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Wärme schutzvorrichtung Die Erfindung betrifft Wa rmeschutzvorrichtungen,
insbesondere Rollos oder Rolläden für Webäudeumschliessungen, vornehmlich an Fenstern
und Türen.
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Es ist bekannt, dass beim Wärmeverlust von Gebäuden die Fenster, bzw.
Türen1 Je Flächeneinheit e#inen viel höheren rmeverlust aufweisen als Wand flächen.
Das gilt sowohl für den Transmissionsanteil des ärmeverlusts als auch für den Anteil,
der durch nicht kontrollierbare Lüftung, z.B. durch die unvollkommene Dichtheit
der Fugen in Fenstern und Türen, entsteht. Im Rahmen der Erfindung werden einfache,
wenig aufwendige Mittel vorgeschlagen, um diese höheren Wärmeverluste zu verringern.
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Auch ein herkömmlicher Rolladen, z.3. mit hölzernen, einigermassen
dicht schliessenden Lamellen, stellt schon einen geringen zusätzlichen nächtlichen
Wärmeschutz für ein Fenster dar. Doch schliessen die Lamellen aneinander nicht dicht
genug an, um den konve#ktiven Wärmeverlust wirksam zu verringern. Oft werden die
Rolläden auch nur nachlässig geschlossen, so dass erhebliche Spalte zwischen den
Lamellen verbleiben. Schliesslich wirkt solch ein Rolladen
nicht
als Infrarotreflektor, wodurch ein ganz erheblicher Anteil der möglichen Wärmed#rm-Wirkung
nicht eintritt.
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Mit den Rolläden und Rollos nach der Erfindung dagegen kann ein ganz
erheblicher zusätzlicher Wärmeschutz erreicht werden. Dieser schlägt besonders in
der kalten Jahreszeit, dh. bei kurzen Tagen und langen Machten, zu Buch, weil es
da möglich ist, den Rolladen oder den Rollo über mehr als die Hälfte des 24-Stunden-Tags
ohne Einbusse an Tageslicht für den betreffenden Raum geschlossen zu halten. Auch
wenn nachts nicht geheizt wird gibt bekanntlich ein Raum infolge des hohen Wärmespeichervermögens
der massiven Raumumschliessung und der Massen im Raum, z.B. der Möbel, viel Wärme
nach aussen ab. Diese nächtliche Raumauskühlung kann durch die Mittel der Erfindung
erheblich verringert werden. Bei den stetig steigenden Preisen für Heizöl, Erdgas
usw. rechtfertigt diese Verringerung des Wärmeverlusts selbst erhebliche Investitionskosten
beim Neubau oder der Modernisierung von Gebäuden. Bei Türen von Balkons, die im
Winter oft lfochenlang nicht benützt werden, können bei ausreichender Raumhelligkeit
oder wenn die Türe keine Glastür ist, im Winter die Rollos oder Rolläden nach der
Erfindung auch untertags geschlossen bleiben.
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Neben den aus den Ansprüchen ersichtlichen Massnahmen gehören zur
Erfindung die aus der Beschreibung der Zeichnung hervorgehenden Einzelheiten Fig.
1 bis 4 zeigen im Schnitt senkrecht zur Rollofläche jeweils einen Ausschnitt aus
solch einer Fläche. In Fig.1 stellt z.B. die zugluftdichte und hoch infrarotrefiektierende
flexible Schicht 10 die äussere Oberfläche des Rollo dar.
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Diese Schicht ist verstärkt, z.B. sturmfest gemacht, durch leistenartige
Streifen 11, die mit der Schicht z.B. verklebt sind und bei einem z.B. vertikal
ausziehbaren Rollo beispielsweise waagrecht verlaufen. Auf der anderen Seite 11a
der Streifen kann eine weitere Schicht 10a angebracht, z.B.
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aufgeklebt, sein, die zum Verstrken der Wärmedämmwirkung ebenfalls
hoch infrarotreflektierend und zugluftdicht ausgeführt sein kann. Das pilot auch
für eine gt;-'5. enngebrachte dritte Schicht 10 b, wobei nach hröglichkeit die Bemessungsregeln
des Wärmetransports bei Naturkonvektion angewendet werden, d.h. die Dicken der Lufträume
zwischen den Schichten 10 nicht zu Klein gewählt werden.
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Die Schichten 10 sind bevorzugt jeweils beidseitig hoch infrarotreflektierend
gemacht, weil dies die beste ärmedämmwirnue ergibt.
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Wenn der Rollo die Dicke herzömmlicher Rolladen aufweist kann er z.D.
zur Modernisierung von Gebäuden, auch an die Stelle eines alten Rollos treten, vgl.
Anspruch 9. Fig. 2 zeigt mit den gleichen Bezugszeichen die Befestigung einer aus
einzelnen Streifen bestehenden dritten Schicht 10 b entweder stumpf geklebt an den
Streifen 11 (vgl. Unterseite des Streifens 11 in Fig. 2) oder gelascht, vgl.
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Oberseite des Streifens 11 in Fig. 2. In Fig. 3 wird mit den gleichen
Bezugszeichen eine einteilige dritte Schicht 10 b gezeigt, für welche die Streifen
11 geteilt, vorzugsweise halbiert, ausgebildet sind, wobei die Streifenteile mit
der dritten Schicht verklebt sind. Alternativ oder zusätzlich können Nieten zur
Verbindung herangezogen sein.
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Eine weitere Erhöhung der märnedmmung und / oder der Steifheit der
Rollofläche soll durch Ausschäumen der Lufträume zwischen den Schichten 10, je nach
Fall mit Kunststoff-Weichschaum oder etwas härterem Schaum, erzielt werden. Die
Streifen 11 können ihrerseits hohl und ausgeschäumt sein, insbesondere als ausgeschäumte
Kunststoff - liohlprofile, so dass sie wenig Wärme von der einen zur anderen Streifenseite
leiten. Fig. 4 illustriert wie die Streifen 11 über nachgiebige, und ggfs. wärmedämmende,
Zwischenschichten 11 b mit den Schichten 10 verbunden sein können. Hierdurch wird
beim Aufwickeln des Rollos eine gewisse Wölbung der Schichten 10 auch in den Zonen
ermöglicht, in denen sie mit den Streifen 11 verbunden sind, damit werden Knickkanten
in den Schichten 10, z.B. an den Ecken der Streifen 11, vermieden, insgesamt werden
die Schichten 10 beim Wickeln geschont, d.h. die lnfrarotreflexionseigenschaften
der
äusseren Oberflächen der Schichten 10 bleiben verschleissfester. Diesem Zweck dient
auck,die an die Schichten 10, 10 a anstossenden Flächen der Steifen 11 oder der
Zwischenschichten 11 b im Querschnitt in Anpassung an die mittlere Wickelkrümmung
zu krümmen.
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Als besonders vorteilhafte Ausgestalung vird auch beansprucht, dass
mindestens zwei Schichten nach Anspruch 1 im au3gezogenen Zustand des Rollos ausschlie-slích
oder #berwiegend nur durch eine Weichschaum - Füllschicht distanziert sind. Um nicht#-#voluminöses
Aufrollen des rollos zu ermöglichen, soll die Füllschicht elastisch -kompressibel
sein und so weich, d ss ihr Volumen beim Aufrollen, z.B. infolge des Eigengewichts
der Rollofl.i:che, erheblich verringert werden kann. hierzu ist es ggfs. vorteilhaft,
um das Entweichen der Luft aus den miteinander verbundenen Poren der Füllschicht
zu ermöglichen, nur eine der beiden Deckschichten - oder bei drei Schichten nach
Anspruch 1 nur die mittlere Schicht - relativ luftdicht auzufüren, so dass durch
die poröse(n) Deckschicht(en) beim Aufwickeln des Rollos die Luft aus den Poren
der Füllschicht entweichen kann, diese ihre Dicke dadurch erheblich verringert,
so dass der aufgewickelte Rollo nur einen kleinen Wickeldurchmesser aufweist. Dies
kann so weit führen, dass auf der einen Seite der Rollofläche die Deckschicht praktisch
entfallen kann, d.h. der Rollo aus einer Deckschicht besteht, die auf der einen
Seite und eventuell zusätzlich auf der anderen Seite gemäss Anspruch 1 und/oder
insbesondere den Ansprüchen 5,7 ausgebildet ist, und auf der anderen Seite mit der
elastisch kompressiblen Weichschaumschicht versehen ist, die ihrerseits keine ausgeprägte,
d.h. relativ luftdichte Deckschicht mehr aufweist. Diese Weichschaumschicht soll
jedoch vorteilhafterweise eine freie Oberfläche aufweisen, die möglichst gut infrarotreflektierend
gemacht ist, z.B. durch Aluminieren unter Beibensl ung einer für Entlüftung der
Schicht beim Aufrollen auareichenden Porosität. Um das Entweichen der Luft aus den
Poren der Weichschaumschicht beim Aufrollen des Rollos zu ermöglichen, soll die
Wickelbetätigungsvorrichtung
erfindungsgemäss so ausgebildet sein,
dass kein zu schnelles Aufwickeln möglich ist.
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Rollos nach der Erfindung können nicht nur Rolläden ersetzen, was
bedeutet, dass sie wie diese sturmfest ausgebildet sein müssen. Vielmehr können
sie, z.B. auch zusätzlich zu einem aussen angebrachten Rolladen, innen angebracht
sein, was heisst, dass sie nicht gegen die Unbilden der Witterung und gegen die
Verschmutzung, insbesondere durch Stadtluft, beständig sein müssen.
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Manchmal verbliebe als Nachteil der Rollos mit festen Streifen li,
dass sie wie ein Rolladen eine \#ickelwalze von erheblichem Durchmesser ergeben.
Hier schaffen die Massnahmen gemäss Anspruch 19 ff.
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Abhilfe, wobei trotzdem ein mehrschichtiger, entsprechend hoch wermedämmender
Rollo erhalten bleibt, dessen Wickelwalze oft nicht maximal dicker ist als der obere
Fensterrahmen, was z.B. bedeutet, dass er nachträglich in der Fensteröffnung als
unauffälliger Innen.
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rollo angebracht werden kann. Die feste, im Querschnitt ballige Spreizleiste
14 nach Fig. 5 kann mit einer besonders gut gleitenden Oberfläche, z.B. aus Teflon,
versehen sein. Die untere, ebenfalls für Distanzierung der Schichten 10 sorgende
Abschlussleiste 15' kann vorteilhafterweise zugleich, z.B. als Anschlag an der festen
Spreizleiste 14, die Endstellung beim Aufwickeln bestimmen. In gewissen Fällen,
z.B. Je nach Werkstoff für die Schichten 10 und z.B. je nach Platzverhältnissen,
ist es günstiger, zum Mehrschicht-Rollo auch mehrere Wicklungen mit eigenen Wickelachsen
15, 16 vorzusehen, vgl. Fig. 6.
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Fig. 5 - 7 sind bevorzugt als Schnitte quer durch den nur zu einem
Teil aufgerollten Rollo anzusehen, d.h. der innere Kreis deutet jeweils die Wicklung
an, der äussere Kreis die Begrenzungsscheiben an den Enden der Wickelachsen.
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In manchen Fällen sind anstelle fester Spreizleisten 14 günstiger
schwenkbare, z.B. in die Rolloebene klappbare oder biegbare, an
den
Schichten 10 befestigte Spreizleisven 17, bzw. entsprechend ausgebildete Streifen
11 zur Distanzierung der Schichten 10 vorzusehen, vgl. Fig. 7a, 7b. Auch rlicr empfiehlt
sich eine Krümmung zur Anpassung an die beim Wickeln uftretenden Krümmungen, d.h.
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nier Krümmung der Spreizleiste im ganzen Querschnitt, vgl. Fig. 7a,
7b. Die gemäss den beiden Stellungen nach Fig. la,b nötige 'Phasenverschiebung der
beiden Rollotlächen soll bevorzugt durch einen Klappmechanismus an der Befestigung
der Rollo - OberKante an der gemeinsamen Wickelachse 13 erzeugt werden.
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Die zugluftdichte Ausbildung der Schichten 10 kommt nur voll zur WirKung,
wenn auch. allseits am Rand der Rollofläche die Konvektion möglichst verhindert
wird. Hierzu #ird mit Anspruch 22, 23, beispielsweise erläutert mit Fig. 8, eine
besonders wirksame und einfache Lösung geboten. Nach Fig. 8 ist mindestens ein Führungsstück
20 eines jeden Paars nachgiebig, z.B. mittels Moosgummi (elastische Einlagen 21),
mit dem anderen vahrungsstick verbunden. Während des Ausziehens oder des Aufwickelns
des Rollos wird ein Führungsspalt zugelassen, der das Gleiten des Rolloflcichenrands
(Schichten 10, 10 a, Fig. 8) in der Führung ermöglicht. Nach dem vollständigen Ausziehen
soll dagegen, vgl. Kraft P, das beweglich befestigte Führungsstück 20 gegen sein
Gegenstück gedrückt werden, d.h. der Rolloflächenrand wird dicht eingeklemmt. Hierzu
werden erfindungsgemäss die Andrückflächen der Führungsstücke, bzw. Gegenstücke
20 ebenfalls nachgiebig, z.B. mit Moosgummi, Kunststoff - Weichschaum, Gummi - Dichtlippe,
ausgebildet. Zu Anspruch 23 sei ergänzt, dass erfindungsgemäss die Anpressbewegung
durch den Kraft-, bzw. Energieaufwand beim Herablassen des Rollos mit erzeugt werden
soll.
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In Fig. 8 ist eine Ausgestaltung der Erfindung gezeigt, bei welcher
der äußserste Rand 22 der Schichten 10, 10a verdickt ausgebildet ist. Zusätzlich
sind die Innenkanten 23 der Führungsflächen nicht nachgiebig ausgeführt, was zur
Folge hat, dass der Rollo sich nicht aus der Führung herausziehen lässt, d.h. eine
gewisse Einbruchssicherheit
erzielt wird. Zusätzlich soll die
untere Abschlussleiste 15' (Fig. 5,6) verriegelbar sein.
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Die Wärmedämmung der erfindungsgemässen Rollos und Rolläden kommt
natürlich nur zur Wirkung, wenn sie stets, z.B. gleich nach Einschalten der Beleuchtung
in dem betreffenden Raum, ausgezogen werden.
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Dies soll erfinsu£igsgemäss selbsttätig, gesteuert durch einen Tageslichtdetektor
oder einen Wärmestromrlchtungsmesser, geschehen.
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Dabei kann auf aufwendige Hilfsenergie verzichtet werden, wenn man
den Rollo, bzw. Rolladen und seine Wickelvorrichtung so ausbildet, dass er sich
durch sein Eigengewicht, insbesondere das seiner entsprechend sonwer ausgebildeten
Unterkante, bzw. unteren Abschlussleiste 15', nach Offenen einer Sperre von selbst
entrollt. Zwecknssi soll diese selbtsttäge Fallen des Rollos kurz vor dem unteren
endpunkt ezebremst und schallged#mpft werden. In warmen Sommermonaten kann man allerdings
daran interessiert seint nachts aus einen Raurr warme an die Umgebung abzuführen.
Deshalb wird vorgeschlagen, dass die Auslcsevorrichtung, bzw. -einrichtung blockierbar
ausgebildet ist (Anspruch 29).
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Der Wärmestromrichtungsmesser kann im Prinzip bevorzugt aus zwei Temperaturmesatellen
bestehen, z.B. eine innerhalb (d.h. zum Raum hin) der Ebene des ausgezogenen Rollos
(ti), eine ausserhalb (ta).
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So lange (ta - ti) positiv bleibt, soll der Rollo aufgewickelt bleiben.
Sobald dagegen ta - ti negativ zu werden beginnt, soll das Ausziehen, bzw. Fallen
des Rollos ausgelöst werden. ta und ti sollen nicht nur die Lufttemperatur im Schatten
erfassen, sondern besser die Gesamttemperatur, einschliesslich der Strahlungseinflüsse.
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Im Rahmen der Erfindung sollen die wärmedämmenden Rollos nicht nur
in, bzw. an Fenster- und Türöffnungen vorgesehen werden, sondern auch in Verbindung
mit Brüstungsteilen, Brüstungsflächen, Brüstungselementen, die erfindungsgemäss
mit der gleichen Zielsetzung -Heizwärmeersparnis - besonders ausgebildet sind.
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Derartige Br#stungsflächen sollen als Aussenhaut eine Transparentschicht,
insbesondere eine Glasscheibe, aufweisen. Darunter kann unter Einschaltung eines
Luftspalts eine weitere Transparentschicht, d.h. eine GLasscheibe oder eine bis
ca. 10.30 C temperaturfeste transparente Kunststoff - Folie, vorgeseh#r£ sein. Wieder
darunter, d.h. weiter innen, folgt die schalldämmende Hauptmasse oder Hauptschicht
der betreffenen Br##tung. Derer Aussenseite soll erfindungegemass möglichst dunkel,
am besten schwarz,sein, im langwelligen Infrarot dagegen möglichst ~weiss', und
durch einen Luftspalt von der Transparentschicht, bzw. der innersten Transparentschicht,
getrennt sein. Aussenden muss diese Hauptschicht, die man sich insbesondere als
Füllung in einem Skelettbau vorstellen kann, unempfindlich gegen Wärmespannungen
bei Temperaturen bis z.3. 70 oder bis 1100 C ausgebildet sein.
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Aussenseitig vor der Hauptschicht, in einem Luftspalt zwischen Hauptschicht
und Transparentschicht, im Fall mehrerer Transparentschichten erfindungsgemäss ambesten
im äussersten Luftspalt, d.h.
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unter der äussersten Glasscheibe, ist nun der vorgeschlagene Wärmeschutz
- Rollo angeordnet, mit dem gleichen Hau;otzweck wie an Fenstern uni Türen, nämlich
den Wärmestrom vom Gebäudeinneren nach aussen zu dämmen. Das Einrollen oder Ausziehen
dieser Rollos während der Heizperiode ist jedoch erfindungsgemäss unabhängig von
dem bei Brüstung#elementen irrelevanten Tageslichtgang vorzunehmen, sondern erfolge
zum Zwecke des Wärmeeinfangens.
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Wenn die beschriebene Bri.stungselache beispielsweise in der Westwand
eines Gebäudes angeordnet ist, soll an Wintervormittagen, während diese Brüstungsfläche
im Schatten liegt, der Rollo ausgezogen sein und so die Wärmedämmwirkung dieser
Brüstungsfläche gegen Wärmeverluste vom Gebaudeinneren nach aussen vergrössern.
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Wenn dagegen an einem klaren Winternachmittag die Sonneneinstrahlung
die Wärmeverluste zu überwiegen beginnt, soll der Rollo eingerollt werden, beispielsweise
auf Grund eines Signals oder Stellimpulses
eines weiter vorn beschriebenen
tlärrest--ozarichtungsmessers. Die Sonne heizt dann die 'Schwarzfl cha' der llauptschicht
auf, die Oberfläche kann, je nach Wärmeleitf#higkeit der Hauptschicht, Temperaturen
bis zu 600 C und mehr anneh#en. Die absorbierte Wärme wandert, insbesondere durch
Leitung, ins Innere der Hauptschicht.
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Sobald im mittleren oder späten Ifach..ittag wegen des Nachlassens
der Sonneneinstrahlung sich die Wärestromrichtung umkehrt, wird der Rollo ausgezogen,
bzw. fallengelassen, so dass der Rollo eine Art Wärmefalle, bzw. Wärmeventil, das
besonders wenig aufwendig ist, darstellt. Die geerntete Wärme geht nun teils, durch
den Rollo und die Transparentschichten hindurch, als Verlustwärme nach aussen verloren,
teils wandert sie nach innen und heizt abends, je nach Zeitkonstante der Hauptschicht
und des z.B. innen anschliessenden Putzes auch erst nachts, den Raum. Auf die gleiche
Weise kann an einer Ostwand an sonnigen Vormittagen Wärme gesammelt werden.
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Gegen Mittag wird der Rollo, der vorteilhafterweise auch ein Mehrschichtrollo
sein soll, ausgezogen und die eingefangene Wärme wird, wenn hauptsächlich die 7Zärmeleing
nach innen massgebend ist, im Lauf des Nachmittags und Abends als Heizwärme innen
wirksam.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Hauptschicht für ltaum-Konvektionsluft,
vom Raum her und/oder von der schwarzen Oberfläche der liauptschicht her, zugänglich
gemacht. In Tageszeiten, in denen Heizung unerwünscht ist, wird der Zutritt der
Raumluft, z.B. durch Schliessen von Klappen, verhindert. Wenn dagegen Heizwärme
erwünscht ist, wird durch Zwangskonvektion, bevorzugt mittels eines Querstromgebläses,
Raumluft durch die Hauptschicht, oder an dieser entlang,geführt und so der durch
die Hauptschicht gebildete Wärmespeicher entladen. Auf diese Weise kann z.B. am
Nachmittag eingefangene Wärme ohne oder mit kleinem Zeitverzug sofort und am folgenden
Abend voll für die Raumheizung genutzt werden. Die Hauptschicht kann nach einer
Ausgestaltunw der Erfindung auch im wesentlichen durch Latentspeichermasse gebildet
werden, die bei z.B.
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350 C schmilzt und erstarrt. Eine Wärmefangwand mit Rollo ist in der
Patentanmeldung P 2542 348.7 des gleichen Anmelders mit anders
gesetzten
Akzenten bereits becrieben, lrl. dort besonders Fig. 24, auf die Bezug genomlaer.
sei, bzw in dieser Anmeldung Fig. 9, insbes. Pos. 7a,b, 79a-d, 75,75a-d, 76,7(#a-m
und 77, 77a-g, Ein wichtiger Neben zweck der erfindungsgemässen Wärmeschutzvorrichtung
in Verbindung mit Wärmefang - Passadenteilen ist, in stärkerem Masse als dies auch
bei Anordnung an Fenstern und Türen der Fall ist, der XËrmeschutz in umgekehrter
Richtung, d.h. das Verhindern des Rindringens unerwanschter Wärme, bzw. Sonnenstrahlung
in das Gebäude während der warmen Jahreszeit. In dieser Jahreszeit würde, für den
Ir.nenravm meist unerwünscht, die Schwarzfläche der Hauptschicht sich untertags
sehr hoch aufheizen, wenn nicht, von Regentagen abgesehen, der Rollo untertags ausgezogen
würde um den Wärmeeinfail weitgehend zu verhindern. Bei einer polierten Aluminiumoberfläche
als äusserer Rollo - Oberfläche wird selbst an den heissesten Tagen des Jahres im
Luftspalt zwischen äusserer Rollo - Oberfläche und Innenseite der äussersten Transparentschicht
eine Temperatur erheblich unter 500 C gemessen.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann dieser Luftspalt, und ggfs.
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zusätzlich der Luftspalt hinter der Rollofläche, für Aussenluft -Naturkonvektion
zugänglich gemacht werden, indem am Element unten und oben Klappen vorgesehen sind,
die temperaturgesteuert, vorzugsweise mittels Bimetall, sind, so dass bei unerwünscht
hohen Temperaturen um den herabgelassenen Rollo die Klappen öffnen und der Aussenluft
über entsprechende Strömungswege das Bespülen der Rollofläche, bzw. der zugehörigen
Luftspalte, ermöglichen, Im Falle erhohter Anforderungen an die sommerliche Kühlhaltung
des Raumes sollen die Klappen durch eine entsprechende Steuerung im Sommer auch
nachts geöffnet werden können, um die Rauptschicht der Fassade oder davor liegende
Bereiche durch die kühlere Nachtluft zusätzlich zu kühlen.
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