DE4445228A1 - Scheibenelement - Google Patents
ScheibenelementInfo
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- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
- E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
- E06B3/677—Evacuating or filling the gap between the panes ; Equilibration of inside and outside pressure; Preventing condensation in the gap between the panes; Cleaning the gap between the panes
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- E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Scheibenelement gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1, sowie damit aufgebaute Verglasungs- oder Fassadenelemente.
Bei der Entwicklung neuer Konstruktionselemente für die energiesparende
Gebäudebeheizung - auch unter dem Aspekt der zunehmenden Bedeutung des
Umweltschutzes - kommt der Technik der sogenannten "transparenten Wärme
dämmung" (TWD) eine zentrale Bedeutung zu. Man versteht darunter die
Erzeugung des Wärmestaus, der durch einfallendes Sonnenlicht hervorgeru
fen und für die Gebäudebeheizung genutzt werden kann. Zur Auslösung des
Wärmestaus dient sogenanntes "Material zur transparenten Wärmedämmung"
(TWD-Material).
Bei TWD-Material handelt es sich um röhrenartige Elemente, die zweidimen
sional nebeneinander angeordnet sind und sich dabei berühren, so daß
senkrecht zu ihrer Längsachse eine Ebene entsteht. Die Röhren bestehen
aus einem lichtdurchlässigen Material wie z. B. Mineralglas oder trans
parenter Kunststoff, wie z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polycar
bonat (PC), und haben einen Durchmesser im Bereich von Millimetern und
eine Länge im Bereich von Zentimetern. Insgesamt entsteht so ein Aufbau,
der oft als sogenannte "(Bienen)wabenstruktur" oder "Kapillarstruktur"
bezeichnet wird. Ein typisches, heute erhältliches Produkt hat Abmessun
gen von 3 mm (Zellweite) × 100 mm (Dicke).
Weil die röhrenartigen Elemente aus transparentem Material bestehen,
lassen sie einfallendes Sonnenlicht weitgehend ungehindert eintreten, und
dieses erwärmt die Luft im Inneren der Röhren. Der Röhrendurchmesser muß
so klein und die Länge der Röhre so groß sein, daß Wärmeaustausch durch
Konvektion von Luft entlang der Röhre weitgehend unterdrückt wird. Wenn
diese Voraussetzung erfüllt ist, kommt es in gewünschter Weise zum Aufbau
des Wärmestaus.
Es sind bereits Verwendungen bekannt, bei denen TWD-Material in Form von
reinen TWD-Paneelen in eine Fassade integriert werden und dabei als
zusätzliche Gebäudeheizung dienen. Meist wird dabei das TWD-Paneel auf
eine dunkel eingefärbte Wandoberfläche aufgebracht und von außen mit
einer Verglasung abgedeckt. Die Erwärmung erfolgt im wesentlichen durch
Absorption der dunkel eingefärbten Wandoberfläche (= Absorbersystem),
wobei die Kapillarstruktur des TWD-Materials den Wärmestau bewirkt und
die gestaute Wärme in das Innere des Gebäudes abgeführt werden kann.
Daneben wurde in zunehmendem Maße erkannt, daß TWD-Material auch zur
Raumbeleuchtung eingesetzt werden kann, wobei die Fähigkeit des TWD-
Materials zur Lichtlenkung ausgenutzt wird. Die Lichtlenkung erfolgt
durch die Streueigenschaften der Kapillar- bzw. Wabenstruktur, weil auch
bei schrägem Lichteinfall durch fortlaufende Lichtstreuung erreicht wird,
daß das Licht im wesentlichen vollständig in den Raum gelangt. Der soge
nannte "Tageslichtquotient" tiefer Räume kann auf diese Weise fenstersei
tig abgesenkt und gleichzeitig in der Tiefe deutlich erhöht werden.
Zur Lichtlenkung werden Verglasungselemente eingesetzt, die im allgemei
nen aufgebaut sind aus (bezüglich des Gebäudes von innen nach außen
aufgezählt) einem TWD-Element, einem ersten Luftzwischenraum (LZR 1) und
einer davorgesetzten Isolierglasanordnung. Letztere besteht in üblicher
Weise aus zwei Isolierglasscheiben, die auf einen Abstandshalter aufge
klebt und gegebenenfalls hermetisch versiegelt sein können. Die beiden
Isolierglasscheiben bilden einen zweiten Luftzwischenraum (LZR 2). Im LZR
1 kann sich eine Abschattung befinden (z. B. in Gestalt einer Jalousie
mit schwenkbaren Lamellen oder eines Rollos), mit der die Intensität des
durch die Isolierglasscheiben fallenden Sonnenlichts gesteuert und eine
Oberhitzung des Systems (= übermäßiger Wärmestau) vermieden werden kann.
Das TWD-Element wird gebildet durch TWD-Material, welches sich zwischen
zwei als Abdeckung dienenden Glasscheiben befindet. Diese Abdeckung ist
besonders wichtig, um Verschmutzung der Wabenstruktur durch Staub, Insek
tenflug und dergleichen zu vermeiden.
Systembedingt kommt es im Bereich des TWD-Materials zu einer beachtlichen
Erwärmung, die für das Verglasungs- oder Fassadenelement eine besondere
Materialbelastung darstellt. Zwar kann die Temperaturerhöhung in gewissen
Grenzen durch höhere Abschattung beherrscht werden, jedoch stellt dies im
Grunde nur einen Notbehelf dar, weil Abschattung immer bedeutet, daß
Sonnenenergie, die eigentlich zur Verfügung steht, ungenutzt bleibt. Dies
gilt sowohl für reine Fassadenelemente (bei denen eine Abschattung den
Wärmetransport verringert) als auch für TWD-Elemente in lichtlenkenden
Verglasungselementen (bei denen eine Abschattung neben dem Wärmetransport
auch die in das Gebäude abgeführte Lichtmenge verringert). In jedem Fall
kommt es bei bestimmungsgemäßem Einsatz von TWD-Material sowohl im Fassa
den- als auch im Verglasungsbau im LZR 1 zu Temperaturen im Bereich
zwischen 60 und 120°C. Bei Temperaturen ab 80°C besteht einmal die
Gefahr, daß die Kapillarstruktur des TWD-Materials geschädigt wird,
jedoch kann diese Gefahr gegebenenfalls durch die Wahl von geeignetem
Material für die röhrenartigen Elemente abgewendet werden. Keine techni
sche Lösung existiert im Moment aber zur Abwendung der Gefahr von Glas
bruch, der meist im Bereich der den LZR 1 begrenzenden Scheiben erfolgt,
d. h. es bricht entweder die äußere Scheibe, die das TWD-Material abdeckt
oder die innere der beiden Isolierglasscheiben. Das Fehlen einer techni
schen Lösung setzt dem Einsatz von TWD-Material sowohl im Fassadenbau als
auch im Verglasungsbau im Moment noch enge Grenzen.
Die Gründe für das Brechen einzelner Glasscheiben liegen auf der Hand.
Sie bestehen in einer Verformung der Glasscheiben beim Erwärmen, die
wiederum auf die thermische Ausdehnung des TWD-Materials und/oder der
darin enthaltenen Luft zurückzuführen ist. Praktische Versuche zum Testen
des Verhaltens von TWD-Elementen bei Erwärmung ergaben in der Mitte der
Scheibe eine Verformung von mehr als 3 mm.
Selbst wenn bei bekannten Systemen dieser Art kein Glasbruch erfolgt,
kann es bei längerem Einsatz (und insbesondere nach einer großen Zahl von
Erwärmungs/Abkühlungs-Zyklen) auch zu Ermüdungserscheinungen des die
Glasscheiben verbindenden Randverbundmaterials kommen. Es bilden sich
insbesondere Haarrisse, die nach längerer Zeit dazu führen, daß der
Randverbund bricht.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurden Lösungen vorgeschlagen, die
in der Praxis nicht befriedigend sind. So wurde z. B. versucht, durch den
Einsatz von Ventilen den Überdruck bzw. Unterdruck abzubauen, der sich
beim Erwärmen bzw. Abkühlen der zwischen den Scheiben befindlichen Luft
aufbaut. Abgesehen davon, daß solche Ventile teuer sind, haben sie auch
den Nachteil, daß durch sie ein Luftaustausch mit der Umgebung erfolgt,
so daß kein geschlossenes System gegeben ist.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorstehend geschilderten
Nachteile zu überwinden und ein Scheibenelement zur Verfügung zu stellen,
bei dem es bei Erwärmung bzw. Abkühlung nicht zu einem Druckaufbau kommt,
der zu Glasbruch und/oder Materialermüdung führt. Ein Aspekt dieser
Aufgabe ist die Schaffung eines geschlossenen Systems, welches mit der
umgebenden Atmosphäre nicht in Luftaustausch tritt. Ein weiterer Aspekt
der Aufgabe ist der Einsatz dieses Scheibenelements für die Zwecke der
transparenten Wärmedämmung sowie für ein verbessertes Verglasungs- oder
Fassadenelement.
Diese Aufgabe wird bei einem Scheibenelement der eingangs erwähnten Art
gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1, sowie
durch ein Verglasungs- oder Fassadenelement gemäß Anspruch 13 und die
Verwendung gemäß den Ansprüchen 14 und 15. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Scheibenelement weist zwei Scheiben auf, zwischen
denen ein Stützkörper angeordnet ist. Die Scheiben sind in einem Rahmen
im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei eine der beiden
Scheiben fest gelagert ist. Erfindungsgemäß ist die andere Scheibe in
einem beweglichen Loslager gelagert, und die Scheiben weisen eine sie
verbindende elastische bandartige Kantenversiegelung auf, die auf die
Stirnkanten der Scheiben aufgeklebt ist und sich um den gesamten Umfang
der Scheiben erstreckt.
Unter "fester Lagerung" bzw. "Festlager" wird ein Aufbau verstanden, bei
dem die damit gelagerte Scheibe im wesentlichen starr eingebaut und
insbesondere nicht zu einer Bewegung relativ zum Rahmen und in einer
Richtung senkrecht zur Ebene der Scheibe befähigt ist. Es ist davon
auszugehen, daß eine auf diese Weise fest gelagerte Scheibe unter norma
len Verhältnissen bricht, wenn sie in dieser Richtung eine größere Kraft
erfährt. Entsprechend bedeutet "lose Lagerung" bzw. "Loslager" einen
Aufbau, bei der die Scheibe die bei fester Lagerung nicht mögliche Bewe
gung senkrecht zur Scheibenebene voll führen, d. h. bei Angreifen einer
Kraft in dieser Richtung ausweichen kann.
In Abhängigkeit von der im Einzelfall vorliegenden Gestaltung des Rahmens
kann entweder die innere Scheibe oder die äußere Scheibe des Scheiben
elements lose gelagert sein. Eine lose Lagerung der äußeren Scheibe bei
fester Lagerung der inneren Scheibe stellt im Moment eine besonders
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
Es wurde gefunden, daß das Prinzip der Loslagerung einer der beiden
Scheiben in Verbindung mit der die Scheiben verbindenden Kantenversiege
lung in überraschend einfacher Weise das technische Problem löst, die
beim Erwärmen bzw. Abkühlen der zwischen den Scheiben enthaltenen Luft
entstehende Druckveränderung abzubauen, ohne daß es zu Materialbeanspru
chung kommt, die sich in Glasbruch und anderen Ermüdungserscheinungen
äußert. Wird das System erwärmt, so weicht die lose gelagerte Scheibe dem
Druck einfach aus, wobei sich die elastische Kantenversiegelung dehnt.
Auf diese Weise ist ein geschlossenes System gegeben, daß auch bei der
Umkehrung des Vorgangs (d. h. Abkühlung mit Rückkehr der lose gelagerten
Scheibe in die Ausgangslage, wobei sich die Kantenversiegelung wieder
zusammenzieht) nicht mit der Umgebungsluft in Austausch tritt.
Erprobungen haben ergeben, daß erfindungsgemäß gestaltete Systeme unter
Verwendung von TWD-Material als Stützkörper bei Bedingungen eingesetzt
werden können, bei denen im LZR 1 bzw. in der Kapillarstruktur des TWD-
Materials Temperaturen von bis zu 110°C herrschen, ohne daß Glasbruch
auftritt. Bekannte Systeme konnten bei diesen Bedingungen entweder nicht
eingesetzt oder mußten durch aufwendige und teuere Abschattungs- und/oder
Belüftungseinrichtungen (d. h. Ventilen) vor übermäßiger Erwärmung ge
schützt werden. Die Erfindung leistet somit einen bedeutsamen Beitrag zum
störungsfreien und wartungsarmen Einsatz von TWD-Material im Verglasungs-
und Fassadenbau.
Jedoch ist die Erfindung nicht auf den Einsatz von TWD-Material als
Stützkörper beschränkt. Vielmehr kann als Stützkörper jedes Element
verwendet werden, mit dem die beiden Scheiben in ausreichender Weise
flächen- und/oder punktförmig abgestützt werden können. Im einfachsten
fall kann diese Funktion z. B. vom Abstandshalter einer herkömmlichen
Isolierglasanordnung erfüllt werden, insbesondere dann, wenn das von den
Scheiben eingeschlossene Luftvolumen klein ist (kleine Fläche der Schei
ben und/oder kleiner Luftzwischenraum). Jedoch stellt der Einsatz von
TWD-Material als Stützkörper eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dar.
Die erfindungsgemäße elastische und bandartige Kantenversiegelung ist auf
die Stirnkanten der Scheiben aufgeklebt, verbindet damit die beiden
Scheiben über deren Stirnkanten und erstreckt sich im wesentlichen um den
gesamten Umfang der Scheiben. Die Kantenversiegelung hat die Funktion,
sich bei Erwärmung des Scheibenelements elastisch zu dehnen und dabei das
Scheibenelement gegen die umgebende Atmosphäre abzudichten, so daß damit
kein Luftaustausch erfolgt. Es muß sich deshalb um ein dauerelastisches
Material handeln, welches auch nach vielen Erwärmungs/Abkühlungs-Zyklen
keine wesentlichen Ermüdungserscheinungen zeigt. Bei Einsatz von TWD-
Material als Stützkörper muß es mit dem Material verträglich sein, aus
dem das TWD-Material besteht.
Bevorzugt wird im Moment ein bandartiges Profilmaterial aus Silikonkau
tschuk mit einem Querschnitt der sich in dem Raum zwischen den Scheiben
und den Randbereichen des Stützkörpers gut an das Scheibenelement anpaßt.
Die Verarbeitung erfolgt so, daß auf die Stirnkanten der Scheiben ein
geeigneter Klebstoff in Form einer Wulst ("Raupe") aufgebracht und darauf
eine Länge des Profilmaterials aufgedrückt wird. Beim Aufdrücken wird die
Wulst aus Klebstoff plattgedrückt, und es entsteht eine Klebstoffschicht,
die die Seitenkanten mit dem Profilmaterial verbindet. Die Länge des
Profilmaterials kann dem Umfang des Scheibenelements (d. h. dessen Ab
wicklung) entsprechen. Es können jedoch auch einzelne Stücke verarbeitet
werden, die der Kantenlänge des Scheibenelements entsprechen, wobei diese
Stücke dann an den Ecken des Scheibenelements stumpf aneinanderstoßen und
an diesen Stellen miteinander und mit den Stirnkanten der Scheiben ver
klebt werden müssen. Jedenfalls muß sich die Kantenversiegelung in funk
tioneller Hinsicht um den gesamten Umfang der Scheiben erstrecken und die
vorgenannten Eigenschaften in bezug auf Abdichtung und Dauerelastizität
aufweisen.
Die Kantenversiegelung verbindet auch die beiden Scheiben miteinander und
verleiht so dem Scheibenelement mechanische Stabilität. Sie hat bevorzugt
eine Dicke von 0,5 bis 5 mm, besonders bevorzugt von 1 bis 2 mm.
Als erfindungsgemäßes Loslager kann jede Anordnung eingesetzt werden, die
die vorstehend genannten Kriterien erfüllt, d. h. bei einer Wärmeaus
dehnung ein Ausweichen der mit dem Loslager gelagerten Scheibe gestattet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Loslager ein Gleitlager in
Gestalt mindestens zweier Gleitflächen, die reibungsarm gegeneinander
beweglich sind. Die Gleitflächen können aus Kunststoff oder Metall aufge
baut sein und zur Verminderung der Reibung an ihrer Oberfläche poliert
sein. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Gleitflächen mit
einem Schmiermittel versehen sind, welches trocken, ölig oderpastös sein
kann. Als Grundlage für das Schmiermittel eignen sich z. B. schmierfähige
Kohlenwasserstoffe (Schmierfett) oder auch Graphitkohlenstoff, wobei mit
Graphitkohlenstoff insbesondere trockene oder pastöse Schmiermittel ver
wirklicht werden können. Ein solches trockenes oder pastöses Schmier
mittel auf Graphitbasis ist bevorzugt.
Alternativ kann das Loslager auch ein Rollenlager oder Kugellager sein,
wobei als Rollkörper gekapselte oder ungekapselte Rollen oder Kugeln
eingesetzt werden können. Bei ungekapselten Rollkörpern werden in den
Rahmen zweckmäßigerweise Vertiefungen geeigneter Größe eingearbeitet
(z. B. Nuten), die zur Aufnahme der Rollen oder Kugeln dienen. Die lose
zu lagernde Scheibe kann dabei an der Lagerstelle mit einer Zwischen
platte versehen sein, die auf allen Rollkörpern aufliegt und für eine
möglichst große Kraftverteilung sorgt. Bevorzugt ist außerdem der Einsatz
einer Führungsplatte zwischen Zwischenplatte und Rollkörper, deren Sei
tenkanten nach unten (also in Richtung auf die Rollkörper) abgewinkelt
sind und so eine Führung für die Rollkörper ergeben.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Loslagers
ist eine Lagerung mit Hilfe von gekapselten Kugellagern. Ein solches
Kugellager besteht im wesentlichen aus einer Kapsel, mit der eine Kugel
als Rollkörper unverlierbar und drehbar gefaßt ist. Kugel und Lager
können gleich oder unterschiedlich aus Metall oder Kunststoff bestehen.
Besonders bevorzugt ist derzeit ein gekapseltes Kugellager mit einer
Kugel aus Kunststoff und einer Kapsel aus Metall.
In bezug auf alle vorstehend erläuterten Ausführungsformen des Loslagers
können mehrere Lagervorrichtungen zum Einsatz kommen, die nebeneinander
in einer Richtung parallel zu der zu lagernden Scheibe oder senkrecht
dazu (oder auch in anderen Richtungen) gelagert sein können. Wie bereits
erwähnt, ist es günstig, bei Einsatz mehrere Lagervorrichtungen die
auftretenden Kräfte durch eine Zwischenplatte möglichst gleichmäßig auf
alle Rollkörper zu verteilen.
Das Loslager kann auch eine Kombination aus einem Gleitlager und einem
Rollenlager bzw. Kugellager sein.
Für die feste Lagerung der anderen Scheibe bedarf es keiner besonderen
Vorkehrungen, d. h. sie kann in herkömmlicher Weise auf den Rahmen des
Scheibenelements aufgesetzt sein.
Zwischen den Scheiben des Scheibenelements als Stützkörper angeordnetes
TWD-Material kann eine Dicke von 30 bis 1000 mm aufweisen, bevorzugt 60
bis 200 mm. Die Scheiben selbst können allgemein eine Dicke von 2 bis
40 mm aufweisen, bevorzugt von 5 bis 8 mm.
Mit dem erfindungsgemäßen Scheibenelement läßt sich auch ein Verglasungs-
oder Fassadenelement aufbauen, bei dem das Scheibenelement mit einer
Isolierglasanordnung kombiniert wird. Bevorzugt wird die Isolierglas
anordnung unter Beabstandung durch den ersten Luftzwischenraum LZR 1 vor
dem erfindungsgemäßen Scheibenelement angebracht, wobei "vor" im Sinne
von "außerhalb", bezogen auf das Gebäude, zu verstehen ist. Die Isolier
glasanordnung ist meist aus zwei Isolierglasscheiben aufgebaut, die
voneinander durch den zweiten Luftzwischenraum LZR 2 beabstandet sind.
Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfin
dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit
der Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 Eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Scheibenelements
mit TWD-Material als Stützkörper, welches mit einer Isolierglas
anordnung zu einem Verglasungselement kombiniert ist;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen bandartigen Kanten
versiegelung im Schnitt;
Fig. 3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenelements mit
einem Gleitlager als Loslager;
Fig. 4 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenelements mit
einem Kugel- bzw. Rollenlager als Loslager;
Fig. 5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenelements mit
einem gekapselten Kugellager als Loslager;
Fig. 6 das Ergebnis eines Temperaturbelastungsversuches an einem erfin
dungsgemäßen Verglasungselement;
Fig. 7 die Darstellung der Temperaturmeßstellen des Temperaturbela
stungsversuchs gemäß Fig. 6.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Scheiben
elements mit TWD-Material als Stützkörper, welches mit einer Isolierglas
anordnung zu einem Verglasungselement kombiniert ist. Das Scheibenelement
ist auf einen Rahmen 4 aufgesetzt und ist aus zwei Scheiben 1, 2 sowie
aus einem dazwischen als Stützkörper angeordneten Material zur trans
parenten Wärmedämmung (TWD-Material) 3 aufgebaut. Die Scheiben 1, 2 sind
im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die innere Scheibe
1 auf dem Rahmen 4 mit einem festen Lager 5 gelagert ist, welches bei
dieser Ausführungsform die Gestalt einer Zwischenplatte hat. Die äußere
Scheibe 2 ist auf dem Rahmen 4 in einem beweglichen Loslager 6 gelagert,
welches hier als Kugellager ausgeführt ist, jedoch auch ein Rollenlager
sein kann. Eine nähere Beschreibung dieser Lagerung erfolgt zusammen mit
der Erläuterung von Fig. 4. Vor das Scheibenelement ist unter Beabstan
dung mit einem Luftzwischenraum LZR 1 eine Isolierglasanordnung 12 ge
setzt, die aus zwei Isolierglasscheiben 13, 14 besteht, die wiederum mit
einem Luftzwischenraum LZR 2 voneinander beabstandet sind. Dies erfolgt
durch einen Abstandshalter 15, mit dem die Isolierglasscheiben 13, 14
verklebt sein können.
Der Rahmen 4 besteht bei der vorliegenden Ausführungsform aus Aluminium
und weist eine Abstufung 16 zur Aufnahme der Isolierglasanordnung auf.
Als Material eignet sich auch Kunststoff oder Holz bzw. andere Metalle
wie Stahl. Zur Fixierung der Isolierglasanordnung 12 dient eine davor
gesetzte Profilleiste 17, die entlang des Rahmens mit mehreren Schrauben
18 verschraubt ist. Zwischen den Isolierglasscheiben 13, 14 und dem
Rahmen 4 bzw. der Profilleiste 17 ist eine Fuge 19 freigelassen, die in
üblicher Weise mit Versiegelungsmasse (z. B. Silikonkautschuk) vergossen
ist. Es kann auch eine bandartige Verklebung verwendet werden. Die Fixie
rung des TWD-Elements zur Innenseite hin erfolgt mit einer vorgesetzten
Vierkantleiste 20, die ebenfalls entlang ihrer Erstreckung mit mehreren
Schrauben 21 mit dem Rahmen 4 befestigt ist. Die zwischen der inneren
Scheibe 1 und der Vierkantleiste 20 auftretende Fuge 22 kann ebenfalls
mit Versiegelungsmasse vergossen werden oder an dieser Stelle eine band
artige Verklebung durchgeführt werden.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen bandartigen
Kantenversiegelung im Schnitt. Die Kantenversiegelung 32 ist mit zwei
Verklebungen 33, 34 auf die Stirnkanten 30, 31 der beiden Scheiben 1, 2
des Scheibenelements aufgeklebt und erstreckt sich im übrigen in Quer
richtung von einer Scheibe 1 zur anderen Scheibe 2 und überdeckt dabei
den zwischen diesen Scheiben vorhandenen Raum (der ein Luftzwischenraum
sein kann oder mit dem als Stützkörper bevorzugten TWD-Material ausge
füllt sein kann). In seiner Längsrichtung erstreckt sich die Kantenver
siegelung um den gesamten Umfang der Scheiben 1, 2.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen TWD-Elements
mit einem Gleitlager als Loslager 6. Das Gleitlager 6 wird gebildet durch
zwei reibungsarm gegeneinander bewegliche Gleitflächen 7a, 7b, die durch
die Berührungsflächen von zwei aufeinander liegenden Abstandselementen
23, 24 gebildet werden. Wie bereits ausgeführt, können die Berührungs
flächen zur Verminderung der Reibung poliert und/oder mit einem Schmier
mittel behandelt sein. Die Abstandselemente 23, 24 können bandartig
gestaltet sein oder aus einzelnen Stücken bestehen, die paarweise un
terhalb der äußeren Scheibe 2 angeordnet sind.
Bei einer alternativen Ausgestaltung des Loslagers 3 kann in den Rahmen 4
eine unterhalb der Scheibe 2 und parallel dazu verlaufende Längsnut
eingearbeitet sein, in der das untere Abstandselement 24 zu liegen kommt.
Dies führt zu einer Fixierung des unteren Abstandselements 24, wobei
jedoch gleichzeitig nur noch eine reibungsarm bewegliche Fläche 7a zur
Erfüllung der Loslagerfunktion zur Verfügung steht.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen TWD-Elements
mit einem Kugel- bzw. Rollenlager als Loslager. Als Rollkörper für das
Loslager dienen Kugeln (oder auch Rollen) 10a, 10b, 10c, die in einer
Ausnehmung 25 des Rahmens 4 untergebracht sind. Bei der Ausnehmung kann
es sich (ähnlich wie bei Fig. 3) um eine unterhalb der Scheibe 2 und par
allel dazu verlaufende Längsnut oder auch um einzelne Ausnehmungen han
deln. Zwischen den Kugeln bzw. Rollen 10a, 10b, 10c und der äußeren
Scheibe 2 befindet sich eine Zwischenplatte 8 und eine Führungsplatte 9,
wobei letztere nach unten abgewickelte Seitenkanten hat, die eine Führung
der Rollkörper ergeben.
Fig. 5 zeigt eine Modifikation der Ausführungsform gemäß Fig. 4 mit einem
gekapselten Kugellager als Loslager. Die hier gezeigte Ausführungsform
weist als Rollkörper Kugeln 11a, 11b aus Kunststoff auf, die in einer
Metallkapsel gekapselt sind. Dieses Loslager stellt im Moment eine beson
ders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
Fig. 6 zeigt das Ergebnis eines Temperaturbelastungsversuchs, der an
einem erfindungsgemäßen Verglasungselement gemäß Fig. 7 durchgeführt
wurde. Fig. 7 entspricht in seinem Aufbau Fig. 1, wobei jedoch zur ein
facheren Darstellung das Loslager nicht gezeigt ist.
Die untersuchten Verglasungselemente hatten Gesamtabmessungen von 1 m ×
1 m, wobei die Isolierglasanordnung 12 eine Gesamtdicke von 24 mm aufwies
und aus zwei Isolierglasscheiben 13, 14 mit einer Stärke von 4 mm bei
einem LZR 2 von 16 mm aufgebaut war. Der LZR 1 betrug 46 mm. Das TWD-
Material 3 bestand aus einer Wabenstruktur aus Polycarbonat mit einer
Dicke von 60 mm, die beidseitig mit einer Glasscheibe 1, 2 mit einer
Dicke von 5 mm bedeckt war.
Bei der Untersuchung wurde das Verglasungselement einer äußeren Wärme
strahlung ausgesetzt, für die fünf Infrarot-Heizstrahler mit jeweils
250 W und zwei Halogen-Strahler mit 500 bzw. 2000 W verwendet wurden,
d. h. die Gesamtleistung betrug 3750 W. An einzelnen Positionen (die in
Fig. 7 durch eingekreiste Ziffern bezeichnet sind) wurde während des
Versuchs die Temperatur gemessen und zeitabhängig aufgetragen (Fig. 6).
Die Temperaturmessung erfolgte mit Thermoelementen. Zusätzlich wurden
zwei Meßuhren mit einer Genauigkeit von 0,01 mm im Mittel Bereich der
Außen- bzw. Innenoberfläche des Verglasungselements (Positionen 4 und 7
in Fig. 7) angeordnet, um die Verformung der Glasscheibe während des
Versuchs zu messen.
Fig. 6 zeigt den zeitlichen Temperaturverlauf. Die gesamte Meßzeit betrug
22 Stunden, und es ist zu erkennen, daß es im LZR 1 (Positionen 5, 2 und
6) durch die äußere Wärmebestrahlung sehr schnell zu einem Temperatur
anstieg kommt, der etwa nach fünf Stunden zu einer Temperatur oberhalb
von 100°C führt. Der höchste beobachtete Temperaturwert betrug 109°C
und wurde im LZR 1 gemessen (Position 2). Die dem LZR 1 zugewandte Ober
fläche der Isolierglasscheibe 13 (Position 5) erwärmte sich dabei auf
eine nur geringfügig kleinere Temperatur (108°C), die dem LZR 1 zuge
wandte Oberfläche der Scheibe 2 (Position 6) auf ca. 105°C. Die maximale
Verformung der Glasscheiben im Mittenbereich von Position 4 bzw. 7 betrug
3,3 bzw. 0,5 mm. Trotzdem kam es nicht zu Glasbruch. Weitere Versuche
ergaben, daß dieser erst dann zu befürchten ist, wenn die Temperatur im
LZR 1 den Bereich von 115 bzw. 125°C merklich übersteigt.
Bezugszeichenliste
1, 2 Scheiben
3 Material zur transparenten Wärmedämmung (TWD- Material) 4 Rahmen
5 Festlager
6 Loslager
7a, 7b reibungsarm gegeneinander bewegliche Gleitflä chen
8 Zwischenplatte
9 Führungsplatte
10a, 10b, 10c Kugeln
11a, 11b gekapselte Kugeln
12 Isolierglasanordnung
13, 14 Isolierglasscheiben
15 Abstandhalter
16 Abstufung
17 Profilleiste
18 Schraube
19 Fuge
20 Vierkantleiste
21 Schraube
22 Fuge
23, 24 Abstandselemente
25 Ausnehmung
30, 31 Stirnkanten
32 bandartige Kantenversiegelung
33, 34 Verklebung
LZR 1 Luftzwischenraum 1
LZR 2 Luftzwischenraum 2
3 Material zur transparenten Wärmedämmung (TWD- Material) 4 Rahmen
5 Festlager
6 Loslager
7a, 7b reibungsarm gegeneinander bewegliche Gleitflä chen
8 Zwischenplatte
9 Führungsplatte
10a, 10b, 10c Kugeln
11a, 11b gekapselte Kugeln
12 Isolierglasanordnung
13, 14 Isolierglasscheiben
15 Abstandhalter
16 Abstufung
17 Profilleiste
18 Schraube
19 Fuge
20 Vierkantleiste
21 Schraube
22 Fuge
23, 24 Abstandselemente
25 Ausnehmung
30, 31 Stirnkanten
32 bandartige Kantenversiegelung
33, 34 Verklebung
LZR 1 Luftzwischenraum 1
LZR 2 Luftzwischenraum 2
Claims (15)
1. Scheibenelement, aufweisend
zwei Scheiben (1, 2),
einen zwischen den Scheiben (1, 2) angeordneten Stützkörper (3),
einen Rahmen (4), in dem die Scheiben (1, 2) bei fester Lagerung (5)
einer der Scheiben (1, 2) im wesentlichen parallel zueinander an
geordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die andere Scheibe (2, 1) in einem beweglichen Loslager (6) gelagert
ist und die Scheiben (1, 2) eine sie verbindende elastische band
artige Kantenversiegelung (32) aufweisen, die auf die Stirnkanten
(30, 31) der Scheiben (1, 2) aufgeklebt ist und sich um den Umfang
der Scheiben (1, 2) erstreckt.
2. Scheibenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stützkörper (3) durch ein Material zur transparenten Wärmedämmung
(TWD-Material) gebildet wird.
3. Scheibenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die bandartige Kantenversiegelung (32) durch ein Profilmaterial aus
Silikonkautschuk gebildet wird.
4. Scheibenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die innere Scheibe (1) fest gelagert (5) und die
äußere Scheibe (2) lose gelagert (6) ist.
5. Scheibenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Loslager (6) ein Gleitlager in Gestalt minde
stens zweier, reibungsarm gegeneinander beweglicher Gleitflächen (2,
7a, 7b, 4) ist.
[Fig. 2]
6. Scheibenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rei
bungsarm gegeneinander beweglichen Gleitflächen (2, 7a, 7b, 4) mit
einem trockenen, öligen oder pastösen Schmiermittel versehen sind.
7. Scheibenelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
trockene oder pastöse Schmiermittel ein Schmiermittel auf Graphitba
sis ist.
8. Scheibenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Loslager (6) ein Rollenlager oder Kugellager (10a,
10b, 10c; 11a, 11b) ist.
9. Scheibenelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kugellager gekapselte Kugeln (11a, 11b) als Rollkörper aufweist.
10. Scheibenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Loslager (6) eine Kombination aus einem
Gleitlager und einem Rollenlager oder Kugellager ist.
11. Scheibenelement nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das TWD-Material (3) eine Dicke von 30 bis 1000 mm
aufweist, bevorzugt von 60 bis 200 mm.
12. Scheibenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Scheiben (2, 3) eine Dicke von 2 bis 40 mm
aufweisen, bevorzugt von 5 bis 8 mm.
13. Verglasungs- oder Fassadenelement, aufweisend ein oder mehrere Schei
benelemente gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und eine oder
mehrere Isolierglasanordnungen (12), die unter Beabstandung durch
einen ersten Luftzwischenraum (LZR 1) vor dem (den) Scheibenele
ment(en) angeordnet und aus jeweils zwei, durch einen zweiten Luft
zwischenraum (LZR 2) voneinander beabstandeten Isolierglasscheiben
(12, 13) aufgebaut sind.
14. Verwendung eines Gleit-, Rollen- oder Kugellagers gemäß einem der
Ansprüche 5 bis 10 zur Lagerung einer der Scheiben (1, 2) eines
Scheibenelements gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Verwendung des Scheibenelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12
zum Aufbau eines Verglasungs- oder Fassadenelements gemäß Anspruch
13.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944445228 DE4445228A1 (de) | 1994-12-17 | 1994-12-17 | Scheibenelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944445228 DE4445228A1 (de) | 1994-12-17 | 1994-12-17 | Scheibenelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4445228A1 true DE4445228A1 (de) | 1996-06-27 |
Family
ID=6536226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944445228 Withdrawn DE4445228A1 (de) | 1994-12-17 | 1994-12-17 | Scheibenelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4445228A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2412910A3 (de) * | 2010-07-27 | 2016-07-06 | IFN-Holding AG | Verfahren zur Herstellung eines Mehrscheiben-Isolierglaselementes |
EP3085873A3 (de) * | 2004-06-14 | 2017-01-18 | Johann Aschauer | Effektpaneel |
Citations (5)
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DE3801186A1 (de) * | 1988-01-18 | 1989-07-27 | Schueco Int Gmbh & Co | Befestigung fuer isolierglasscheiben einer aussenwand- oder dachverglasung |
DE3905743A1 (de) * | 1989-02-24 | 1990-08-30 | Syronorm Int Ltd | Verglasungs-profilsystem |
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DE4225757A1 (de) * | 1991-08-05 | 1993-02-11 | Shimon Klier | Vorrichtung zur waermeisolierung mit flexibler dichtung |
FR2699577A3 (fr) * | 1992-06-17 | 1994-06-24 | Azzimonti | Etanchéité et assemblage de vitres dans des façades structurelles dans le domaine des immeubles. |
-
1994
- 1994-12-17 DE DE19944445228 patent/DE4445228A1/de not_active Withdrawn
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