke besitzt, die um den Faktor 1,2 bis 3 größer ist als die Innenscheibe,

   b) der Zwischenraum eine Dicke von 9 mm oder mehr aufweist,

   und im Zwischenraum ein unter Normaldruck stehendes Gas angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Erreichung hoher Schalldämmwerte in Kombination zu den Merkmalen a) plus b)

   c) eine Gasfüllung verwendet wird, deren Schallgeschwindigkeit über der von Luft liegt und die aus einem oder mehreren der Gase Wasserstoff, Ammoniak, Methan, Neon, Helium einerseits und Luft andererseits besteht.