DE3148345A1

DE3148345A1 - Belueftete isolierfenster

Info

Publication number: DE3148345A1
Application number: DE19813148345
Authority: DE
Inventors: Hansherger Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Powilleit
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1983-06-09

Description

BELÜFTETE ISOLIERFENSTER
Die Erfindung betrifft ein Isolierfenster, dessen transparenter Teil aus mindestens drei hintereinanderliegenden, durch belüftete Zwischenräume getrennte Scheiben besteht.
Fenster sollen einerseits die Raumbeleuchtung und -belüftung ermöglichen und andererseits das Raumklima vom Außenklima trennen. Hierbei wird ein minimaler Gesamtenergie-Aufwand erwünscht.
Es sind belüftete Isolierfenster mit zwei Scheiben aus Ser Patentliteratur bekannt ( DOS 2911673).
Außerdem sind Lösungen mit drei Scheiben bekannt. In diesem Fall wird jedoch die äußere Isolierschicht als geschlossenes Isolierglas (verklebt, verschweißt) ausgeführt. Die dritte Scheibe wird in einem eigenen Fensterflügel mit Dichtung unbelüftet angebracht. Die Isolierwirkung des geschlossenen Isolierglases ist für den Normalfall stark genug, um Bildung von Schwitzwasser zwischen Isolier- und Einfachverglasung zu vermeiden (Prospekt Fa. Kömmerling WA 2158/1077-Bf).
Der technische Aufwand zur Erlangung einer stärkeren Isolierwirkung durch Einsatz von zusätzlichen Scheiben wird überproportional groß. Belüftete Fensterlösungen für diese starke Isolierung sind mit den bis jetzt angewandten Prinzipien nicht darstellbar. Eine Nutzung der durch den Wärmefluß durch die Scheiben vorgewärmten Belüftungsluft zur Raumbelüftung ist weder möglich noch vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, es auf einfache Weise zu ermöglichen, belüftete Isolierfenster mit mehr als zwei Scheiben herzustellen.
Darüber hinaus soll die Nutzung der Wärmeverluste zur Vorwärmung von Belüftungsluft oder von Wärmetauscherluft erreicht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Belüftungsluft für die Zwischenräume durch Luftdurchlasse zwischen Scheibe/Scheibenrahmen und Scheibenrahmen/Blendrahmen zu den inneren Zwischenräumen geführt wird.
Eine baubreite- und kostensparende Lösung sieht vor, daß das Isolierfenster vollständig oder teilweise aus rahmenlosen Fenstern gebildet wird.
Zur Verbesserung des Wärmehaushalts kann es vorgesehen sein, daß die Belüftungsluft die Zwischenräume vom äußersten zum innersten hintereinander durchfließt.
Zur Rückgewinnung von Verlustwärme aus dem Wärmefluß durch die Scheiben kann es vorgesehen sein, daß die vorgewärmte Luft aus den Zwischenräumen zur Raumbelüftung benutzt wird.
Eine weitere Reduzierung der zur Belüftung des Raumes notwendigen Wärmeenergie kann erreicht werden, wenn die zwischen den Scheiben vorgewärmte Luft in einem nachgeschalteten Wärmetauscher von der zu ersetzenden wärmeren Raumluft weiter vorgewärmt wird.
Konstruktiv kann es günstig sein, daß der Wärmetauscher in den Fensterrahmen integriert ist.
Eine bevorzugte Lösung sieht vor, daß zwei Scheiben in Rahmen gefaßt sind und weitere rahmenlose Fenster an die Rahmen der Scheiben angeschlagen sind.
Eine besondere Ausgestaltung, besonders auch als Nachrüstlösung, sieht vor, daß die rahmenlosen Scheiben im belüfteten Zwischenraum zwischen zwei Scheiben angebracht werden und eine kleinere transparente Höhe als die Rahmenscheiben haben Besonders kostengünstige Lösungen entstehen bei der Verwendung von ausschließlich rahmenlosen Scheiben, da das Scheibenmaterial in der Regel selbsttragend ist und deshalb der tragende Rahmen für die Scheiben entfallen kann. Für kleinere und schmalere Fenster ist es ohne Verwendung erhöhter Scheibenstärken möglich, daß die rahmenlosen Scheiben nur an der Scharnierseite und an der ihr gegenüberliegenden im geschlossenen Zustand gestützt werden.
Eine besondere Lösung sieht vor, daß die äußerste Scheibe den Stützriegel (Verschluß) über ein mit ihr verbundenes Scheibenscharnier als paralleles Gelenk trägt, wobei der Stützriegel einerseits als Verschluß das Scheibenpaket bevorzugt kraftschlüssig zusammenhält und andererseits gegenüber dem Blendrahmen als Verriegelung wirken kann.
Eine weitere Lösung für nur zu Reinigungszwecken zu öffende Fenster sieht vor, daß der Stützriegel (Verschluß) eine zum Zusammenhalten des Scheibenpakets am Blendrahmen befestigte, unsymmetrisch zum Scheibenpaket liegende kraftschlüssig arbeitende Wippe ist, die über im wesentlich drucksteife Abstandshalter zwischen den Scheiben die einzelnen Scheiben fixiert und verriegelt.
Um die Fensterfläche weit öffnen zu können und dabei die Scheiben ohne Relativbewegung zueinander wie bei luftdichter Mehrfachverglasung bewegen zu können, kann es vorgesehen sein, daß die Schwenkachsen der einzelnen Scheiben in einer zusammengefaßt sind und bevorzugt in der Nähe der Verlängerung der Scheibe nächst der Öffnungsrichtung liegen.
Eine sehr kostengünstige Lösung mit der Möglichkeit der Aufbringung von Schließkräften am gesamten Scheibenumfang kann erreicht werden, wenn bei Scheibenrelativbewegung beim öffnen der kleinste Abstand zwischen den Scheiben sich im geschlossenen Zustand des Fensters einstellt, da dann umlaufend ein im wesentlichen drucksteifer Abstandshalter für die Scheiben an ihnen befestigt werden kann. Um das zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Schwenkachsen der einzelnen Scheiben so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die Verbindungslinie ihrer Projektionen auf eine Ebene senkrecht zu den Achsen einen spitzen Winkel mit den Fensterscheiben im geschlossenen Zustand bildet, wenn der Winkel von den Scheiben entgegen der öffnungsrichtung des Fensters zur Verbindungslinie hin gemessen wird.
Es ist vorgesehen, daß die Abstandshalter gleichzeitig Kantenschutz für die Scheiben sind.
Zur Sicherstellung einer ungestörten Luftströmung kann es vorgesehen sein, daß die Abstandshalter perforiert sind.
Eine günstige Aufbringung des Schließdruckes auf alle Scheibenränder bei rahmenlosen Scheiben kann dadurch einfach und kostengünstig erzeugt werden, daß der Schließdruck von einem scheibenlosen leichten Druckrahmen über einen mit ihm verbundenen Schließmechanismus auf die rahmenlosen Scheiben aufgebracht wird.
Eine von der Einfachheit der Montage her sehr günstige Ausbildung der Fensterscharniere sieht vor, daß die Scharnierbänder im wesentlichen aus U-Profilen bestehen, die auf die Stirnseiten der Scheiben gepreßt und über elastische Kräfte gehalten werden, wobei die Stegseite der U-Profile mit Löchern versehen ist, die zusammen mit einem am Rahmen befestigten Zapfen oder Bolzen das Scharnier bilden.
Besonders zweckmäßig ist es, daß das untere Scharnierstück sich auf dem unteren Blendrahmen abstützt und dadurch das Scheibengewicht direkt auf der Tragkonstruktion abstützt.
In Abb. 1. wird ein belüftetes Isolierfenster mit 4 Scheiben (1)(2) gezeigt, dessen äußere Scheiben in Rahmen gefaßt sind. Die inneren Scheiben (2) sind als rahmenlose Scheiben an einem der Flügelrahmen (3) auf einer gemeinsamen Achse (4) angebracht.
In der oberen Seitenansicht sind die äußeren Scheiben (1) in ihren Rahmen (3) (5) zu sehen.
Die inneren Scheiben (2) sind durch Dichtungen (6) bzw. Abstandshalter (7) gegen die äußeren Rahmenscheiben abgestützt. Die obere und untere Dichtung (6) bzw. Abstandhalter (7) sind zur Sicherstellung eines definierten Luftstroms perforiert. Der Luftstrom tritt in diesem Beispiel durch ein zwischen den Rahmen angebrachtes Filter (8) in das Isolierfenster ein, steigt im ersten Zwischenraum (9) auf, durchfließt nach Passage der-Umleitung die Zwischenräume zwei und drei.
Die obere und untere Umleitung sind in diesem Beispiel durch an den äußeren Rahmen befestigte Führungen (10) zusammen mit Dichtungen (11) mit Kantenschutz an den rahmenlosen Scheiben gebildet.
Der Luftstrom verläßt das Isolierfenster über eine Steuereinrichtung (12), die es gestattet, den Luftstrom nach außen, nach innen oder über einen nachgeschalteten Wärmetauscher zu schicken.
Die Steuerung des Luftstroms kann einfach so ausgebildet werden, daß seine Stärke entsprechend den Notwendigkeiten eingestellt werden kann.
In der unteren Draufsicht ist die Lage der Scharniere erkennbar.
Das Scharnier (13) der Flügelrahmen gegeneinander wird nur zum Reinigen geöffnet.
Links oben ist das Fensterscharnier (14) zu sehen. Am Flügelrahmen sind die auf einer Achse zusammengefaßten Scharniere (15) für die rahmenlosen Fenster zu sehen.
Abb. 2. zeigt eine gleichwertige Lösung, bei der die rahmenlosen Fenster (2) mit ihren Scharnieren (15) an je einem Flügelrahmen befestigt sind.
Abb. 3. zeigt eine - besonders als Nachrüstungslösung geeignete -Ausführung. Die rahmenlosen Fenster ( 2 ) sind hier in die Rahmen gesetzt. Ihre transparente Höhe ist kleiner als die der Rahmenfenster ( 1 (16) In Abb. 3A. ist gestrichelt eine Einrichtung zur Sicherung einer gleichmäßigen Lufstromverteilung auf die Zwischenräume gezeichnet.
Bei dieser Lösung wird die Belüftungsluft durch die drei Scheibenzwischenräume parallel geführt.
In Abb. 3B. wird mit Hilfe von je einer Dichtung (1 7) an jedem rahmenlosen Fenster die Luft zur Verbesserung der Energiebilanz in Kaskade durch das Fenster geführt.
Abb. 4. zeigt eine Lösung mit rahmenlosen Fenstern.
In der oberen Ansicht sieht man die Luftführung. Die Luft tritt durch einen Windfang (18 ) in den Blendrahmen (19 5 ein und steigt über das Filter ( 8 ) in den ersten Zwischenraum ( 9 ). Nach dem Passieren der drei Zwischenräume wird der Luftstrom über eine Dreiwege-Steuerung (12 ) nach außen, innen oder, wie hier, einen Wärmetauscher geführt.
Die untere Ansicht zeigt die Schwenk- (20 ) und Riegeleinrichtung (21 ). Auf einer Achse (22 ) sind die Drehachsen der vier Scheiben ( 2 ) zusammengefaßt. Die Riegeleinrichtung (21 ) hält das Scheibenpaket auch nach öffnen des Fensters über die drucksteifen Dichtungen ( 7 ) zusammen, so daß sich das Fenster wie ein konventionelles Fenster durch Schwenken weit öffnen läßt. An der äußeren Scheibe ist die Riegeleinrichtung ( 21) über ein Scharnier (23 befestigt. Kraftschlüssig (federnd) erfolgt eine Zuspannung des Stützriegels zum Scheibenpaket hin, so daß die Zunge (24 ) des Stützriegels über die drucksteifen Dichtungen das zusammengedrückte Scheibenpaket faßt und das Paket zusammenhält.
Diese dargestellt Lösung nimmt die Windlasten usw. an zwei Längsseiten der Scheiben auf.
Abb. 5. zeigt ebenfalls eine Lösung mit zweiseitiger Abstützung der Windkräfte auf das Fensterpaket. Bei dieser Lösung wurde davon ausgegangen, daß das Fensterpaket nur zum Reini#gen geöffnet wird.
Deshalb gibt der Verschluß ( 2 5) in der unteren Ansicht nur einzelne Scheiben frei. Der Verschluß ist am Blendrahmen (19 ) befestigt. Sein Gelenk (26 ) zum Blendrahmen wurde als Pfanne ausgebildet. Der Verschluß wird am Blendrahmen durch eine Gummifeder (27 ) in Arretierstellung gehalten. Die einzelnen Scheiben sind über jeweils eigene Scharniere ( 4) mit parallelen Achsen geführt. Beim öffnen ändert sich der Scheibenabstand untereinander. Deshalb müssen die Dichtungen (28 ) an der Scharnierseite stark elastisch verformbar ausgebildet sein. Es werden drei Beispiele gezeigt.
Zum Raum hin wird das Fenster über die Dichtung (29 ) abgeschlossen.
In der oberen Ansicht ist die Luftführung zu sehen, bei der eine Luftsteuerung der Strömung nach außen, innen oder zum Wärmetauscher möglich ist.
In Abb. 6. ist eine spezielle Anordnung der Scharniere bei rahmenlosen Fenstern gezeigt. Dadurch ist es möglich, daß die Fenster weit geöffnet werden können und trotzdem allseitig feste Abstandhalter bzw. drucksteife Dichtungen an den Fenstern vorgesehen sein können. Wie die Darstellung zeigt, haben die Scheiben in geschlossenem Zustand den engsten Abstand. Dieser vergrößert sich beim öffnen zuerst, um dann bei 90 0 wieder den Wert des geschlossenen Zustands zu erreichen. Ein Überschreiten dieses Winkels kann durch Begrenzunyen vermieden werden.
Der Anpreßdruck für die geschlossenen Scheiben wird durch einen leichten Druckrahmen (30 ) allseitig erzeugt. Dieser ist scheibenlos. Er stützt sich am Blendrahmen (19 ) bei Ansprechen der Schließeinrichtunq (31 ) ab. Diese (3 1) wird über am Blendrahmen befestigte Keile (32 ) zugestellt. Die Schließvorrichtung (31 ) ist am scheibenseitiqen Rand ausgeklinkt, damit sie beim Schließen zwischen den einzelnen Keilen in Arbeitsposition geführt werden kann.
Durch die spezielle Ausführung des Anpreßrahmens wird dieser beim Schließen fast nur auf Biegung quer zur Profilachse, jedoch nicht auf Torsion um die Profilachse beansprucht.
In Abb. 7. ist eine einfache Scharnierkonstruktion dargestellt.
Auf die Scheibe ( 1 ) ist ein U-Profil aufgeklemmt, das im Steg ( 33 ) mit Löchern ( 34 ) versehen ist. Zur Reduzierung der Flächenpressung wurden die Löcher durchgezogen. Die Radialkräfte werden auf dem Zapfenstück ( 35 ) durch den Zapfen ( 36 ) und den Kragen ( 37 ) aufgenommen. Die Axialkräfte durch die ringförmige Auflagefläche ( 38 ). Das Zapfenstück ( 35 ) liegt auf dem Blendrahmen(19) auf. Das obere Scharnier ist ähnlich. Hier sind nur Radialkräfte aufzunehmen. Diese nimmt in diesem Beispiel nur der Bolzen ( 36 auf. Zur Montage wird zuerst das obere Scharnier zusammengesetzt, dann die Scheibe bis zum oberen Anschlag angehoben. Jetzt ist es möglich, durch Absenken das untere Scharnier zu montieren.
Zur Sicherung wird zwischen oberem Zapfenstück und U-Profil eine den vertikalen Weg einschränkende Sicherung ( 39 ) gesetzt.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Isolierfenster, dessen transparenter Teil aus mindestens drei hintereinanderliegenden, durch belüftete Zwischenräume getrennte Scheiben besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsluft für die Zwischnräume durch Luftdurchlasse zwischen Scheibe/Scheibenrahmen und Scheibenrahtnen/Blendrahmen zu den inneren Zwischenräumen geführt wird.
2. Isolierfenster nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierfenster vollständig oder teilweise aus rahmenlosen Fenstern gebildet wird.
3. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsluft die Zwischenräume vom äußersten zum innersten hintereinander durchfließt.
4. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewärmte Luft aus den Zwischenräumen zur Raumbelüftung benutzt wird.
5. Isolierfenster nach Anspruch 1., 2. und 4., dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Scheiben vorgewärmte Luft in einem nachgeschalteten Wärmetauscher von der zu ersetzenden wärmeren Raumluft weiter vorgewärmt wird.
6. Isolierfenster nach Anspruch 1., 2., 4. und 5., dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher in den Fensterrahmen integriert ist.
7. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß zwei Scheiben in Rahmen gefaßt sind und weitere rahmenlose Fenster an die Rahmen der Scheiben angeschlagen sind.
8. Isolierfenster nach Anspruch 1., 2. und 7., dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenlosen Scheiben im belüfteten Zwischenraum zwischen zwei Scheiben angebracht werden und eine kleinere transparente Höhe als die Rahmenscheiben haben.
9 Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenlosen Scheiben nur an der Scharnierseite und an der ihr gegenüberliegenden im geschlossenen Zustand gestützt werden.
10. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Scheibe den Stützriegel (Verschluß) über ein mit ihr verbundenes Scheibenscharnier als paralleles Gelenk trägt, wobei der Stützriegel einerseits als Verschluß das Scheibenpaket bevorzugt kraftschlüssig zusammenhält und andererseits gegenüber dem Blendrahmen als Verriegelung wirken kann.
11. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß der Stützriegel (Verschluß) eine zum Zusammenhalten des Scheibenpakets am Blendrahmen befestigte, unsymmetrisch zum Scheibenpaket liegende kraftschlüssig arbeitende Wippe ist, die über im wesentlich drucksteife Abstandhalter zwischen den Scheiben die einzelnen Scheiben fixiert und verriegelt
12. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen der einzelnen Scheiben in einer zusammengefaßt sind und bevorzugt in der Nähe der Verlängerung der Scheibe nächst der öffnungsrichtung liegen.
13. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen der einzelnen Scheiben so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die Verbindungslinie ihrer Projektionen auf eine Ebene senkrecht zu den Achsen einen spitzen Winkel mit den Fensterscheiben im geschlossenen Zustand bildet, wenn der Winkel von den Scheiben entgegen der öffnungsrichtung des Fensters zur Verbindungslinie hin gemessen wird.
14. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter gleichzeitig Kantenschutz für die Scheiben sind.
15. Isolierfenster nach Anspruch 1., 2. und 14., dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter perforiert sind.
16. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß der Schließdruck von einem scheibenlosen leichten Druckrahmen über einen mit ihm verbundenen Schließmechanismus auf die rahmenlosen Scheiben aufgebracht wird.
17. Isolierfenster nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierbänder im wesentlichen aus U-Profilen bestehen, die auf die Stirnseite der Scheiben gepreßt und über elastische Kräfte gehalten werden, wobei die Stegseite der U-Profile mit Löchern versehen ist, die zusammen mit einem am Rahmen befestigten Zapfen oder Bolzen das Scharnier bilden.
18. Isolierfenser nach Anspruch 1., 2., und 17., dadurch gekennzeichnet, daß das untere Scharnierstück sich auf dem unteren Blendrahmen abstützt und dadurch das Scheibenewicht direkt auf der Tragkonstruktion abstützt.