EP0089657B1

EP0089657B1 - Wärmedämmender Vorhang

Info

Publication number: EP0089657B1
Application number: EP83102746A
Authority: EP
Inventors: Rolf-Diether Weiblen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1986-07-02
Also published as: EP0089657A1; AU557740B2; AU1238383A; DE3364326D1; DE3218469A1

Description

Die Erfindung betrifft einen wärmedämmenden Vorhang aus mehreren Vorhangbahnen, die in ausgebreitetem Zustand Luftkammern bilden, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Wärmeverluste in Gebäuden werden zu einem sehr großen Anteil von den Fenstern verursacht. Während die Außenwände eine gute Wärmeisolierung bilden, sind die Wärmeverluste an Fenstern - selbst bei Isolierverglasung bzw. Mehrfachverglasung - um ein Vielfaches höher. Andererseits wirken die Fenster während der Tagzeiten als Sonnenkollektoren, indem sie einen hohen Anteil der von der Sonne kommenden Wärmeenergie durchlassen. Es ist daher grundsätzlich erwünscht, bei Tag Fensterflächen für den Einfall von Licht- und Wärmestrahlung zur Verfügung zu haben. Diese Fensterflächen müssen jedoch nachts abgedeckt bzw. isoliert werden, um die Wärmeverluste des Gebäudes zu begrenzen.
Bekannt ist ein aus mehreren Bahnen bestehender wärmedämmender Vorhang (US-A-4 187 896), der vor einer Fenster- oder Türfläche ausgebreitet werden kann und der an seinem unteren Ende Öffnungen aufweist, durch die Luft in die im Innern des Vorhangs gebildeten Kammern einströmen kann. Der Vorhang besteht aus einem Material, das sich bei auftretenden Temperaturdifferenzen ballonartig selbsttätig aufbläht, so daß das Volumen der Luftkammern vergrößert wird und die darin befindliche Luft eine dicke wärmeisolierende Schicht bildet. Diese bekannten Vorhänge erfordern Bahnen aus einem besonderen, auf Temperaturänderungen ansprechenden Material. Sie sind daher außerordentlich teuer.
Die Erfindung geht aus von einem wärmedämmenden Vorhang, wie er aus der US-A-4 194 550 bekannt ist. Der bekannte Vorhang besteht aus mehreren Vorhangbahnen, die im ausgebreiteten Zustand Luftkammern bilden und die übereinander auf eine Walze aufwickelbar sind. Dabei sind zwischen den Bahnen Walzen vorgesehen, die die abgewickelten Bahnen getrennt halten. Am unteren Ende der Vorhangbahnen greift eine Zugvorrichtung an und an der Walze eine Gegenzugvorrichtung. Dieser wärmedämmende Vorhang hat den Nachteil, daß ein Luftaustausch zwischen den von ihm gebildeten Luftkammern stattfinden kann. Dies beeinträchtigt insofern die wärmedämmende Wirkung des Vorhangs, daß sich beispielsweise wärmere Luft von hinteren Luftkammern mit kälterer Luft aus vorderen Luftkammern vermischen kann. Die innerhalb des Vorhangs zirkulierende Luft hat dabei eine beträchtliche Wärmeübertragungsfunktion, die die erzielbare Wärmedämmung erheblich reduziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wärmedämmenden Vorhang nach dem Oberbegriff des neuen Hauptanspruchs zu schaffen, dessen Wärmedämmung verbessert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Bahnkanten im gestreckten Zustand der Vorhangbahnen im wesentlichen über die gesamte gestreckte Länge in Führungskanälen geführt sind, die sich beidseitig an die betreffende Vorhangbahn anlegende Dichtungselemente aufweisen und daß die Vorhangbahnen im gestreckten Zustand im wesentlichen gegeneinander abgesperrte Luftkammern bilden.
Die Erfindung besteht also darin, gegenseitig abgedichtete Luftkammern erzeugen. Wichtig ist hierbei, daß die Luftkammern allseitig geschlossen sind und daß dadurch die Luft in den Luftkammern nur wenig oder überhaupt nicht strömt, um stehende Luftkissen zu erhalten. Dadurch wird die Isolierwirkung des Vorhangs erheblich verbessert, da sich wegen des verhinderten Luftaustausches unterschiedliche abgestufte Temperaturniveaus in den einzelnen Luftkammern einstellen.
Der erfindungsgemäße Vorhang wird während der Tagzeiten auf die Walze aufgewickelt, wobei die Bahnen unmittelbar aufeinanderliegen und somit wenig Platz beanspruchen. Beim Ausbreiten des Vorhangs werden sämtliche Bahnen gleichzeitig von der Walze abgewickelt. Hierbei erhalten sie durch die Führungselemente gegenseitige Abstände, wodurch durch mechanische Spreizung die Luftkammern gebildet werden. Wichtig ist, daß die Luft in den Luftkammern nur wenig oder überhaupt nicht strömt, um stehende Luftkissen zur Wärmedämmung zu erhalten. Um dies zu erreichen, können die Bahnen aus luftundurchlässigem Material bestehen. In diesem Fall muß an jeder Luftkammer mindestens eine Öffnung vorgesehen sein, damit beim Ausbreiten der Bahnen Luft in die Luftkammer einströmen und beim Aufwickeln Luft aus der Luftkammer herausdringen kann. Die Bahnen können auch aus einem Gewebe bestehen, das Luft in begrenztem Maße durchläßt.
Der wärmedämmende Vorhang erzeugt bei dem gleichzeitig erfolgenden Abwickeln sämtlicher Bahnen von der Walze mehrere hintereinander angeordnete parallele Luftkammern durch mechanisches Getrennthalten der Bahnen. Die hierzu erforderlichen Führungselemente können aus parallelen Stäben, Walzen oder auch Schlitzführungen bestehen.
Vorzugsweise sind die der Walze abgewandten Enden der Bahnen durch Abstandhalter miteinander verbunden. Diese Abstandhalter sorgen für die Einhaltung der gegenseitigen Abstände der Bahnen an dem freien Ende des Vorhangs. Diese Abstände sind im wesentlichen gleich denjenigen Abständen, die am anderen Ende des ausgebreiteten Vorhangs durch die Führungselemente erzeugt werden.
Es ist auch möglich, an dem freien Ende des Vorhangs einen einzigen Abstandhalter vorzusehen. An diesem Abstandhalter kann eine Zugvorrichtung angreifen, während an der Walzenachse eine Gegenzugvorrichtung angreift. Die Gegenzugvorrichtung besteht vorzugsweise aus einer Vorspanneinrichtung in Form einer Feder oder eines Gewichtes, um der Walze eine Vorspannung zum Aufwickeln der Bahnen zu geben. Diese Vorspannung kann durch die an dem freien Ende des Vorhangs angreifende Zugvorrichtung überwunden werden. Die Aufbringung dieses Zuges erfolgt manuell oder durch einen Motor.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zu beiden Enden der Bahnen jeweils eine Walze angeordnet ist, wobei beim Abwickeln der Bahnen von der einen Walze die Bahnen auf die andere Walze aufgewickelt werden, und daß mindestens eine der Bahnen Abschnitte aus unterschiedlichen Materialien in Längsrichtung hintereinander aufweist. Dies setzt voraus, daß die Länge der Bahnen wesentlich größer ist als der gegenseitige Abstand der beiden Walzen. Je nach Jahreszeit, Sonneneinstrahlung oder Außentemperatur können wahlweise unterschiedliche Abschnitte der Bahnen mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit bzw. unterschiedlichem Reflektionsvermögen oder unterschiedlicher Wärmedämmung zum Einsatz kommen. Die übrigen Abschnitte sind jeweils auf eine oder beide Walzen aufgewickelt.
Zweckmäßigerweise sind die Walzen - in Seitenansicht gesehen - auf unterschiedlichen Seiten der Bahnen angeordnet und entgegengesetzt zueinander drehbar. Hierbei besteht der Vorteil, daß diejenige Bahn, die auf der einen Walze die unterste Wickellage bildet auf der anderen Walze die oberste Wickellage bildet, so daß ein Längenausgleich erfolgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eine der Bahnen ein durch längslaufende Streifen begrenztes Fenster auf. Im Bereich dieses Fensters ist die Bahn unterbrochen, so daß es möglich ist, zu Lüftungszwecken die betreffende Bahn offen zu betreiben. Wird ein solches Fenster einer derartigen Bahn in Übereinstimmung mit dem Fenster eines Gebäudes gebracht, so ist diese Bahn hinsichtlich ihrer wärmedämmenden Eigenschaften momentan unwirksam.
Der erfindungsgemäße wärmedämmende Vorhang eignet sich nicht nur zur Anbringung hinter den Fenstern eines Gebäudes, sondern beispielsweise auch zur Anbringung zwischen einer gläsernen Außenfassade und der Innenhaut eines Gebäudes.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines wärmedämmenden Vorhangs mit oben angeordneter Walze,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 von Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines wärmedämmenden Vorhangs mit im Boden versenkt angeordneter Walze,
Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch einen Vorhang mit senkrecht stehender Walze,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Vorhangs nach Fig. 4,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, und
Fig. 7 die Unterteilung einer Bahn bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 in mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen thermischen Eigenschaften.

In den Fig. 1 und 3 ist jeweils ein Fenster 10 dargestellt, das von einer Außenwand 11 eines Gebäudes begrenzt wird. Im Innern des Gebäudes ist hinter dem Fenster der wärmedämmende Vorhang 12 angeordnet, der aus mehreren parallelen Bahnen 121,122,123,124 besteht.
Diese Bahnen sind übereinanderliegend gemeinsam auf eine Walze 13 aufwickelbar. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist die Walze 13 am oberen Ende des Fensters 10 angeordnet. Die horizontale Walze 13 ist an ihren einen Enden in einer Haltevorrichtung 14 gelagert, die zugleich einen Kasten zur Aufnahme der Walze 13 bildet. Dieser Kasten wird an der Wand bzw. der Decke des Raumes befestigt.
Die als Kasten ausgebildete Haltevorrichtung 14 weist in ihrem Boden Schlitze für den Durchtritt der Bahnen 121 bis 124 auf. Oberhalb dieser Schlitze befinden sich die Führungselemente 15, bei denen es sich um drehbar gelagerte Zylinder handelt, von denen jeder zum Umlenken einer der Bahnen 121 bis 124 dient. Die Führungselemente 15 verlaufen parallel zur Achse der Walze 13. Sie haben die gleiche Länge wie die Walze 13 und sind seitlich neben dieser, jedoch geringfügig nach unten versetzt, angeordnet.
Die unteren Enden der Bahnen 121 bis 124 sind durch einen starren Abstandhalter 16, beispielsweise eine Platte, miteinander verbunden. Die Bahnen sind an dem Abstandhalter 16 mit den gleichen Abständen befestigt, die sie durch die Führungselemente 15 erhalten, so daß die Bahnen über die gesamte Höhe des Vorhangs den gleichen gegenseitigen Abstand haben. Anstelle des starren Abstandshalters 16 kann der endseitige Abschluß der zwischen den Bahnen 121 bis 124 gebildeten Luftkammern auch durch flexible Elemente aus Stoff oder Folie gebildet werden, die an die Bahnen angenäht, angeklebt oder auf andere Weise mit den Bahnenden verbunden sind.
Die seitlichen Bahnkanten sind im gestreckten Zustand der Bahnen 121 bis 124 in vertikalen Führungskanälen 19 geführt, welche die Luftkammern an den stirnseitigen Enden abschließen und somit Kantendichtungen 18 bilden. Die Führungskanäle 19 erstrecken sich geradlinig von der Haltevorrichtung 14 bis zum Boden. Die Führungskanäle 19 sind - im Querschnitt gesehen - Hohlprofile, die einen durch Dichtungselemente 20 begrenzenden längslaufenden Schlitz aufweisen. Durch diesen Schlitz ragt das seitliche Ende der betreffenden Bahn in das Innere des Hohlprofiles hinein, so daß die Bahnkanten im Innern der Führungskanäle 19 angeordnet sind. Die seitliche Bahnführung erfolgt zwischen den Dichtungselementen 20.
Die Dichtungselemente 20 bestehen beispielsweise aus Bürsten oder flexiblen Dichtlippen, die den Wänden der Führungskanäle 19 angeformt sind. Die Vier Führungskanäle 19 auf jeder Seite des Vorhangs sind aus einem einstückigen Profil gebildet, wobei jeweils zwei benachbarte Führungskanäle nur eine einzige Trennwand aufweisen. Auf diese Weise werden die Luftkammern an den Seiten abgeschlossen, um die Luft in ihnen festzuhalten, so daß in jeder Luftkammer ein stehendes Luftpolster gebildet wird.
Zweckmäßigerweise sind die äußeren Bahnen 121 und 124 an ihrer Außenseite, d.h. zum Raum bzw. zum Fenster 10 hin, mit einer Metallbeschichtung versehen, damit der Vorhang zusätzlich wärmereflektierende Eigenschaften erhält.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 dadurch, daß die Haltevorrichtung 14 zusammen mit der Walze 13 in einer Ausnehmung des Fußbodens angeordnet ist, so daß die Bahnen 121 bis 124 zum Aufspannen des Vorhangs nicht heruntergezogen, sondern hochgezogen werden. Zu diesem Zweck dient ein Zugseil 17, das über an der Decke des Raumes angebrachte Umlenkrollen 17' von dem Abstandhalter 16 bis zu einer mit der Walze 13 gekuppelten von einem Motor angetriebenen Aufwickelscheibe führt. Durch Drehen des Motors in der einen Richtung wird der Vorhang 12 hochgezogen bzw. ausgebreitet und durch Drehen in der anderen Drehrichtung wird der Vorhang nach unten gezogen und zusammengerollt. Die Umlenkrollen 17' sind in einem Schutzkasten 21 untergebracht, der eine Öffnung für den Durchtritt des Abstandhalters 16 aufweist, so daß bei hochgezogenem Vorhang 12 keine Luftzirkulation vom Raum zum Fenster möglich ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Luftkammern an ihren Stirnseiten offen, jedoch können sie alternativ auch wie bei dem Beispiel der Fig. 1 und 2 mit Randdichtungen versehen sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 ist der wärmedämmende Vorhang 12 mit vertikal ausgerichteter Achse 13 angeordnet. Von der Walze 13 werden die Bahnen 121 bis 124 über die ebenfalls vertikal angeordneten Führungselemente 25 in horizontaler Richtung abgezogen. Die Führungselemente 25 bestehen im vorliegenden Fall aus parallelen Stäben, die in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet sind und von einer horizontalen unteren platte 142 frei nach oben abstehen. In den parallelen platten 141,142 ist die Achse der Walze 13 gelagert. Die platten 141,142 bilden zusammen mit den Führungselementen 25 die Haltevorrichtung 14. Anstelle der zwischen die Bahnen greifenden Führungselemente 25 können auch oberhalb der die Luftkammern nach oben hin abschließenden Materialbahn 26 Führungsschienen angeordnet sein, an denen die Längskanten der Materialbahn 26 derart geführt sind, daß die Materialbahn 26 ausgebreitet gehalten wird.
Die der Walze 13 abgewandten Enden der Bahnen 121 bis 124 sind an einem Abstandhalter 16 mit U-förmigen Querschnitt befestigt. Der Abstandhalter 16 schließt die zwischen den Bahnen gebildeten Luftkammern gemäß Fig. 4 nach links ab. Die Luftkammern sind an ihren oberen Enden durch eine Materialbahn 26 abgeschlossen, die von den oberen Enden der Führungselemente 25 hochgehalten wird. Die Luftkammern sind also nur an ihren der Materialbahn 26 abgewandten unteren Enden offen. Sie können alternativ auch an ihren unteren Kanten durch eine Kantendichtung abgeschlossen sein.
Beim Abziehender Materialbahnen von der Walze 13 wird an dem Abstandhalter 16 gezogen. In der Endstellung wird der Abstandhalter 16 in einen Halter 27 in Form einer U-förmigen Schiene eingesetzt und durch (nicht dargestellte) Verriegelungsmittel festgehalten. Die Halterung 27 ist fest an einer Wand angebracht.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 eignet sich insbesondere für solche Fälle, bei denen über bzw. unter dem Fenster kein ausreichender Raum für die Anbringung der Walze und der Haltevorrichtung zur Verfügung steht.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 entspricht weitgehend demjenigen der Figuren 1 und 2, so daß die nachfolgende Erläuterung auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschränkt wird. Gemäß Fig. 6 ist außer der oberen Walze 13 eine zweite Walze 13' vorgesehen, die unterhalb des Niveaus des Fensters 10 in einer Haltevorrichtung 14' gelagert ist und auf die die unteren Abschnitte der Bahnen 121 bis 124 übereinanderliegend aufgewickelt werden. Die Walze 13' wird vorzugsweise von einer (nicht dargestellten) Drehfeder gespannt, so daß die einzelnen Bahnen 121 bis 124 stets straff gehalten werden. Wenn die obere Walze 13' zum Abwickeln der Bahnen 121 bis 124 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, dreht sich die untere Walze 13' zum Aufwickeln der unteren Bereiche der Bahnen im Uhrzeigersinn. Die Bahn 121, die auf der oberen Walze 13 die radial außenliegende obere Lage bildet, wird auf der unteren Walze 13' als untere Lage aufgewickelt. Bei der in Fig. 6 dargestellten Seitenansicht des wärmedämmenden Vorhangs 12 ist die obere Walze 13' rechts von dem Vorhang 12 angeordnet, während die untere Walze 13' links von dem Vorhang 12 angeordnet ist. Die untere Haltevorrichtung 14' weist ebenfalls Schlitze für den Durchgang der Bahnen 121 bis 124 auf, sowie Führungselemente 15' in Form drehbar gelagerter Zylinder, um die einzelnen Bahnen in über die gesamte Höhe des Vorhangs 12 gleichmäßigem Abstand voneinander zu halten.
Fig. 7 zeigt die einzelnen Abschnitte 1241 bis 1245, aus denen die Bahn 124 besteht. Jeder dieser Abschnitte hat eine Länge, die ungefähr der Höhe des Fensters 10 entspricht, so daß jeder der Abschnitte 1241 bis 1245 hinter dem Fenster 10 wirksam werden kann. Wenn einer der Abschnitte 1241 bis 1245 hinter dem Fenster 10 angeordnet ist, sind die übrigen Abschnitte auf die Walzen 13 und 13' aufgewickelt.
Der oberste Abschnitt 1241 besteht aus einer Kältefolie, d.h. einer Folie aus wärmedämmendem Kunststoff. Dieser Abschnitt 1241 wird beispielsweise im Sommer nachts hinter dem Fenster 10 angeordnet. Der Abschnitt 1242 besteht aus einer Sonnenschutzfolie, die im Sommer tagsüber hinter dem Fenster 10 angeordnet wird. Der Abschnitt 1243 besteht aus einer Folie, die auf der dem Fenster 10 abgewandten Seite eine reflektierende Metallschicht aufweist. Dieser Abschnitt wird im Winter nachts hinter dem Fenster 10 angeordnet. Der Abschnitt 1244 besteht aus einer durchsichtigen Klarsichtfolie, die im Winter tagsüber hinter dem Fenster 10 angeordnet wird. Der Abschnitt 1245 ist ein Durchbruch der von zwei seitlichen Streifen 1245' begrenzt ist, welche in den Führungskanälen 19 geführt sind. Dieser Abschnitt wird hinter dem Fenster 10 angeordnet, wenn das Fenster zu Lüftungszwecken geöffnet werden soll.
Die übrigen Bahnen 121 bis 123 sind in gleicher Weise ausgebildet wie die in Fig. 7 dargestellte Bahn 124. Durch einen geeigneten Antrieb der Walze 13 werden jeweils diejenigen Abschnitte der Bahnen hinter dem Fenster wirksam, die den augenblicklichen thermischen Verhältnissen und der Sonneneinstrahlung entsprechen. Alle übrigen Abschnitte sind auf die Walzen 13 und 13' aufgewickelt. Die Steuerung des Antriebs der Walze 13 kann automatisch in Abhängigkeit von der Außentemperatur und der Innentemperatur des Gebäudes erfolgen. Es ist aber auch möglich, die jeweiligen Abschnitte der Bahnen durch manuelles Drehen der Walze 13 auszuwählen.

Claims

1. Wärmedämmender Vorhang (12) aus mehreren Vorhangbahnen (121 bis 124), die in ausgezogenem Zustand Luftkammern bilden und die übereinander auf eine Walze (13) oder einzeln auf mehreren Walzen aufwickelbar sind, mit zwischen den Vorhangbahnen (121 bis 124) angeordneten stationären Führungselementen (15) zum Getrennthalten der abgewickelten Vorhangbahnen (121 bis 124) und mit einem Abstandhalter (15,16) an dem der mindestens einen Walze (13) abgewandten Ende der Vorhangbahnen, wobei sich längserstreckende Dichtungselemente (20) im ausgezogenem Zustand der Vorhangbahnen (121 bis 124) jeweils an den Außenseiten der Bahnkanten der äußeren Vorhangbahnen (121,124) anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Bahnkanten im ausgezogenen Zustand der Vorhangbahnen (121 bis 124) im wesentlichen über die gesamte Länge in je einem Führungskanal (19) geführt ist, der sich beidseitig an die betreffende Vorhangbahn (121 bis 124) anlegende Dichtungselemente (20) aufweist und daß die Vorhangbahnen (121 bis 124) im ausgezogenen Zustand gegeneinander abgesperrte Luftkammern bilden.

2. Wärmedämmender Vorhang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der mindestens einen Walze (13) abgewandten Enden der Vorhangbahnen (121 bis 124) fest an einem gemeinsamen Abstandhalter (16) befestigt sind.

3. Wärmedämmender Vorhang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Enden der Vorhangbahnen (121 bis 124) jeweils eine Walze (13, 13') angeordnet ist, wobei beim Abwickeln der Vorhangbahnen (121 bis 124) von der einen Walze (13) die Vorhangbahnen (121 bis 124) auf die andere Walze (13') aufgewickelt werden.

4. Wärmedämmender Vorhang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (13,13') - in Seitenansicht gesehen - auf unterschiedlichen Seiten der Vorhangbahnen (121 bis 124) angeordnet und entgegengesetzt zueinander drehbar sind.

5. Wärmedämmender Vorhang nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Vorhangbahnen (121 bis 124) ein durch längslaufende Streifen (1245') begrenztes Fenster (1245) aufweist.