DE2850749C2

DE2850749C2 - Zwischen im Abstand und luftdicht gehaltenen Scheiben eines doppelt verglasten Fensters einsetzbares Isolationselement

Info

Publication number: DE2850749C2
Application number: DE2850749A
Authority: DE
Inventors: Paul 8472 Seuzach Grether
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Geilinger AG
Priority date: 1978-11-17
Filing date: 1978-11-23
Publication date: 1983-09-08
Also published as: FR2441712A1; FI65121C; FR2441712B1; DE2850749A1; ATA830178A; FI65121B; SE7909362L; BE880073A; CH636402A5; CA1178488A; FI793081A; US4334398A; SE434415B; NL179670B; GB2034794A; DK474379A; NO152263B; GB2034794B; NL179670C; NO152263C

Description

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Die Erfindung betrifft ein zwischen im Abstand gehaltenen und luftdicht abschließenden Scheiben eines doppelt verglasten Fensters einsetzbares Isolationselement zur Wärme- und/oder Schallisolation, bei dem zwei durch Distanzmittel voneinander getrennte, durchsichtige Folien längs der Seiten ihres Umfangs miteinander fest verbunden, durch Spannmittel biaxial ausgespannt und mit Hilfe von Rahmen gespannt gehalten sind.

Aus der AT-PS 2 43 488 ist ein derartiges Isolationselement bekannt Dabei sind in einem großen Spannrahmen biaxial ausgespannte Folien über einen als Ganzes zwischen sie eingeschobenen Rahmen gezogen und am äußeren Rand des Rahmens miteinander verschweißt Nach dem Herauslösen aus dem Spannrahmen bleibt diese Folie nicht falter>frei, da sich ihr Rahmen unter der Spannung in der Mitte durchbiegt, während die Ecken — verursacht durch die gegenseitige Abstützung der Rahmenseiten — starr bleiben. Darüber hinaus erfordert die Herstellung dieses Elementes einen hohen Aufwand, da dafür spezielle relativ große Spannrahmen notwendig sind. Schließlich können sich bei diesem Element Folien und Rahmen nicht relativ zueinander verschieben, so daß unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen beiden ebenfalls zu Faltenbildungen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Isolationselement der genannten Art zu schaffen, bei dem die Folien auf einfache und wirtschaftliche Weise jeweils über die ganze Seitenlänge gleichmäßig biaxial ausgespannt und im ausgespannten Zustand auch bei unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen Halterung und Folien faltenfrei gehalten werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannmittel aus einzelnen, mindestens zum Teil zwischen die an den Ecken offenen Folien eingezogenen Spannelementen bestehen, die zu dem oder über den Rahmen miteinander verbunden und verspannt sind, und daß im ungespannten Zustand die Verbindungsnaht beider Folien und/oder der äußere Rand der zugehörigen Spannelemente nach einer einseitig stetig gekrümmten Kurve verlaufen, wobei der Abstand zwischen Verbindungsnaht und dem äußeren Rand der zugehörigen Spannelemente im Bereich der Rahmenecken größer ist als in der Mitte der Rahmenseiten.

Die feste Verbindung von jeweils zwei Folien, deren Dicke vorteilhafterweise im Bereich von 10 bis 30 μπι liegt, kann beispielsweise durch Schweißen, Leimen, Kleben oder Klemmen hergestellt werden.

Ober die ganze Seitenlänge nahezu gleichmäßige Spannkräfte werden durch die Ausbildung der Folienverbindung und/oder des äußeren Randes der ungespannten Spannmittel nach einer einseitig stetig gekrümmten Kurve erreicht, die vorteilhafterweise entsprechend der Biegelinie eines frei aufliegenden Trägers oder nach der Seilkurve eines frei durchhängenden Seiles verläuft. Selbstverständlich ist es möglich, diese Biegelinie durch Kreisbögen oder andere einfachere Funktionen anzunähern.

An den Ecken bleiben die miteinander verbundenen Folien jeweils offen. Durch diese Maßnahme und durch den kurvenförmigen Verlauf der Verbindungsnaht beider Folien und/oder des äußeren Randes der zugehörigen Spannelemente wird auch im gespannten Zustand eine Beweglichkeit der miteinander verbundenen Folien gegenüber den Spannelementen — mindestens in Längsrichtung jeder Seite - gewährleistet die es ermöglicht, daß die Spannelemente bzw. Halterungen sich relativ zu den Folien verschieben und somit unterschiedlich zu den Folien ausdehnen bzw. zusammenziehen können.

Die für den Abstand zwischen der Verbindung beider Folien und dem äußeren Rand der ungespannten Spannelemente erwünschte Kurve kann auch durch Verteilung der resultierenden, endgültigen Kurvenform

auf die Folienverbindung und auf den äußeren Rand der ungespannten Spannelernente und/oder durch entsprechend geformte, vorteilhafterweise elastische Zwischenglieder erreicht werden.

Vorteilhafterweise werden die neuen Isolationselemente mit einem selbsttragenden Rahmen versehen, so daß sie als Einzelelemente auch zwischen bereits bestehende Doppelfenster nachträglich eingesetzt werden können. Die Rahmen können dabei sowohl Innenrahmen als auch Außenrahmen sein.

Die von den Spannelementen aufgebrachten Spannkräfte werden so gering wie möglich gehalten; für eine handelsübliche Folie auf Polyesterbasis mit einer Dicke von etwa 12 μπι, reichen beispielsweise Spannkräfte von 0,6 bis 1,2 N/cm Seitenlange aus, um die Folien straff ausgespannt und ohne Falten unu Unebenheiten zu halten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Isolationselements sind in den Unteransprüchen niedergelegt

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 zeigt in einer schematischen Aufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel des Isolationselemer^s im ungespannten Zustand;

F i g. 2 ist in gleicher Darstellung wie F i g. 1 eine zweite, gegenüber F i g. 1 etwas variierte Ausführungsform des Isolationselements;

Fig.3 stellt schematisch — beschränkt auf eine Längsseite — eine Variante von F i g. 2 dar;

Fig.4 gibt in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus F i g. 1 wieder;

F i g. 5 ist der Schnitt V-V von F i g. 4;

Fig.6 gibt eine weitere Ausführungsform eines Fensters wieder;

F i g. 7 ist eine letzte Variante des Isolationselementes, wiederum eingebaut in ein Fenster, während

F i g. 8 der Schnitt VIII-VIII von F i g. 7 ist

Längs aller vier Seiten ihres Umfangs sind zwei handelsübliche Klarsichtfolien (Fig. 1), die beispielsweise aus Polyester bestehen und eine Dicke von 12 μπι haben, m..einander verbunden. In allen gezeigten Ausführungsbeispielen sind diese Verbindungsnähte 2 Schweißnähte, die mit Hilfe von Schwsißmaschinen hergestellt sind.

Zur Erzeugung einer gleichmäßigen biaxialen Spannung in den Folien 1 nach dem Ausspannen, können die Verbindungsnähte 2 dabei nach einer einseitig stetig gekrümmten Kurve, vorzugsweise nach der Biegelinie eines gleichmäßig belasteten, nicht eingespannten Trägers (Fig. 1) oder nach der Seilkurve eines frei durchhängenden Seiles (F i g. 7 und 8) verlaufen. Diese Parabeln höherer Ordnung darstellenden Kurven können durch Kegelschnittkurven, insbesondere Kreisbögen, angenähert bzw. ersetzt sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Verbindungsnaht 2 der Folien 1 in Form einer geraden Naht (F i g. 2 und 3) auszuführen und die erfindungsgemäß geforderte Änderung des Abstandes zu der zugehörigen Rahmenseite im ungespannten Zustand durch eine Kurvenform des äußeren Randes der Rahmenseite zu erzeugen.

Die genaue Form der einzelnen Biegelinie oder Seilkurve bzw. der als Näherung verwendeten einfacheren Kurve ist von Material- und Formkennwerten des jeweiligen, zugehörigen Rahmenmaterials bzw. -profils — wie beispielsweise dem Elastizitätsmodul des Rahmenmaterials und dem Trägheitsmoment des Profilquerschnitts — abhängig. Weiterhin gehen in die Berechnung der Kurven die Länge bzw. Spannweite der zu spannenden Folienseiten und die Spannkräfte ein. Diese werden so gering wie möglich gehalten und smd gerade so groß, daß durch sie alle Falten und Unebenneiten der miteinander verbundenen Folien 1 ausgeglichen werden. Bei bisherigen Versuchsausführungen mit Folien von 12 μπι Dicke haben sich beispielsweise Spannkräfte von 0,6 bis 1,2 N/cm Seitenlänge als geeignet erwiesen.

Bei der ersten gezeigten Ausführungsform (F i g. 1.4

ίο und 5), bei der die Verbindungsnähte 2 der Folien 1 nach einer Biegelinie verlaufen, sind die als Spannelemente 4 bzw. 9 dienenden Rahmenseiten gerade; das Rahmenprofil (Fig.5) wird mit Vorteil als Rechteckrohrprofil ausgebildet An einem Ende jeder Rahmenseite 4 bzw. 9 ist die gegen das Rahmeninnere gekehrte Rechteckseite des Profils auf einer gewissen Länge entfernt, um ein Einschieben der jeweils benachbarten Rahmenseite 9 bzw. 4 und eine Relatiwerschiebung zwischen Rahmen und Folien zu ermöglichen. Das Spannen der Rahmen-Seiten 4 und 9 erfolgt — wie durch Pfeile in F i g. 1 und ?. angedeutet — in Längsrichtir-ζ der im Winkel zueinander stehenden Seiten.

Wie Fig.4 zeigt, wird der Innenrahmen nach Fig. 1 mit Hilfe eines hebelartig wirkenden Spannwerkzeugs 11 gespannt; als elastische Verbindungselemente zwischer den einzelnen Rahmenseiten 4 und 9 dienen dabei haarnadelförmig gebogene Federelemente 10, die jeweils in das offene Profil in einer Rahmenseite 4 bzw. 9 eingesteckt mit einem umgebogenen Ende auf üern Rand des Rahmenprofils abgestützt und so gegen ein Hineinrutschen in die Rahmenseiten 4 bzw. 9 gesichert sind. Das andere Ende der Federelemente 10 stützt sich auf einem Bolzen 12 in der benachbarten Rahmenseite 9 bzw. 4 ab.

Die Federelemente 10 sind — beispielsweise durch Anpassung ihrer Blattbreite an die lichte Profilweite der Rahmenseiten 4 und 9 — so ausgebildet daß durch die in die Rahmenprofile hineinragenden Federteile, ein seitliches Wegkippen der Rahmenseiter. 4 ur d 9 unter Last vermieden wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 sind die Y«:rbindungsnähte 2 gerade und die Rahmenseiten 4 und 9 gebogen ausgeführt, wobei die im allgemeinen aus Metallblechen gefertigten Profile der Rahmenseiten 4 und 9 vorteilhafterweise zu einfachen Kreisbögen gebogen werden; wenn erforderlich, wird eine Anpassung an die Biegelinien mit Hilfe von Kunststoff-Zwischengliedern 15 erreicht, die außen auf die Metallprofile aufgeklebt werden. Das Zwischenglied 15 kann dabei der Einfachheit halber ebenfalls als Kreisbogen gekrümmt sein und allein durch seine gegenüber dem Metallprofil größere Elastizität eine Anpassung an die Biegelinie bewirken. Es ist aber auch iT.öglich, der äußeren Begrenzung des Zwischenglieds 15 die Kurvenform der Biegelinie zu geben, d. h. — wie das Zwischenglied iCa in F i g. 3 verdeutlicht - seine Höhe gegenüber dem als Kreisbogen ausgebildeten Bogen an seiner Basis von der Mitte aus nach beiden Seiten stetig zu vergrößern

Die Federeleiiiente 10 des ersten Beispiels sind durch in das offene Profil der Rahmenseiten 4 und 9 an einem Ende eingepaßte Einsteckkörper 16 ersetzt, die an ihrem herausragenden Ende ein Gewinde 17 haben; in dieses kann ein Schraubenbolzen eingeschraubt werden, dessen Kopf in einer Platte 19 versenkt gelagert ist. Diese Platte 19 schließt das andere Ende benachbarter Rahmenseiten 4 bzw. 9 ab.
Der Außenrahmen 7, der als Spannelement bei dem

Isolationselement gemäß F i g. 6 dient, ist als Profilrahmen ausgebildet; seine Rahmenseite 34 hat den in F i g. 6 gezeigten Profilquerschnitt, in dem zwei über die Länge der Rahmenseite 34 verlaufende Hohlräume 30 und 31 vorhanden sind. Der äußere Hohlraum 30 ist mit feuchtigkeitsabsorbierendem Granulat 13 gefüllt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsnähte der Folien 1 gerade ausgeführt und im entspannten Zustand die Rahmenseiten 34 gemäß einer Biegelinie oder nach einem Kreisbogen gebogen. Der Ausgleich von Fertigungsungcnauigkeiten in der Verbindungsnaht der Folien 1 und/oder Biegung der Rahmenseiten 34 erfolgt hier mit Hilfe der geschlitzten, elastischen Rohrstücke 8, die — ähnlich wie die Rahmenseitan 4 und 9 bei den bisherigen Ausführungsformen — durch öffnungen zwischen die Folien 1 eingeschoben werden. Die Rohrstücke 8, die aus Kunststoff oder dünnem Metallblech gefertigt sind, befinden sich in den Hohlräumen 3i der Rahmenseiten 34. Wie die unterschiedliche Darstellung ihrer Durchmesser in F i g. 6 andeutet, werden sie — je nach den lokalen Spannungen — zum Ausgleich der erwähnten Fertigungstoleranzen mehr oder weniger zusammengepreßt.

An die Scheiben 21 sind die Rahmenseiten 34 über beidseitig klebende Klebestreifen 25 angeheftet; nach außen ist der zwischen dem Außenrahmen 7 und den Scheiben 21 verbleibende Hohlraum mit Versiegelungsmasse 28 gefüllt, so daß der gesamte Zwischenraum zwischen den Scheiben 21 gasdicht verschlossen ist.

Spannelement des letzten Ausführungsbeispiels ist ein gebogener Druckstab 6, der in Schlitzen 50 von Abstandselementen oder Rahmenseiten 54 und 59 verläuft. Die Schlitze 50 enthalten darüber hinaus Granulat 13.

Die für eine gleichmäßige biaxiale Spannung notwendige Kurvenform der Verbindungsnaht der beiden Folien 1 entspricht hier mindestens annähernd einer Seilkurve, die nach außen konvex verläuft, da nicht eine Zug-, sondern — durch die Druckstäbe 6 — eine Druckwirkung ausgeübt wird.

An ihrem Ende sind die aus Kunststoff bestehenden Rahmenseiten 54 und 59 über ebenfalls aus Kunststoff gefertigte Eckklötze 55 miteinander verbunden, d. h. längs der Flächen 52 und 53 mit diesen verschweißt, wobei die Schlitze 50 in Schlitze 56 in den Klötzen 55 übergehen.

Die Schlitze 56 haben an einer Seite eine leicht schräg nach innen geneigte Endwand 57, auf der sich das abgerundete Ende eines Druckstabes 6 abstützt, wobei die Abschrägung der Endwand 57 ein Auswandern des Druckstabes nach innen beim Anspannen verhindert.

Das andere Ende jeden Druckstabes 6 ist durch eine Bohrung 58 im massiven Teil des Klotzes 55 geführt, in deren äußeren Bereich ein Gewinde 60 eingeschnitten ist. In dieses wird eine Madenschraube 61 eingeschraubt, durch die das Anspannen des Druckstabes 6 erfolgt.

Div-Metallkappen 46 und 47 sowie die Versiegelungsmasse 28 dienen zur Abdichtung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zwischen im Abstand gehaltenen und luftdicht abschließenden Scheiben eines doppelt verglasten Fensters einsetzbares Isolationselement zur Wärme- und/oder Schallisolation, bei dem zwei durch Distanzmittel voneinander getrennte, durchsichtige Folien längs der Seiten ihres Umfangs miteinander fest verbunden, durch Spannmittel biaxial ausge- to spannt und mit Hilfe von Rahmen gespannt gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel aus einzelnen, mindestens zum Teil zwischen die an den Ecken offenen Folien (1) eingezogenen Spannelementen (4, 9; 8, 34, 6) ^ bestehen, die zu dem oder über den Rahmen miteinander verbunden und verspannt sind, und daß im ungespannten Zustand die Verbindungsnaht (2) beider Folien (1) und/oder der äußere Rand der zugehSt'igen Spannelemente (4, 9; 8, 34, 6) nach einer einseitig stetig gekrümmten Kurve verlaufen, wobei der Abstand zwischen Verbindungsnaht (2) und dem äußeren Rand der zugehörigen Spannelemente (4, 9; 8, 34, 6) im Bereich der Rahmenecken größer ist als in der Mitte der Rahmenseiten.

2. Isolationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig stetig gekrümmte Kurve annähernd entsprechend der Biegelinie eines durch die Folien (1) gleichmäßig belasteten, nicht eingespannten Trägers verläuft

3. IsobHonselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spannelementen (4,9) und der Verbindungsnaht (2) beider Folien (1) Zwischenglieder (15; as [geordnet sind

4. Isolationselement nac!. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (8, 34) aus einem Außenrahmen (7), der außerhalb der Folien (1) angeordnet ist, und aus geschlitzten elastischen Rohrstücken bestehen, die ihrerseits zwischen die Folien (1) eingezogen und in dem Außenrahmen (7) abgestützt sind.

5. Isolationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig stetig gekrümmte Kurve mindestens annähernd nach der Seilkurve eines gleichmäßig belasteten, durchhängenden Seiles verläuft.

6. Isolationselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (6) aus Druckstäben bestehen, die in einem Rahmen (54,59) gehalten sind. so

7. Isolationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (4, 9) über Federelemente (10) gegenseitig verspannt sind.

8. Isolationselernent nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (10) so ausgebildet sind, daß sie ein Kippen der Spannelemente (4,9) verhindern.