DE4445228A1 - Scheibenelement - Google Patents

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

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.