DE2508576A1 - Isolierelement - Google Patents

Description

* *' ^s * t»ateritari*Slte

DIpI. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. VV. EchmitaC

Dipl. Ing. E. Graalfs

Dipl. Ing. W. Wehnert

DIpI. Phys. W. Carstens

8 München 2

Mozartstr. 23

Nils Türe Berthagen Mänadsvägen 74 S-175 42 Järfälla/Schweden München, 27. Februar 1975

Aktenzeichen M-3425

Isolierelement

Die Erfindung herrieht sich a^fein Isolierelement mit mindestens i'v/ei nebeneinander liegenden, transparenten Platten, die an ihren Begrensungskanten unter Bildvng einer abgeschlossenen Inrenkammsr riteinan^er mittels, einer im v;efentlichen gas- und flünsigkeitssicheren Abdichtung relativ zueinander bewegbar verbunden sind.

Isolierelemente dieser Art, etv/a Isolierslas-Doppelfensterscheiben, haben eine Reihe von Vorteilen} so müssen bei-

spielsweise bei einer abgedichteten Isolierglasscheibe nur die beiden Außenflächen gereinigt werden, während bei einer nicht-abgedichteten Doppelscheibe die beiden •riasplatter, beidseitig gereinigt vev^cn ruisser.. Weiterhin * bietet eine abgedichtete Isolierscheibe eire höhere Wärmedämmung.

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Eir Nachteil der abgedichteten Isolierscheibe Xie~t jedoch darin, daß die darin enthaltene Füllun^, öle normalerweise trockene Luft oder manchr'al auch ein 0-as oder eine Flüssigkeit ist, einer thermischen Expansion und Eontraktion unterliegt ο Die damit verbundener* Schwierigkeiten sei^e^ r-'Oh -^τη aus^etirä^t P¹ pt ein j ^ G-e^erds"^ ^^-1' t p^pt¹ Iio^pti Wöwiot!+T>q>>ir·"·· und starken TemperatiirSchwankungen.

Auf das in der abgeschlossenen Inne^kanmer vorhandene Fiillvolumen wirkt sich ferner die Höh erlege über NI¹T ^Ά es ^:reb^:;^;.u']es aus, in das das Isolierelement eingebaut ist. Bei der Herstellung der Isolierelemente, belgpiolsv/eise abgedichteter Isolierglas-Doppelfensterscheiben, muß daher der Druck des eingefüllten Gases oder der eingefüllten Ltift oder Flüssigkeit an die Höhe des Sinbatiortos über TPT angepaßt und die Durchschnittstemperatur in Bereich des Einbauortes berücksichtigt werden.

Trotz dieser Vorsichtsmaßnahmen sind beträchtliche Volumenänderungen des eingefüllten Mediums unvermeidbar, und zwar beispielsweise sogar zwischen Fenstern ein und desselben G-ebäudes infolge der besonderen G-ebäudelage, Wärmeeinstrahlung, Reflexion, Schattenlage usw.

Im allgemeinen muß mit einer Änderung des Füllvolumens bis su 50 % zwischen den Jahreszeiten mit wenig oder keinem Sonnenschein und den Sonnenscheinperioden gerechnet werden,

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ßAD OfHGIK'AL

ΙΐβτϊΏ. der Druck zwischen den transparenten Platten, die aus G-las oder sine^ Kunststoffnaterial bestehen können, beispielsweise bei einer Temperatur von 20° 0 dem normalen
Atnosphärer.druck entspricht, biegen sich die beiden Platten bei Temperaturen über 20° C nach außen.

Wenn sich die beiden transparenten Platten, die normalerweise vollständig eben ausgebildet sind, in der. einen oder anderen Richtung attszubiegen beginnen, wird die Sicht durch die Platten verzerrt. Hoch entscheidender aber ist, daß bei einer wiederholten Relativbewegung der beiden transparenten Platten die Gefahr besteht, daß der metallische Dichtstreifen, der die beiden Platten miteinander verbindet, oder die Verbindungsstelle zwischen diesem Dichtstreifen und den
Platten bricht, so daß diese ausgewechselt werden müssen,
da es nicht möglich ist, in das Isolierelement eingedrungenen Staub vor. dessen Innenflächen zu entfernen und die Möglichkeit einer Kondensatbildu.ng besteht. Infolge von Druckänderungen des It. Isolierelement eingeschlossenen Eüllvolumens kann sogar der lall eintreten, daß die transparenten Platten' zerplatzen. Um diese Schwierigkeiten zu lösen, ist es bekannt, die Platten relativ zueinander bewegbar anzuordnen, derart, daß mindestens eine Platte in einer parallel zur anderen
Platte verlaufenden Ebene verstellbar ist.

Bei derartigen, beispielsweise aus der US-PS 2 111 343 bekannten Irolierelementen/bei denen die beiden Platten parallel

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zueinander bewegbar angeordnet sind, muß die eine Platte an ihrer im eingebauten Zustand unteren Begrensungskante Tleitfähig abgestützt sein, um die Parallelbewegung der Platten zu ermöglichen. Aufgrund des verhältnismäßig großen Plattengewichts ist eine derartige Lagerung jedoch äußerst kompliziert und derart kostspielig, daß sie sich in der Praxis nicht realisieren läßt.

Erfindungsgemäß soll daher ein Isolierelement dieser Art geschaffen werden, bei dem mindestens eine Platte ungeachtet ihres Eigengewichts in einfacher Weise sum Zwecke einer Vergrößerung oder Verkleinerung des eingeschlossenen Luft-, G-as- oder Elüssigkeitsvoliunens relativ bewegbar angeoro.net ist.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Isolierelement mit mindestens zwei nebeneinander liegenden, transparenten Platten, die im Bereich ihrer Begrenzungskanten unter Bildung einer abgeschlossenen Innenkammer miteinander mittels einer im wesentlichen gas- und flüssigkeitssicheren Abdichtimg relativ zueinander bewegbar verbunden sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine Platte um eine an ihrer unteren Begrenzungskante verlaufende Achse sum Ausgleich von Druckschwankungen in der abgeschlossenen Innenkammer gegenüber der anderen Platte schwenkbar angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen v.nä ier "?.<?hfc

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bad

Verbindung mit den Zeichnungen. Ss ?;eift:

ein erstes Alisfiihrungsb ei spiel eines Isoliereleraents ^CTemäß der "Srfinduu·¹⁷;

ein Ausführimgs'beispiel, hei dem sich, die "beiden Platten relativ zueinander in der Normalstellung befinden;

d^c- I soli er element ^ernäB Pi^. 2 nach Erh.itpt·in2' des eingeschlossenen Füllmediiims;

eine perspektivische Darstellung eines Eckhereichs des Isolierelements

"Pi^e ρ einen Schnitt eines weiteren Aus—

fⁿ"h.mn2?"beispiels, das zusätzlich oir_e dritte transparente Platte auf weist j

¥iZ' ^ eine star¹-: vereinfachte Darstellung

eines weiteren Ausführun^sbeispiels eines Isolierelenents.

ict ein Inolierele^.ent in Pom einer abgedichteten e nit "Blickricht^inp; auf eine senkrechte

BAD ORIGINAL .

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Seitenkante teilweise im Schnitt dargestellt, Pas Isolierelement weist zwei Glasplatten oder -scheiben 1 wv.d 2 avf die bei.dom gezeigter- Ausf^;.ihrun^sbei^^v\iol eben ^¹"""¹ rechteckig ausgebildet sind, jedoch auch andere Umrisse nno Formen haben können. Zwischen ^er beiden Glasscheiben 1 ^^^ 2 können ggf. weitere Glasscheibe¹"¹ ^n'eordnet sii^. Die Sc¹^nben des Isolierelements besteben gemä/? der nachfolgenden "B⁰-sohr^ ib* ¹^ ^ mi^¹ Gl^s ■ϊώγΙο^ή π -ι η c] ^iioVi ρ^γ1ρύ*ω -j-T^p-n Materialien, etwa ein steifes Junststoffrraterial,

Gemäß Fig. 1 befinden r;ioh die beiden Glasscheiben 1imd 2 relativ aneinander in ihrer IT ο mal st ellung, liegen also in diesen Fall in parallel zueinander verlaufenden Ebenen. Die Scheiben 1 und 2 sind an ihren einander zugekehrton Innenflächen 3, 4 mittels- eires Dichtstreifens 5 miteinander verbunden, der in Umfangsrichtung um sämtliche vier Begrensungrkanten der beiden Glasscheiben verläuft. Der Dichtstreifen bildet eine gasdichte Viand und ist an seinen Seitenkanten 6 und 7 mit der Scheibe 1 bzw. 2 beispielsweise durch eine flexible Dichtmasse in Form von Dichtsträngen 8, 9 verbunden. Die Dichtmasse kann etwa aus einem vulkanisierten Gummigemisch bestehen, jedoch kann der Dichtstreifen 5 mit den Glasscheiben 1 und 2 auch drirch eine andere Klebmasse verbunden sein.

Der Dichtstreifen 5 besteht aus einem flexiblen oder dehnbaren Material, etv/a Gummi oder Ku_nststoff, oder ist, wie

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dies weiter lint en be schrieb en wird, aus Metall hergestellt, i)er Dicht streifen 5 und die damit luftdicht verbundenen Glass oh eil: er, 1 und 2 bilden somit gemeinsam eine abgeschlossene Innenkasnier 10 unter der Annahme, daß die Glasscheiben voll-3tä?~.dig gas-, luft- oder flüssigkeitsundurchlässig sind. Die Innenlrammer 10 ist mit einem Isoliermeditmi gefüllt, das bei den gezeigten Ausführungsbeispielen Luft und vorzugsweise trockenluft ist. Bei Herstellung des I soli er elements wird der Luftdruck in der Kammer 10 vorzugsweise auf die normale Durchschnittstemperatur tind den normalen Luftdruck ar- Einbanort[des Isolierelements eingestellt, und nach dem au sind die beiden- G-lasscheiben in der in Pig, 1

gezeigten Weise auf Abstand gehalten.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Glasscheibe 2 fest an schematisch dargestellten Tragelementen 11 und abgestützt, die einen Teil eines Rahmens, beispielsweise eines nicht gezeigten Fensterrahmens, bilden. Die Glasscheibe 1 hingegen ist relativ zur Glasscheibe 2 bewegbar angeordnet, was dadurch dargestellt ist, daß die Scheibe 1 an ihrer unteren Begrenzungskante auf einem in Längsrichtung verlaufenden Tragstreifen 13 beruhte Der Tragstreifen 13 kann sich ununterbrochen über die gesamte Länge der unteren Begrenzimgskante der Glasscheibe 1 erstrecken oder aus einer Anzahl getrennter Tragelemente bestehen, die an den Endabschnitten der unteren Begrenzungskante angeordnet sind, und ist vorzugsweise aus einem Kunststoff- oder Gummimaterial her-

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gestellt, dessen Härtegrad ausreicht, das Gesamtgewicht der Scheibe 1 aufzunehmen und diese Scheibe in Vertikalrichtung im wesentlichen unverschiebbar zu halten. Der Streifen 13 ist mit dem nicht gezeigten Rahmen fest verbunden oder an diesem über ebenfalls nicht gezeigte Befestigungselemente stationär gehaltert. Die untere Begrenzungskante der Scheibe 1 ist etwa über ein Klebemittel am Streifen 13 befestigt oder der Streifen 13 ist an seiner oberen Stützfläche mit einer Nut versehen, in die die untere Begrenzungskante der Giasscheibe 1 eingreift. Die Scheibe 1 kann daher an ihrer unteren Begrenzungskante keine merkliche Bewegung zur Glasscheibe 2 hin oder von dieser fort ausführen, vermag jedoch in ihrer Gesamtheit aufgrund der flexiblen Ausbildung des Streifens 13 um ihre untere Begrenzungskante zu verkippen, wobei die untere Begrenzungskante die Schwenkachse bildet.

Der Streifen 13 ermöglicht zusammen mii^veiteren nicht gezeigten Tragelementen ein Verkippen der beweglichen Glasscheibe 1 zur feststehenden Glasscheibe 2 hin und von dieser fort» Falls beispielsweise das IPüllniedium in der Kammer 10 abgekühlt wird, nimmt dessen Volumen in entsprechender Weise ab und der flexible Dichtstreifen 5 ermöglicht eine Bewegung der Scheibe 1, und. zwar eine Schwenkbewegung um ihre untere Begrenzungskante, in Richtung der Glasscheibe Somit wird der Druck in der Kammer 10 automatisch derart reguliert, daß die Glasscheiben keinen Biegekräften ausgesetzt sind, die die Scheiben verformen oder zersplittern

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könnten.

Die Firm. 2 bis 4 zeigen ein abgewandeltes Atisfühnmgsbeispiel der Erfindung bei dem wie "bei dem ersten Ausführungsbeisniel eine stationäre Glasscheibe 2, die vorzugsweise zv.:c Außenseite des Gebäudes berichtet ist, durch Tra^elemente 11, 12 stationär -gehaltert ist. Die bewegbare'Glasscheibe 1 ist an ihrer unteren T3egrenzringskante an Tra.°celementen 16 abgestützt und um eine horizontale Achse 17 schwenkbar a¹"!'" eο rd η e t.

Die beiden Glasscheiben 1 und 2 sind ähnlich wie bei dem ersten "ai^^ühmngsbeispiel an ihren Bejrenzimgskanten durch ein lacht element miteinander verbunden tind begrenzen eine ^geschlossene Innenkanimer 10. Das Diehtelement enthält in diesen Pail einen Bodenstreifen 18, der sich längs der unteren Kante des Isolierelements erstreckt. Der Streifen 18 hat einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei senkrechten Schenkeln 19» 20 und einem horizontalen, ano^o-r steτ¹ 21. Im Inneren des Streifens ist bei diesem ■Visf^:f"irungsheispiel ein ITeualitiglieitGatoOrp bionsmittel 22 a-iigcordrist. Das Icolierelemont ist an seinen drei varblclcsr.lo,: 3£groii2ungsi:anten durcli einen balgartigen Streife:.: 23 r.it ~.-.'3i ebener,. S ext anflanschen 24, 25 umschlossen. 2cslice wie isr Straifan IS ist der Streifen 23 luftdicht cvjLcgGbiliat und besteht etwa aus rostfreiem Stähl, Kunst-

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stoff oder einem ähnlichen federnden Material. Die TSnd te der beiden Streifen sind mit einander verbunden, so da:« ein abgedichteter Rahmen gebildet wird. Z.B. sind die Flansche 24 und 23 und die Schenkel 19 und 20 fest an den G-lasscheiher angebracht und ein Dichtmittel 26 auf den Streifen 18 und die benachbarten Flächenbereiche der beiden Glasscheiben aufgetragen.

Wie I¹Xg. 3 zeigt, verkippt die schwenkbare Glasscheibe 1 bei einer Druckerhöhung des in der Kammer 10 befindlichen Füllmediums im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 17, wodurch ein Druckausgleich erreicht und eine Belastung der Glasscheiben mit Verformungskräften "verhindert wird. Wenn das in der Kammer 10 befindliche Füllmedium abgekühlt wird, dreht sich die bewegliche Glasscheibe 1 im Sinne der Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn und verringert somit das Volumen der Kammer 10. Diese Schwenkbewegung der Glasscheibe 1 wird zum Teil durch Verbiegen des Stegs 21 des Streifens 18 tun eine in Längsrichtung verlaufende Achse und zum "eil durch die Falte 27 des Streifens 23 ermöglicht, welche ein Dehnen (Strecken) bzw. Zusammendrücken des Streifens 23. gestattet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig_a 5 ist eine dritte Platte 32 vorgesehen, die aus einem transparenten Material, etwa Glas oder einem transparenten Kunststoff, besteht. Wie bei den obigen Ausführungsbeispielen sind die beiden Platten 1 und 2 relativ zueinander bewegbar angeordnet und können aus

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dem gleichen Material wie die dritte Platte 32 bestehen. Die beiden Platten 1 und 2 sind gasdicht und vorzugsweise auch flüssigkeitsdicht durch einen flexiblen Streifen 30, 31 miteinander verbunden, der um den Außenrand der Platten verläuft.

Die beiden Platten 1 und 2 sind ebenfalls wieder in Abhängigkeit von Druckänderungen des in der Kammer 10 zwischen den Platten 1, 2 und den Streifen 30, 31 eingeschlossenen Füllaediums relativ zueinander verschwenkbar angeordnet, wobei öle Platte 1 an ihren Bndabschnitten auf Gummiklötzen 36, von denen einer gezeigt ist, ruht. Die transparente Platte wird der Innenseite des Gebäudes, in dem das Isolierelement eingebaut wird, zugekehrte Die dritte Scheibe 32 ist von der Scheibe 1 auf Abstand gehalten, und zwischen diesen Scheiben ist ein Luftspalt 33 vorhanden, der zumindest an seiner Unter- und Oberseite geöffnet ist. Wie Fig. 5 zeigt, wird die Schwenkbewegung der Glasscheibe 1 durch eine Führung 14 ficeführt, die aus Federelementen, etwa Gummiklötzen' besteht, welche stationär angeordnet und derart federnd ausgebildet sind, daß sie die erforderliche Schwenkbewegung der Scheibe 1 gestatten.

Wenn die Scheibe 1 durch Sonneneinstrahlung auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der Temperatur der den Luft- ' spalt 33 begrenzenden Scheibe 32 liegt, steigt die Luft in dem Luftspalt 33 nach oben und kühlt dadurch die Scheibe 1,

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d_o Iu, es erfolgt ein Wärmetransport τοη der abgeschlossenen Innenkammer 10, wodurch die Relativbewegung- zwischen den Scheiben 1 und 2 verringert wird.

Wenn in kühleren Jahreszeiten die Scheibe 1 eine niedrigere Temperatur als die Scheibe 32 hat, wird ein entsprechender, nach oben gerichteter Luftstrom durch ein Heizelement 34 erzeugt, welches als Radiator oder als elektrisches Heizelement ausgebildet sein kann, das unterhalb des Isolierelements angeordnet ist. Da die im Luftspalt 33 aufsteigende Luft eine höhere Temperatur als die Scheibe 1 aufweist, wird die Scheibe 1 erwärmt und überträgt ihrerseits Wärme an die Kammer 10, wodurch die Koiitraktionsbewegung der Scheibe verringert und außerdem infolge der kontrollierten Wärmezufuhr die Kondensationsgefahr zwischen den G-lasscheiben vollständig ausgeschaltet wird.

Um ein Verschmutzen der einander zugekehrten Flächen der Scheiben 1 und 32 zu verhindern, ist in der Zuströmöffnung zwischen den beiden Scheiben ein Eilter 35 angeordnet. Perner ist es möglich, die Scheibe 32 auszubauen oder zu verkippen, um die beiden einander zugekehrten Scheibenflächen zu reinigen, wenn kein filter vorhanden ist.

Pig«, 6 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein Isolierelement mit drei Glasscheiben 37, 38 und 39. Die Glasscheibe

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37 ist stationär angeordnet \χηΛ luftdicht über flexible il^mer.te,beispielsweise die Streifen 31 gemäß Έχ~. 5, rait einer Glasscheibe 3ß verbunden, welche um ihre untere, im wesentlichen horizontale Beg-renzunq-skante verschwenkbar ist. Ferner ist die feststehende G-lasscheibe 37 über Dichtstreifen, welche beispielsweise dem Dichtstreifen 31 gemäß J¹Ie. 5 entsprechen, mit der G-lascheibe 39 verbunden, welche ebenfalls auf die oben beschriebene Weise um ihre untere, im wesentlichen horizontale Be~ren?un?iskante schwenkbar an-■ L-" β ο ■*"■]. not ist.

"β ei -'¹^n beschrieben en Au.sfr.hrnn^sbeisOielen können auch bei ^e .rla^^chei^en 1 und 2 schwenkbar angeordnet sein, und außerdem kam θ ie beschriebene Jjichtnn^ di.irch eine andere, nie 3chwer.kbewe^rrun'^T ermöfliohende Abdichtung ersetzt werden, i'/eit^rhin lie~t die Ab dicht \ν-τ.°" zv/ar vorsu^sv/eise im Bereich öer T^e^remur^Bkanten der Glasscheiben, jedoch ist es atich ^""'lieh, die Dichtung mittels einer irjend ?;eei^neten Verbin- rin-r. ^ teilweise oder jänzlich außerhalb der Be.'jrenzungskanten

Die Dichtstreifen sind an ihren der abgeschlossenen Innen-"i-:a^r"-vner m'-ewandten Oberflächen vor^txgsv/eise mit lichtreflektierenden Elementen oder einem lichtreflektierenden, etwa s-nie-Telarti'^en Überz-u?r versehen, um eine möglichst o;roi^ Lichtdurohlässi^keit des Isolierelements au erzielen.

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Der automatische Druckausgleich der abgeschlossene·" Innenkammer des Isolierelements "bietet den wesentlichen Vorteil, daß im Vergleich zu herkömmlichen Isolierelernenten erheblich größere Püllvolumina vorgesehen sein Irn^nem, was eine- entsprechende Erhöhung der Wärmedanmfähi^lceit des Is^lierelerients ergibt.

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Claims (8)

1. .yXsolierelerjient mit mindestens zwei nebeneinander liegenden, transparenten Platten, die im Bereieh ihrer Begrensungs-"kianten unter Bildung einer abgeschlossenen Innenkammer miteinander mittels einer im wesentlichen gas- und flilssig-."kreitssicheren A"bniehtung relativ zueinander "bewegbar -ver-"bunoen sind, dadurch gekennzeichnet, daß nindestens eine Platte (1; 38, 39) rm eine an ihrer unteren Begrenziingskante -verlaufende Achse (1?) zum A-asgleioh iron Drucksehwan-Vifijen in der abgeschlossenen Innenlcammer (10) gegenüber der anderen Platte (2j 37) schwenkbar angeordnet ist.
2. 2. Isolierelement nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet» daiS eine der Platten (2; 37) stationär zu "befestigen ist.
3. 3. Isolierelement nach Anspruch 1 oder 2, gekenngeichnet durch eine dritte transparente Platte (32), die im A"b-

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   stand, zu einer der beiden relativ zueinander schwenkbaren Platten (1, 2) angeordnet ist und mit dieser einen ^wändest an der Unter- nr.d Oberseite offenen Luftspalt (33) zur Ermöglichung einer Luft zirkulation begrenzt.
4. 4. Isolierelement n.a.ch Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftspalt (33) an seiner geöffneten. TTnt^rceite eir. lufterwärmendes Heizelement (34) zugeordnet ist_o
5. 5. Isolierelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement 04) zwischen den Platten (1, 32) angeordnet ist.
6. 6. Isolierelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Platte (32) im Abstand zur schwenkbaren Platte (1) stationär angeordnet isto
7. 7· Isolierelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Platte (1) mit ihrer unteren Begrenzungskante an mindestens einem Tragelement (13, 16, 36) abgestützt und geführt ist»
8. 8. Isolierelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (13, 16, 36) stationär angeordnet und aus flexiblem Material hergestellt ist.

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