EP2642039A1 - Dämmelemente für geschraubte Fassadenkonstruktionen sowie Fassadenkonstruktion - Google Patents

Dämmelemente für geschraubte Fassadenkonstruktionen sowie Fassadenkonstruktion Download PDF

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EP2642039A1
EP2642039A1 EP12160722.0A EP12160722A EP2642039A1 EP 2642039 A1 EP2642039 A1 EP 2642039A1 EP 12160722 A EP12160722 A EP 12160722A EP 2642039 A1 EP2642039 A1 EP 2642039A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulating element
insulating
facade
dämmelements
core region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12160722.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dr.-Ing. Harald Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ingenieur-Buero Dr-Ing Harald Schulz
Original Assignee
Ingenieur-Buero Dr-Ing Harald Schulz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ingenieur-Buero Dr-Ing Harald Schulz filed Critical Ingenieur-Buero Dr-Ing Harald Schulz
Priority to EP12160722.0A priority Critical patent/EP2642039A1/de
Publication of EP2642039A1 publication Critical patent/EP2642039A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • E04B2/96—Curtain walls comprising panels attached to the structure through mullions or transoms
    • E04B2/967—Details of the cross-section of the mullions or transoms

Definitions

  • the invention relates to an insulating element for bolted facade constructions, wherein the insulating element is designed and dimensioned for positioning in the glass fold between the end faces of two adjacent insulating glass elements. Furthermore, the invention relates to a facade construction with such an insulating element, comprising a support profile with a screw and a janadenau built familiare pressure bar.
  • Screw-retained facade constructions use facade screws to screw a squeeze bar arranged on the outside of the facade to a basic profile arranged on the inside of the facade. Between the support profile and the pressure bar filling elements are held between sealing strips.
  • the filling elements are usually insulating glass, which consist of two or more individual glass panes, which are assembled via an edge bond between two glasses to an insulating glass element.
  • Façade screws are usually used at a distance between 250mm and 300mm to each other.
  • an insulating element is usually used. Due to the need for improved thermal insulation here mostly foamed insulation elements used. In some prior art curtain wall systems, foamed insulation elements have also been combined with plastic insulation strips to accomplish two purposes.
  • the Dämmstege were used to guide the facade outside arranged pressure bar. On the other hand, the Dämmstege were designed to guide the facade screws.
  • Hard foam bodies are considered to be unsuitable for insulating elements, since they are unable due to their strength to absorb variations in the width of the glass rebate.
  • Facade systems used today use soft foam bodies in the glass rebate area, which can no longer afford the guidance of the pressure strip and the facade screws to the required extent. This is because the consistency of a soft foam body is not suitable for adequate guidance. Therefore, the foam body used today complicate the installation of facade systems. Considering the run lengths of facades and taking into account that usually every 250mm to 300mm a facade screw is to attach, so this represents a significant disadvantage.
  • flexible foam bodies also have important advantages. So can soft foam body in the context of facade systems, often in the form of a modular system of individual components are built up, absorb filling thickness variants.
  • An insulating element made of soft foam can thus be used in conjunction with various filling elements, such as insulating glass elements of different thickness, since the different dimensions can be compensated by the easy deformability of a soft foam body.
  • an insulating element consisting of a soft foam body can also accommodate production-related filling thickness variants.
  • width variations of the glazing rebate can be absorbed by an insulating element as a soft foam body by compensating for dimensional variations of the filling elements and the frame.
  • insulating elements made of flexible foam are inexpensive to produce and have a better thermal insulation compared to Dämmstegen, which are usually made of extruded thermoplastic such as PVC, ATS, PP or PA.
  • the invention has for its object to provide a highly insulating thermal insulation element, which at the same time allows secure guidance of the facade screws and the pressure bar and a tolerance compensation perpendicular and parallel to the glass plane of the insulating glass elements.
  • the insulation element according to the invention for bolted facade constructions is designed and dimensioned for Positioning in the glass fold between the end faces of two adjacent insulating glass elements.
  • the insulating element has a core region which consists of hard foam, preferably made of PUR, PVC, XPS, EPS or phenolic resin.
  • At least two locking elements, which extend from the core area starting laterally outwards are dimensioned so that each locking element in the installed state in the glazing rebate touches the end face of one of the two adjacent insulating glass elements.
  • the insulating element is designed so that at a compression by 10% of the Dämmelements in the transverse direction of the cross section corresponding to the Glasfalzbreite acting in the contact area to the insulating glass elements, elastic restoring force from the deformation of the Dämmelements is less than the permissible shear force on the edge bond of the insulating glass element.
  • the dimensioning of the blocking elements of the insulating element is carried out so that, taking into account the standard dimensions a small distance of up to 2mm may exist to the end faces of the adjacent insulating glass elements, as long as it takes into account the usual tolerances of the support profiles, the format tolerances of the insulating glass elements and the temperature-induced strains a contact between the locking elements and the end faces of the adjacent insulating glass elements can come.
  • the usual tolerances of the support profile in metal construction are ⁇ 2mm
  • the usual format tolerances of the insulating glass elements are ⁇ 3mm
  • the length reduction of the support structure can be up to 0.5mm / m.
  • the Glasfalzamba extends in the direction of the distance of the mutually facing end faces of the adjacently arranged insulating glass elements.
  • the insulating element according to the invention is also suitable to provide the required tolerance compensation perpendicular and parallel to the glass plane, since the starting from the core area laterally outwardly extending blocking elements in contact with the respective end face of an insulating glass element in the contact area to the insulating glass element exert no elastic restoring force which exceeds the permissible shear force on the edge bond of the insulating glass element.
  • permissible shear force on the edge compound is between 0.005 N / mm 2 and 0.050 N / mm 2 , but usually between 0.005 N / mm 2 and 0.015 N / mm 2 .
  • the core region of the Dämmelement s a guide for facade screws, which is preferably designed in the form of a guide groove.
  • a guide for facade screws which is preferably designed in the form of a guide groove.
  • the insulating element has at least one flexible foam element comprising the blocking elements, wherein the at least one flexible foam element is arranged laterally on the core region of hard foam and connected to the core region and preferably adhered to the core region and / or attached and / or with the core region is extruded.
  • the at least one flexible foam element comprises the blocking elements.
  • the insulating element has at least one rubber-like element comprising the blocking element, wherein the at least one rubber-like element is arranged laterally on the hard foam core region and connected to the core region, preferably attached to the core region and / or adhesively bonded and / or coextruded therewith and wherein the at least one rubber-like element is preferably rubber or PVC.
  • this variant again provides a hard foam core region on which at least one rubber-like element is arranged, which obtains elasticity from the choice of material and not from the deformability of a foamed material.
  • the at least one flexible foam element or the at least one rubber-like element is additionally arranged on the end regions of the insulating element.
  • the end portions of the Dämmelements are those areas to be understood, which face in the installed position of the facade inside and the facade outside.
  • the entire insulating element made of hard foam and the blocking elements are designed so that they at least in the connection region to the core region of the Dämmelements a Have cross-sectional reduction with low bending cross-section, which causes sufficient elasticity of the locking elements.
  • a sufficient elasticity is understood to be a flexibility which is sufficiently great that, despite the use of hard foam, the insulating element can be compressed in the transverse direction of the cross section corresponding to the width of the rebate by 10% and in the compressed state the elastic restoring force acting in the contact area with the insulating glass elements from the deformation of the Dämmelements is less than the permissible shear force on the edge bond of the insulating glass element. In this way, despite the use of an insulating element made of hard foam with low compressibility, the insulating element can be compressed sufficiently far without the elastic restoring forces can lead to damage of the insulating glass elements.
  • tolerance compensation regions in at least one end region of the insulating element are also provided completely made of rigid foam, wherein the tolerance compensation regions are elastically deformable regions. This measure also represents a precaution in order to be able to ensure sufficient resilience of the hard foam insulating element with low compressibility.
  • the tolerance compensation areas are formed from sections of small cross-section and / or a relatively long free length, which can be achieved deformations that produce relatively low restoring forces.
  • the insulating element consists entirely of hard foam, wherein the material properties of the rigid foam are selected so that the following relationship is satisfied: ⁇ DE ⁇ ⁇ zul ⁇ 2 ⁇ B RV H SE where ⁇ DE in kPa is the compressive stress of the insulating element with a compression of 10% of the insulating element,
  • ⁇ zul in kPa denotes the permissible shear strength of the edge seal of the insulating glass pane and is preferably between 5 kPa and 50 kPa and particularly preferably between 5 kPa and 15 kPa;
  • B RV in millimeters represents the cross-sectional width of the edge seal in the direction of the rebate height
  • H SE in millimeters corresponds to the cross-sectional height of the locking element adjacent to the edge seal in the direction of the rebate height.
  • the cross-sectional width B RV of the edge seal in the direction of Glasfalzbreite is usually between 4mm and 6mm, so that even without knowledge of a concrete facade construction, the maximum possible compressive stress of Dämmements in the usual range of permissible shear strength of the edge of the insulating glass only in dependence on the geometry of Dämmelements and in particular the cross-sectional height of the blocking elements can be specified.
  • the above equation aims at the case that connect the blocking elements to the core region of the Dämmelements that a compliance of the locking elements does not result from the targeted provision of predetermined bending points. Instead, the above equation is directed to what force may result from the compression set of the foam, and relates it to the allowable shear force on the edge seal of an insulating glass panel.
  • a compression of 10% of the damping element since this is a value found in the data sheets of suitable materials.
  • the compressive stress at a compression of a test piece of 10% is determined according to the pre-standard DIN 4108-4, in which there are numerous references to specific standards for concrete materials.
  • the specified allowable shear strength of the edge seal refers to conventional bonding of the two or three adjacent glass sheets with an organic tack-sealant. In this case, silicone, polyurethane or polysulfide is usually used.
  • the insulating element consisting entirely of rigid foam is preferably designed such that it fulfills the following further relationship with a compression of 10% in the longitudinal direction of the cross section, corresponding to the direction of wind suction in the installed state: 2 ⁇ N mm ⁇ ⁇ DE ⁇ B DE ⁇ 5 ⁇ N mm
  • ⁇ DE is the compressive stress in N / mm 2 of the Dämnelements at a compression by 10%
  • B DE the width of the Dämmelements in the transverse direction of the cross section corresponding to the direction the Glasfalzumble called.
  • the width of the insulating body is in a range between 10mm and 20mm.
  • the above relationship describes the compressive stress of the insulating element in the wind suction direction in a rigid body made of hard foam, which also has no compliance arrangements in the windward direction according to the predetermined bending points shown above.
  • a damping body without compliance provisions has a compression of 10% to a relatively high restoring force.
  • the foam body thus acts under compression as a spring and thus reduces the Auszugswert the facade screws in wind suction.
  • the width of the insulating element in the transverse direction of the cross section ie in the direction of the glass folding width, as well as the compressive stress of the foam material in a compression should preferably be used as an additional measure 10% to lie within the above claimed area. If one uses the usual bandwidth for the width of the Dämmelements in the transverse direction of the cross section between 10mm and 20mm, then this results in a value for the Compressive stress ⁇ DE of the insulating element between 0.1 N / mm 2 and 0.5 N / mm 2 .
  • the facade construction according to the invention with the insulation element according to the invention comprises a facade inside support profile with a screw, as well as a janadenau built familiare pressure bar, wherein the insulating element is shaped so that it is displaced in the installed state in the direction of Glasfalz Abu relative to the screw and / or pressure bar.
  • the direction of the rebate height corresponds to the direction between the inside of the façade and the façade outside. If the insulating element and its integration in the entire facade construction allows relative displacement in the direction of the rebate height, no additional measures must be taken to provide sufficient elasticity in this direction of movement.
  • the entire insulating element or at least the core of the insulating element made of hard foam can be produced with low compressibility, since no compressibility in the direction of Glasfalzière is needed.
  • the insulating element has a fastening strip which can be inserted into the screw channel and slidable in the latter in the direction of the glazing rebate height.
  • the insulating element may have two fastening strips which run parallel to one another and are arranged such that they lie displaceably on the outside of the legs of the screw channel.
  • a portion of the insulating body with a length of 300m at a compression of 10% in the windward direction produces an elastic restoring force which does not exceed 750N and preferably does not exceed 650N.
  • This specification of the insulating body can be checked very easily, since only the mass including a support plate must be measured, which is required for a compression of the insulating body by 10% in the direction corresponding to the wind direction in the installed state. The measured mass can then be easily converted into the weight, which corresponds to the elastic restoring force of the insulating body.
  • the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals.
  • the insulating element is each shown so that in the installed position, the facade inside up and the facade outside is down.
  • insulating element 10 has a core portion 12 which consists of hard foam.
  • the hard foam body is dimensioned so that it ensures about 5mm Glasfalz Kunststoff in the installation position of the insulating element 10 in a facade construction.
  • the core region 12 is made of hard foam.
  • Particularly suitable materials are PUR (polyurethane), PVC (polyvinyl chloride), XPS / EPS (expanded polystyrene) or phenolic resin.
  • the preparation of the rigid foam body can be done by sawing individual plate strips, for example by sawing strips of extruded polystyrene.
  • the plate strips can also be sawn from block foam, for example XPS and PUR / PIR, or else with the aid of an injection molding process.
  • PUR / PIR can also be produced in strip casting. In the case of PVC foam will this usually sawn from a plate or extruded.
  • the dimensioning of the blocking elements of the insulating element is carried out so that, taking into account the standard dimensions a small distance of up to 2mm may exist to the end faces of the adjacent insulating glass elements, as long as it takes into account the usual tolerances of the support profiles, the format tolerances of the insulating glass elements and the temperature-induced strains a contact between the locking elements and the end faces of the adjacent insulating glass elements can come.
  • the usual tolerances of the support profile in metal construction are ⁇ 2mm
  • the usual format tolerances of the insulating glass elements are ⁇ 3mm
  • the length reduction of the support structure can be up to 0.5mm / m.
  • the locking elements 14 are in the embodiment according to Fig. 1 Made from a resilient material.
  • a resilient material for example, the Dämmelement after Fig. 1 made of hard foam / PVC, on which the blocking elements in the form of soft PVC lips were coextruded. Due to the low compressibility of the core portion 12 made of rigid foam, the soft and resilient locking elements have the function to abut the end faces of the adjacent insulating glass elements, however, in the case of a compression of the entire Dämmelements by 10% in the transverse direction of the cross section corresponding to the Glasfalzbreite an elastic restoring force on the To exert edge bond of the respective insulating glass element, which is less than the permissible shear force on the edge bond of the insulating glass element.
  • the insulation element after Fig. 1 can thus afford a tolerance compensation in the direction of arrow A.
  • Fig. 1 shown insulating element on a guide groove 16 which serves to guide the facade screws.
  • points in Fig. 1 shown insulating element still guide lugs 18 on the facade inside the correct positioning and centering of the Dämmelements on the screw (see Fig. 9 and 11 ) of a facade construction.
  • the embodiment according to Fig. 2 is essentially the same as after Fig. 1 , In contrast to this, the insulating element is following Fig. 2 However, an additional resilient element 20, which is either plugged onto the core portion 12 or coextruded with this.
  • the additional resilient element 20 has the advantage that in addition to a tolerance compensation in the transverse direction of the cross section of the Dämmelements corresponding to the direction of the arrow A now tolerance compensation in the longitudinal direction of the cross section of the Dämmelements corresponding to the direction of arrow B is possible.
  • a tolerance compensation in the direction of arrow B is used to compensate for tolerances of the filling thickness of the insulating glass elements of a facade construction or even deliberately provided Greungsdickenversionn.
  • the tolerance compensation in the direction of arrow A serves to compensate for variations in width of the Glasfalzes, which can be caused by dimensional variations of the filling elements and the frame and by thermal expansion.
  • the resilient element 20 may also be attached to the core region of the Dämmelements 10. Furthermore, the resilient element 20 may be made of flexible foam. Suitable materials for this purpose are in particular extruded foam rubber, cut or extruded PE foam or extruded PVC foam. In addition to the choice of a suitable material can also by selecting a suitable geometry the Elasticity of the resilient element 20 can be further adjusted, as in the embodiment according to Fig. 2 by providing a cavity 22.
  • each an insulating element 10 is made of hard foam.
  • the core 12 is made of hard foam.
  • the core 12 is located in the longitudinal direction of the cross section through rigid foam body on the side of soft foam body are arranged.
  • the soft foam body 24 are shaped so that they form the guide lugs 18 and locking elements 14.
  • the soft foam bodies 24 could be easily extruded from PE (polyethylene), sponge rubber or PVC.
  • the embodiment according to Fig. 4 differs from the one after Fig. 3 to the effect that the flexible foam body 24 now also extends in the end region over the front end of the core region 12 of the insulating element 10.
  • the soft foam body 24 may be formed in one piece.
  • this end face is the facade outside end face, which faces in the installed position to the pressure bar.
  • a guide groove 16 in the flexible foam body 24 is provided.
  • Fig. 5 goes one step further and now sees on both faces, ie both the outside of the facades as well as the inside of the facade, soft parts that allow sufficient elasticity and thus improved tolerance compensation in the direction B both to the pressure profile and towards the screw channel side.
  • the embodiments according to Fig. 3, 4 and 5 are thus different in that, in addition to the general flexibility of hard foam in the embodiment according to Fig. 3 an additional tolerance compensation transversely in the transverse direction according to arrow direction A is possible, while in the embodiment according to Fig. 4 an additional tolerance compensation in the transverse direction and in the longitudinal direction according to the direction of arrow B is possible and in the embodiment according to Fig. 5 the tolerance compensation in the direction of arrow B is further increased.
  • the embodiment according to Fig. 6 differs from the one after Fig. 3 to 5 to the effect that only soft tissue provided on the front side are arranged on the core region 12 made of hard foam.
  • the soft foam body 24 after Fig. 6 may be glued or plugged onto the core portion 12 of the Dämmelements and also be coextruded.
  • the soft foam body 24 are designed so that they have lateral guide rails 26 which embrace the core portion 12 of the Dämmelements 10, resulting in a better leadership.
  • guide approaches 18 are provided which the in 6 and 7 indicate enclosed screw 30 of the basic profile of a facade construction. This in Fig. 6 shown insulating element also has a guide groove 16.
  • the fully elastic region a in the longitudinal direction of the cross section in the direction of the glass fold regions may in this embodiment preferably be between 3 mm and 6 mm.
  • a lateral shield member 28 which may be provided on one or both sides of the soft foam body 24 and may also be provided with a blocking element.
  • Fig. 7 illustrated variant, which additionally represents the tip 32 of a facade screw just before entering the guide groove 16 a design was chosen in which a symmetrical structure is used.
  • Core area 12 is provided on both sides with guide grooves 16, which should facilitate the screwing of facade screws.
  • the soft foam body arranged on the inside of the facade is provided with a centering nose 34, which engages in the screw channel 30, indicated by broken lines, of an associated facade structure and correctly centers the insulating element 10 in this way relative to the base profile.
  • each core region of foam were combined with arranged thereon elements of a soft material, is in the embodiment according to Fig. 8 exclusively rigid foam used.
  • Locking elements 14 formed, which also consist of hard foam.
  • the blocking elements 14 are shaped such that they each have a small bending cross-section b, which, in spite of the largely incompressible material of the hard foam, ensures adequate elasticity of the blocking elements 14 in the direction of arrow C. In this way, also in the embodiment according to Fig.
  • the embodiment according to Fig. 8 But also provides a tolerance compensation in the direction of arrow B before.
  • an arcuate portion 36 is provided with a relatively small wall thickness, which rests on the screw 30 and also provides for a certain elasticity in the direction of arrow B.
  • the connection between the insulating element 10 and the pressure bar 40 is configured by elastically bendable arms 38, which also in the context of flexibility allow the arms 38 a certain compensating movement in the direction of arrow B in the direction of Glasfalz altar.
  • the required elasticity to the insulating glass elements not achieved by the selection of the material, but by the special geometry of the Dämmelements 10.
  • Fig. 9 shows a further embodiment of the invention, in which the insulating element in the illustrated facade construction also consists exclusively of rigid foam, but whose material properties are adjusted so that the locking elements 14 are sufficiently compressible and generated in the event of compression restoring force of the Dämmelements not the permissible shear force exceeds the edge bond 48 of the insulating glass element 50.
  • the insulating glass element 50 consists of three glasses 46, each having between them an edge assembly 48 which is configured in a conventional manner. This means that in Fig.
  • width B RV of the edge bond which is usually between 4mm and 6mm, and the edge bond itself is carried out in the usual way with a bonding of the adjacent glass sheets 46 with an organic adhesive sealant, usually silicone, polyurethane or polysulfide is used.
  • an organic adhesive sealant usually silicone, polyurethane or polysulfide is used.
  • the maximum shear strength of the compound reached here is about 0.005 N / m 2 to 0.015 N / m 2 as fatigue strength.
  • the blocking elements 14 generally have a cross-sectional width H SE of 2 mm to 4 mm. However, depending on the material chosen for the insulating element, lower values for H SE may also be chosen to meet the relationships given below. Due to the choice of material and the choice of the cross-sectional height of the locking elements is also apparent in the embodiment Fig. 9 a possible tolerance compensation in the direction of arrow A. In addition, too a tolerance compensation in the direction B possible, as is apparent from the design of the Dämmelements 10 on the one hand and the screw 30 of the support section 52 on the other.
  • the insulating element 10 is provided with guide lugs 18, which laterally surround the legs of the screw 30 and can perform a tolerance compensation in the direction of the Glasfalzdorf in the direction of arrow B.
  • FIG Fig. 10 An alternative design, which can also provide a suitable tolerance compensation, is shown schematically in FIG Fig. 10 shown.
  • existing guide lugs 18 of the Dämmelements 10 additionally provided a guide rail 42 which is dimensioned to engage in the screw, but is slidably held therein in the direction of arrow B.
  • FIG. 11 shows another possibility of tolerance compensation in the direction of arrow B.
  • no play is provided between the insulating element 10 and the screw channel, so that tolerance compensation in this area is possible only via the elasticity of the insulating element and the one-piece inner seal 54 laid over the screw channel 30 ,
  • a game between the pressure bar 40 and the facade outside, front end of the Dämmelements 10 is specifically provided so that the in Fig. 11 shown tolerance compensation in direction B is possible.
  • each in addition to the possible compression of the Dämmelements a tolerance compensation in the direction B of Glasfalzdorf of the profile, ie in the direction between façade inside and outside façade provide, but it is also possible, the tolerance compensation in direction B exclusively on the choice of suitable geometry and material properties produce the Dämmelements.
  • the foam made of rigid foam after Fig. 12 has nominal dimensions, so that it rests substantially free of play both between the pressure bar 40 and the screw 30, as well as with locking elements 14 on the edge assembly 48 of the insulating glass elements 50.
  • the insulating element according to the embodiment according to Fig. 12 a sufficient tolerance compensation in the direction of arrow B, that can afford in wind direction, defined conditions must be met in terms of the choice of material of the hard foam of the Dämmelements, but also the geometry of the Dämmelements.
  • the compressed foam body of the Dämmelements 10 acts due to its elastic restoring force as a spring which must not reduce the Auszugswert the facade screws in wind suction recording too much.
  • the restoring force of the insulating element per distance interval of the facade screws corresponds to the compressive stress of the insulating body multiplied by the product of the width of the insulating body and the screw spacing.
  • Façade screws are usually screwed in every 250mm or 300mm so that the less favorable case of 300mm can be assumed here.
  • Extent values of the facade screws are usually set at 3000N. Assuming now that the original Auszugswert the facade screws can reduce by wind uptake of the screws by half or even 2/3, so in the worst case, only a Auszugswert the individual facade screws is available, which is between half and a third of the above value of 3000N. The restoring force of the compressed insulating element must therefore not be greater than the remaining extraction value of the screw under wind suction uptake of 1000N to 1500N.
  • ⁇ DE ⁇ F screw A DE where F screw designates the residual value of the façade screw remaining in the case of wind suction absorption and A DE the cross-sectional area of the insulating element perpendicular to the direction of loading B (see Fig. 12 ) per facade screw interval, and ⁇ DE the compressive stress in N / mm 2 of the insulating element at a compression of 10%.
  • the cross-sectional area of the insulating element is the product of the width B DE of the insulating element in the transverse direction of the cross-section and the length of a section of the insulating element corresponding to the distance between two successive facade screws of 300mm.
  • the width B DE corresponds to the Glasfalzumble minus the double Glasfalz Kunststoff, which is usually 5mm. If these values are included in the above equation, the result for the product of the compressive stress of the insulating element ⁇ DE in N / mm 2 at a compression of 10% and the width B DE of the insulating element in the transverse direction of the cross section is a value range between 3, 33 N / mm and 5 N / mm. Since a lower compressive stress of the insulating element is harmless, an insulating element made of hard foam should therefore fulfill the following relationship: 2 ⁇ N mm ⁇ ⁇ DE ⁇ B DE ⁇ 5 ⁇ N mm
  • the width of Dämmelements B DE is here as shown in FIG Fig. 12 the width of the core portion 12 is set, which absorbs the compression and correspondingly develops the elastic restoring force.
  • the force from the compression deformation of the foam corresponds to the compressive stress ⁇ DE of the foam material at a compression of 10% multiplied by the cross-sectional area of the blocking elements.
  • the cross-sectional area of the blocking elements can be any length of the Dämmelements in the direction perpendicular to the plane of the
  • Fig. 12 be accepted, since this size can be shortened out of the mathematical relationships anyway.
  • the shear surface of the edge seal of the insulating glass elements is located on both sides of the edge seal and therefore must be set at a factor of 2.
  • the shear surface thus corresponds twice to the width B RV of the bond of the edge bond 48 multiplied by the arbitrary length perpendicular to the plane of the drawing Fig. 12 which, as already explained above, can be cut out of the equations again.
  • the usual width of the gluing of multi-pane insulating glass is between 4mm and 6mm.
  • the permissible shear strength of the edge bond of insulating glass elements lies within a fatigue strength between 0.005 N / mm 2 and 0.050 N / mm 2 .
  • the most frequently mentioned shear strengths in the literature are between 0.005 N / mm 2 and 0.015 N / mm 2 .
  • the insulating element consists of hard foam or semi-hard foam, at least in the core area, whereby a good management of the facade screws and positioning of the pressure bar is guaranteed.
  • various measures are described in the various embodiments. These range from the attachment and shaping of soft compensation elements on the core region of the Dämmelements over the provision of predetermined bending points to the combination of the optimization of defined geometry sizes of the Dämmelements with the selection of suitable materials with respect to the compressive stress at a compression of 10%, as Standard size for organic insulating materials is measured and tabulated.
  • the required tolerance compensation can be created in order to prevent in particular over-demands on the edge bond of the glass, but preferably also to achieve a limitation of the spring action in the screw-length direction.

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Abstract

Ein Dämmelement für geschraubte Fassadenkonstruktionen ist gestaltet und dimensioniert zur Positionierung in dem Glasfalz zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Isolierglaselemente. Das Dämmelement (10) weist einen Kernbereich (12) auf, der aus Hartschaum, vorzugsweise aus PUR, PVC, XPS, EPS oder Phenolharz besteht und mindestens zwei Sperrelemente (14), die sich vom Kernbereich (12) ausgehend seitlich nach außen erstrecken und dimensioniert sind, so dass die Sperrelemente (14) im Einbauzustand im Glasfalz die einander zugewandten Stirnseiten eines der beiden benachbarten Isolierglaselemente berühren. Das Dämmelement (10) ist so gestaltet ist, dass bei einer Stauchung um 10% des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts entsprechend der Glasfalzbreite die im Kontaktbereich zu dem Isolierglaselement wirkende, elastische Rückstellkraft aus der Verformung des Dämmelements (10) geringer ist als die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Dämmelement für geschraubte Fassadenkonstruktionen, wobei das Dämmelement gestaltet und dimensioniert ist zur Positionierung in dem Glasfalz zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Isolierglaselemente. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Fassadenkonstruktion mit einem derartigen Dämmelement, umfassend ein Tragprofil mit einem Schraubkanal sowie eine fassadenaußenseitige Pressleiste.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Geschraubte Fassadenkonstruktionen verwenden Fassadenschrauben, um eine fassadenaußenseitig angeordnete Pressleiste mit einem fassadeninnenseitig angeordneten Grundprofil zu verschrauben. Zwischen dem Tragprofil und der Pressleiste werden Füllelemente zwischen Dichtstreifen gehalten. Die Füllelemente sind dabei meist Isoliergläser, die aus zwei oder mehreren Einzelglasscheiben bestehen, die über einen Randverbund zwischen jeweils zwei Gläsern zu einem Isolierglaselement zusammengesetzt sind.
  • Fassadenschrauben werden in der Regel in einem Abstand zwischen 250mm und 300mm zueinander eingesetzt.
  • Im Glasfalzbereich, d.h. zwischen den einander zugewandten Stirnseiten zweier benachbarter Isolierglaselemente wird in der Regel ein Dämmelement eingesetzt. Aufgrund der Erfordernisse nach einer verbesserten Wärmedämmung werden hierbei meist geschäumte Dämmelemente eingesetzt. Bei einigen Fassadensystemen im Stand der Technik wurden geschäumte Dämmelemente auch mit Kunststoffdämmstegen kombiniert, um zwei Aufgaben zu erfüllen. Zum einen wurden die Dämmstege dazu verwendet, die fassadenaußenseitig angeordnete Pressleiste zu führen. Zum anderen wurden die Dämmstege so gestaltet, um die Fassadenschrauben zu führen.
  • Im Rahmen der heutigen Erfordernisse an eine gute Wärmedämmung von Fassadensystemen ist es erforderlich, dass Dämmelemente so gestaltet sind, dass diese einerseits nicht komplett an den Stirnseiten der Isolierglaselemente anliegen, sondern über die Glasfalzluft eine ausreichende Belüftung ermöglichen, gleichzeitig aber auch bereichsweise an den Stirnseiten der Isolierglaselemente anliegen, um den zur Belüftung freibleibenden Glasfalzbereich in einzelne Luftkammern zu unterteilen.
  • Hartschaumkörper werden für Dämmelemente als nicht geeignet angesehen, da diese aufgrund ihrer Festigkeit nicht in der Lage sind, Breitenschwankungen des Glasfalzes aufzunehmen.
  • Heute eingesetzte Fassadensysteme verwenden im Glasfalzbereich Weichschaumkörper, welche die Führung der Pressleiste sowie der Fassadenschrauben nicht mehr in dem erforderlichen Maß leisten können. Dies liegt daran, dass die Konsistenz eines Weichschaumkörpers für eine ausreichende Führung nicht geeignet ist. Deshalb erschweren die heute verwendeten Weichschaumkörper die Montage von Fassadensystemen. Betrachtet man die Lauflängen von Fassaden und berücksichtigt man, dass üblicherweise alle 250mm bis 300mm eine Fassadenschraube zu befestigen ist, so stellt dies einen erheblichen Nachteil dar.
  • Weichschaumkörper besitzen allerdings auch wichtige Vorteile. So können Weichschaumkörper im Rahmen von Fassadensystemen, die oft in Form eines Baukastensystems aus Einzelkomponenten aufgebaut sind, Füllungsdickenvarianten aufnehmen. Ein Dämmelement aus Weichschaum kann somit in Verbindung mit verschiedenen Füllelementen, wie Isolierglaselementen unterschiedlicher Dicke, verwendet werden, da die verschiedenen Abmessungen über die leichte Verformbarkeit eines Weichschaumkörpers ausgeglichen werden können.
  • In gleicher Weise kann ein aus einem Weichschaumkörper bestehendes Dämmelement aber auch herstellungsbedingte Füllungsdickenvarianten aufnehmen.
  • Zusätzlich können auch Breitenschwankungen des Glasfalzes durch ein Dämmelement als Weichschaumkörper aufgenommen werden, indem Formatschwankungen der Füllelemente und der Rahmen kompensiert werden.
  • Schließlich sind Dämmelemente aus Weichschaum kostengünstig herzustellen und besitzen eine verbessere Wärmedämmung im Vergleich zu Dämmstegen, die in der Regel aus extrudiertem Thermoplasten wie PVC, ATS, PP oder PA hergestellt werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochwärmedämmendes Dämmelement vorzuschlagen, das gleichzeitig eine sichere Führung der Fassadenschrauben und der Pressleiste sowie einen Toleranzausgleich senkrecht und parallel zur Glasebene der Isolierglaselemente ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Dämmelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Fassadenkonstruktion wird durch die Merkmale des Anspruchs 10 beschrieben. Vorteilhafte Ausführungsformen folgen aus den übrigen Ansprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Dämmelement für geschraubte Fassadenkonstruktionen ist gestaltet und dimensioniert zur Positionierung in dem Glasfalz zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Isolierglaselemente. Das Dämmelement weist einen Kernbereich auf, der aus Hartschaum, vorzugsweise aus PUR, PVC, XPS, EPS oder Phenolharz besteht. Mindestens zwei Sperrelemente, die sich vom Kernbereich ausgehend seitlich nach Außen erstrecken sind dimensioniert, so dass jedes Sperrelement im Einbauzustand im Glasfalz die Stirnseite eines der beiden benachbarten Isolierglaselemente berührt. Weiterhin ist das Dämmelement so gestaltet, dass bei einer Stauchung um 10% des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts entsprechend der Glasfalzbreite die im Kontaktbereich zu den Isolierglaselementen wirkende, elastische Rückstellkraft aus der Verformung des Dämmelements geringer ist als die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements.
  • Die Dimensionierung der Sperrelemente des Dämmelements erfolgt dabei so, dass bei Berücksichtigung der Normmaße ein geringer Abstand von bis zu 2mm zu den Stirnseiten der benachbarten Isolierglaselemente bestehen darf, solange es unter Berücksichtigung der üblichen Toleranzen der Tragprofile, der Formattoleranzen der Isolierglaselemente und der temperaturbedingten Dehnungen zu einer Berührung zwischen den Sperrelementen und den Stirnseiten der benachbarten Isolierglaselemente kommen kann. Die im Metallbau üblichen Toleranzen des Tragprofils liegen bei ± 2mm, die üblichen Formattoleranzen der Isolierglaselemente liegen bei ± 3mm und die Längenverminderung der Tragkonstruktion kann bis zu 0,5mm/m betragen.
  • Die Glasfalzbreite erstreckt sich dabei in Richtung des Abstands der einander zugewandten Stirnseiten der benachbart angeordneten Isolierglaselemente.
  • Durch das Vorsehen zumindest eines Kernbereichs des Dämmelements aus Hartschaum lässt sich eine sichere Führung der Fassadenschrauben sowie eine Positionierung der Pressleiste durch das Dämmelement erreichen. Gleichzeitig ist aber auch das erfindungsgemäße Dämmelement dazu geeignet, den benötigten Toleranzausgleich senkrecht und parallel zur Glasebene zu schaffen, da die sich vom Kernbereich ausgehend seitlich nach Außen erstreckenden Sperrelemente in Kontakt zu der jeweiligen Stirnseite eines Isolierglaselements im Kontaktbereich zu dem Isolierglaselement keine elastische Rückstellkraft ausüben, welche die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements übersteigt. Die bei üblichen Isolierglaselementen angegebene, zulässige Scherkraft auf den Randverbund liegt dabei zwischen 0,005 N/mm2 und 0,050 N/mm2, in der Regel aber zwischen 0,005 N/mm2 und 0,015 N/mm2.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Kernbereich des Dämmelements eine Führung für Fassadenschrauben auf, die vorzugsweise in Form einer Führungsnut ausgestaltet ist. Eine derartige Führung erleichtert die Montage und das korrekte Platzieren der Fassadenschrauben, wodurch die Montage einer Fassadenkonstruktion unter Verwendung des erfindungsgemäßen Dämmelements erleichtert wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Dämmelement mindestens ein Weichschaumelement umfassend die Sperrelemente auf, wobei das mindestens eine Weichschaumelement seitlich am Kernbereich aus Hartschaum angeordnet und mit dem Kernbereich verbunden ist und vorzugsweise auf dem Kernbereich aufgeklebt und/oder aufgesteckt und/oder mit dem Kernbereich extrudiert ist. Mit anderen Worten, es können zusätzlich zum Kernbereich des Dämmelements mehrere Weichschaumelemente vorgesehen sein, von denen beispielsweise eines mit dem Kernelement koextrudiert ist, während die anderen aufgesteckt und/oder aufgeklebt sind. Mindestens ein Weichschaumelement umfasst dabei die Sperrelemente. Auf diese Weise kann unter Verwendung eines Kernbereichs aus Hartschaum auf eine sehr einfache Weise sichergestellt werden, dass im Kontaktbereich zu den Isolierglaselementen auch im Falle eines Toleranzausgleichs bei einer Stauchung um 10% des Dämmelements die elastische Rückstellkraft aus der Verformung geringer ist als die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform weist das Dämmelement mindestens ein gummiartiges Element umfassend die Sperrelement auf, wobei das mindestens eine gummiartige Element seitlich am Kernbereich aus Hartschaum angeordnet und mit dem Kernbereich verbunden ist, vorzugsweise auf dem Kernbereich aufgesteckt und/oder aufgeklebt und/oder mit diesem koextrudiert ist, und wobei das mindestens eine gummiartige Element vorzugsweise auf Gummi oder PVC besteht. Im Unterschied zu der Kombination eines Kernbereichs aus Hartschaum mit mindestens einem Weichschaumelement sieht diese Variante wieder einen Kernbereich aus Hartschaum vor, an dem mindestens ein gummiartiges Element angeordnet ist, das eine Elastizität aus der Materialwahl und nicht aus der Verformbarkeit eines geschäumten Materials erhält.
  • Vorzugsweise ist das mindestens eine Weichschaumelement oder das mindestens eine gummiartige Element zusätzlich auch an den Endbereichen des Dämmelements angeordnet. Unter den Endbereichen des Dämmelements sind dabei diejenigen Bereiche zu verstehen, die in Einbauposition der Fassadeninnenseite und der Fassadenaußenseite zugewandt sind. Durch das Vorsehen mindestens eines elastischen Elements an einem oder beiden Endbereichen lassen sich Toleranzen in Richtung der Glasfalzhöhe, hervorgerufen vor allem durch Schwankungen der Füllungsdicke, ausgleichen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das gesamte Dämmelement aus Hartschaum und die Sperrelemente sind so gestaltet, dass sie zumindest im Anbindungsbereich zum Kernbereich des Dämmelements eine Querschnittsverringerung mit geringem Biegequerschnitt besitzen, welche eine ausreichende Elastizität der Sperrelemente bewirkt. Unter einer ausreichenden Elastizität wird dabei eine Biegsamkeit verstanden, welche ausreichend groß ist, dass trotz der Verwendung von Hartschaum das Dämmelement in Querrichtung des Querschnitts entsprechend der Glasfalzbreite um 10% gestaucht werden kann und im gestauchten Zustand die im Kontaktbereich zu den Isolierglaselementen wirkende, elastische Rückstellkraft aus der Verformung des Dämmelements geringer ist als die zulässige Scherkraft auf dem Randverbund des Isolierglaselements. Auf diese Weise kann trotz der Verwendung eines Dämmelements aus Hartschaum mit geringer Kompressibilität das Dämmelement ausreichend weit gestaucht werden, ohne dass die elastischen Rückstellkräfte zu einer Beschädigung der Isolierglaselemente führen können.
  • Vorzugsweise sind bei der Ausgestaltung des Dämmelements vollständig aus Hartschaum auch Toleranzausgleichsbereiche in mindestens einem Endbereich des Dämmelements vorgesehen, wobei die Toleranzausgleichsbereiche elastisch verformbare Bereiche sind. Auch diese Maßnahme stellt eine Vorkehrung dar, um eine ausreichende Nachgiebigkeit des aus Hartschaum bestehenden Dämmelements mit geringer Kompressibilität sicherstellen zu können. Die Toleranzausgleichsbereiche werden aus Abschnitten mit geringem Querschnitt gebildet und/oder einer relativ langen freien Länge, wodurch sich Verformungen erzielen lassen, die relativ geringe Rückstellkräfte erzeugen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Dämmelement vollständig aus Hartschaum, wobei die Stoffeigenschaften des Hartschaums so ausgewählt sind, dass folgende Beziehung erfüllt ist: σ DE ≤ σ zul × 2 × B RV H SE
    Figure imgb0001
    wobei σDE in kPa die Druckspannung des Dämmelements bei einer Stauchung von 10% des Dämmelements ist,
  • σzul in kPa die zulässige Scherfestigkeit des Randverbunds der Isolierglasscheibe bezeichnet und vorzugsweise zwischen 5 kPa und 50 kPa und besonders bevorzugt zwischen 5 kPa und 15 kPa liegt;
  • BRV in Millimetern die Querschnittsbreite des Randverbunds in Richtung der Glasfalzhöhe darstellt; und
  • HSE in Millimetern die Querschnittshöhe des am Randverbund anliegenden Sperrelements in Richtung der Glasfalzhöhe entspricht.
  • Die Querschnittsbreite BRV des Randverbunds in Richtung der Glasfalzbreite liegt üblicherweise zwischen 4mm und 6mm, so dass auch ohne Kenntnis einer konkreten Fassadenkonstruktion die maximal mögliche Druckspannung des Dämmelements im üblichen Bereich der zulässigen Scherfestigkeiten des Randverbunds der Isolierglasscheibe einzig in Abhängigkeit von der Geometrie des Dämmelements und insbesondere der Querschnittshöhe der Sperrelemente angegeben werden kann.
  • Die obige Gleichung zielt auf den Fall ab, dass die Sperrelemente so an dem Kernbereich des Dämmelements anschließen, dass sich eine Nachgiebigkeit der Sperrelemente nicht aus dem gezielten Vorsehen von Sollbiegestellen ergibt. Die obige Gleichung zielt anstelle dessen darauf ab, welche Kraft aus der Druckverformung des Schaums resultieren kann und setzt diese mit der zulässigen Scherkraft auf den Randverbund einer Isolierglasscheibe in Beziehung. Auch hier wird wieder von einer Stauchung von 10% des Dämmelements ausgegangen, da es sich dabei um einen Wert handelt, der sich in den Datenblättern geeigneter Materialien findet. Die Druckspannung bei einer Stauchung eines Probestücks von 10% wird nach der Vornorm DIN 4108-4 bestimmt, in der sich zahlreiche Verweise auf spezielle Normen für konkrete Materialien finden. Die angegebene, zulässige Scherfestigkeit des Randverbunds bezieht sich auf herkömmliche Verklebungen der zwei oder drei benachbarten Glasscheiben mit einem organischen Kleb-Dicht-Stoff. Hierbei wird üblicherweise Silikon, Polyurethan oder Polysulfid verwendet.
  • Wie die obige Gleichung zeigt, kann somit durch die gezielte Einstellung der Materialeigenschaften des vollständig aus Hartschaum bestehenden Dämmelements einerseits und andererseits durch die Wahl der Querschnittshöhe des am Randverbund anliegenden Sperrelements in Richtung der Glasfalzhöhe das Dämmelement so eingestellt werden, dass sich ohne die Gefahr einer Beschädigung der gewünschte Toleranzausgleich parallel zur Glasebene verwirklichen lässt.
  • Das vollständig aus Hartschaum bestehende Dämmelement ist vorzugsweise so gestaltet, dass es bei einer Stauchung um 10% in Längsrichtung des Querschnitts, entsprechend der Windsogrichtung im Einbauzustand folgende weitere Beziehung erfüllt: 2 ⁢ N mm ≤ σ DE × B DE ≤ 5 ⁢ N mm
    Figure imgb0002
    wobei σDE die Druckspannung in N/mm2 des Dämnelements bei einer Stauchung um 10%, sowie BDE die Breite des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts entsprechend der Richtung der Glasfalzbreite bezeichnet. Üblicherweise liegt die Breite des Dämmkörpers in einer Spanne zwischen 10mm und 20mm.
  • Die obige Beziehung beschreibt die Druckspannung des Dämmelements in Windsogrichtung bei einem Dämmkörper aus Hartschaum, der ebenfalls keine Nachgiebigkeitsvorkehrungen in Windsogrichtung entsprechend den oben dargestellten Sollbiegestellen aufweist. Ein derartiger Dämmkörper ohne Nachgiebigkeitsvorkehrungen weist bei einer Stauchung um 10% eine relativ hohe Rückstellkraft auf. Der Schaumkörper wirkt somit unter Stauchung wie eine Feder und reduziert damit bei Windsog den Auszugswert der Fassadenschrauben. Mit der obigen Beziehung wird sichergestellt, dass der komprimierte Schaum als "Feder" mit vorgegebener Rückstellkraft bei Windsog den Auszugswert der Fassadenschrauben nicht zu stark reduziert. Dabei wurde von einem herkömmlichen Fassadensystem ausgegangen, bei dem alle 250mm oder 300mm eine Fassadenschraube angeordnet wird und der Auszugswert der Schraube dem ebenfalls im Fassadenbau üblichen Standardwert von 3000N entspricht. Geht man weiter davon aus, dass pro Schraube ein Windsogaufnahmefähigkeit von 1500N oder aber auch 2000N vorliegt, so darf die durch die Stauchung erzeugte Rückstellkraft des Schaums nicht den noch verbleibenden Anteil des Auszugswerts einer Schraube überschreiten, um die Sicherheit der Fassadenkonstruktion nicht zu gefährden. Wird somit ein aus Hartschaum bestehendes Dämmelement eingesetzt, das aufgrund seiner Formgebung und Anbringung keinen Toleranzausgleich in Windsogrichtung erlaubt, so sollte vorzugsweise als zusätzliche Maßnahme die Breite des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts, d.h. in Richtung der Glasfalzbreite, sowie die Druckspannung des Schaummaterials bei einer Stauchung um 10% vorgewählt werden, um innerhalb des oben genannten beanspruchten Bereichs zu liegen. Legt man die übliche Bandbreite für die Breite des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts zwischen 10mm und 20mm zugrunde, so ergibt sich daraus ein Wert für die Druckspannung σDE des Dämmelements zwischen 0,1 N/mm2 und 0,5 N/mm2.
  • Die erfindungsgemäße Fassadenkonstruktion mit dem erfindungsgemäßen Dämmelement umfasst ein fassadeninnenseitiges Tragprofil mit einem Schraubkanal, sowie eine fassadenaußenseitige Pressleiste, wobei das Dämmelement so geformt ist, dass es im Einbauzustand in Richtung der Glasfalzhöhe verschiebbar ist relativ zum Schraubkanal und/oder zur Pressleiste. Die Richtung der Glasfalzhöhe entspricht dabei der Richtung zwischen Fassadeninnenseite und Fassadenaußenseite. Wenn das Dämmelement und dessen Einbindung in die gesamte Fassadenkonstruktion eine relative Verschiebbarkeit in Richtung der Glasfalzhöhe erlaubt, so müssen keine zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden, um eine ausreichende Elastizität in dieser Bewegungsrichtung vorzusehen. Auch muss in diesem Fall keine Sorge dafür getragen werden, dass bei einer Kompression des Dämmelements die elastische Rückstellkraft nicht zu groß wird im Vergleich zu dem Auszugswert der Fassadenschrauben. Beim Vorsehen einer Verschiebbarkeit in Richtung der Glasfalzhöhe kann das gesamte Dämmelement oder zumindest der Kern des Dämmelements aus Hartschaum mit geringer Kompressibilität hergestellt werden, da keine Kompressibilität in Richtung der Glasfalzhöhe benötigt wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform weist das Dämmelement eine Befestigungsleiste auf, die in den Schraubkanal einsteckbar und in diesem in Richtung der Glasfalzhöhe verschiebbar ist. Auf diese Weise kann zum einen eine Fixierung des Dämmelements am Grundprofil im Rahmen der Montage vorgenommen werden, gleichzeitig aber auch die geforderter Verschiebbarkeit im Einbauzustand in Richtung der Glasfalzhöhe, geleistet werden.
  • Alternativ hierzu kann das Dämmelement nach einer weiteren bevorzugten Variante zwei Befestigungsleisten aufweisen, die parallel zueinander verlaufen und so angeordnet sind, dass sie verschiebbar außen an den Schenkeln des Schraubkanals anliegen. Auch diese mögliche Ausgestaltung gestattet eine ausreichende Vorpositionierung des Dämmelements im Rahmen der Montage, gleichzeitig aber auch einen Toleranzausgleich in Richtung der Glasfalzhöhe, weil die Befestigungsleisten des Dämmelements außen an den Schenkeln des Schraubkanals verschiebbar sind.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Fassadenkonstruktion erzeugt ein Abschnitt des Dämmkörpers mit einer Länge von 300m bei einer Stauchung um 10% in Windsogrichtung eine elastische Rückstellkraft, welche 750N nicht überschreitet und vorzugsweise 650N nicht überschreitet. Diese Spezifikation des Dämmkörpers lässt sich sehr leicht überprüfen, da lediglich die Masse inklusive einer Auflageplatte gemessen werden muss, die für eine Stauchung des Dämmkörpers um 10% in derjenigen Richtung erforderlich ist, die im Einbauzustand der Windsogrichtung entspricht. Die gemessene Masse lässt sich anschließend leicht in die Gewichtskraft umrechnen, welche der elastischen Rückstellkraft des Dämmkörpers entspricht.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
    • Fig. 1
    eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements darstellt;
    Fig. 2
    eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements mit einem zusätzlichen Weichkörper darstellt;
    Fig. 3
    eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements darstellt;
    Fig. 4
    eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements darstellt;
    Fig. 5
    eine Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements darstellt;
    Fig. 6
    eine Schnittdarstellung einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements und dessen Anordnung relativ zu einem Schraubkanal in einer Fassadenkonstruktion darstellt;
    Fig. 7
    eine Schnittdarstellung einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements und dessen Anordnung relativ zu einem Schraubkanal in einer Fassadenkonstruktion darstellt;
    Fig. 8
    eine Schnittdarstellung einer achten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements zeigt;
    Fig. 9
    einen Horizontalschnitt durch eine Fassadenkonstruktion mit einem Dämmelement nach einer neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
    Fig. 10
    eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Dämmelements nach einer zehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
    Fig. 11
    den Horizontalschnitt durch eine Fassadenkonstruktion mit einer elften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dämmelements zeigt; und
    Fig. 12
    eine Fassadenkonstruktion im Horizontalschnitt zeigt mit einem Dämmelement nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • In den nachfolgenden Figuren werden jeweils dieselben oder einander entsprechende Elemente mit denselben Referenzziffern bezeichnet. Darüber hinaus wird das Dämmelement jeweils so dargestellt, dass sich in Einbauposition die Fassadeninnenseite oben sowie die Fassadenaußenseite unten befindet.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Dämmelement 10 weist einen Kernbereich 12 auf, der aus Hartschaum besteht. Der Hartschaumkörper ist dabei so dimensioniert, dass er in Einbauposition des Dämmelements 10 in einer Fassadenkonstruktion etwa 5mm Glasfalzluft gewährleistet. Der Kernbereich 12 besteht aus Hartschaum. Besonders geeignete Materialien sind dabei PUR (Polyurethan), PVC (Polyvinylchlorid), XPS/EPS (expandiertes Polystyrol) oder Phenolharz. Die Herstellung des Hartschaumkörpers kann durch das Sägen einzelner Plattenstreifen erfolgen, indem z.B. Streifen aus extrudiertem Polystyrol gesägt werden. In gleicher Weise können die Plattenstreifen aber auch aus Blockschaum gesägt werden z.B. XPS und PUR/PIR, oder auch mit Hilfe eines Spritzgußverfahrens. PUR/PIR kann auch im Bandguss hergestellt werden. Im Falle von PVC-Schaum wird dieser in der Regel aus einer Platte gesägt oder aber extrudiert.
  • Seitlich am Kernbereich sind Sperrelemente 14 angeordnet, die sich vom Kernbereich ausgehend seitlich nach außen erstrecken. Die Dimensionierung der Sperrelemente des Dämmelements erfolgt dabei so, dass bei Berücksichtigung der Normmaße ein geringer Abstand von bis zu 2mm zu den Stirnseiten der benachbarten Isolierglaselemente bestehen darf, solange es unter Berücksichtigung der üblichen Toleranzen der Tragprofile, der Formattoleranzen der Isolierglaselemente und der temperaturbedingten Dehnungen zu einer Berührung zwischen den Sperrelementen und den Stirnseiten der benachbarten Isolierglaselemente kommen kann. Die im Metallbau üblichen Toleranzen des Tragprofils liegen bei ± 2mm, die üblichen Formattoleranzen der Isolierglaselemente liegen bei ± 3mm und die Längenverminderung der Tragkonstruktion kann bis zu 0,5mm/m betragen.
  • Die Sperrelemente 14 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 aus einem nachgiebigen Material hergestellt. Beispielsweise könnte das Dämmelement nach Fig. 1 aus Hartschaum/PVC bestehen, an dem die Sperrelemente in Form weicher PVC-Lippen im Koextrusionsverfahren angeformt wurden. Aufgrund der geringen Kompressibilität des Kernbereichs 12 aus Hartschaum haben die weichen und nachgiebigen Sperrelemente die Funktion, an den Stirnseiten der benachbarten Isolierglaselemente jeweils anzuliegen, allerdings im Falle einer Stauchung des gesamten Dämmelements um 10% in Querrichtung des Querschnitts entsprechend der Glasfalzbreite eine elastische Rückstellkraft auf den Randverbund des jeweiligen Isolierglaselements auszuüben, der geringer ist als die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements.
  • Das Dämmelement nach Fig. 1 kann somit einen Toleranzausgleich in Pfeilrichtung A leisten.
  • Zusätzlich weist das in Fig. 1 dargestellte Dämmelement eine Führungsnut 16 auf, welche der Führung der Fassadenschrauben dient. Schließlich weist das in Fig. 1 dargestellte Dämmelement noch Führungsansätze 18 auf, die fassadeninnenseitig die korrekte Positionierung und Zentrierung des Dämmelements auf dem Schraubkanal (siehe Fig. 9 und 11) einer Fassadenkonstruktion sicherzustellen.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im Wesentlichen derjenigen nach Fig. 1. Im Unterschied hierzu weist das Dämmelement nach Fig. 2 allerdings ein zusätzliches nachgiebiges Element 20 auf, das entweder auf den Kernbereich 12 aufgesteckt ist oder mit diesem koextrudiert ist. Das zusätzliche nachgiebige Element 20 besitzt den Vorteil, dass neben einem Toleranzausgleich in Querrichtung des Querschnitts des Dämmelements entsprechend der Pfeilrichtung A nun auch ein Toleranzausgleich in Längsrichtung des Querschnitts des Dämmelements entsprechend der Pfeilrichtung B möglich ist. Ein Toleranzausgleich in Pfeilrichtung B dient dazu, Toleranzen der Füllungsdicke der Isolierglaselemente einer Fassadenkonstruktion oder aber auch gezielt vorgesehene Füllungsdickenvarianten auszugleichen. Der Toleranzausgleich in Pfeilrichtung A dient hingegen dazu, Breitenschwankungen des Glasfalzes auszugleichen, welche durch Formatschwankungen der Füllelemente und der Rahmen sowie durch thermische Dehnungen hervorgerufen werden können.
  • Das nachgiebige Element 20 kann auch auf den Kernbereich des Dämmelements 10 aufgesteckt sein. Weiterhin kann das nachgiebige Element 20 aus Weichschaum bestehen. Geeignete Materialien hierfür sind insbesondere extrudierter Moosgummi, geschnittener oder extrudierter PE-Schaum oder extrudierter PVC-Schaum. Neben der Wahl eines geeigneten Materials kann auch durch die Auswahl einer geeigneten Geometrie die Elastizität des nachgiebigen Elements 20 weiter eingestellt werden, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch das Vorsehen eines Hohlraums 22.
  • Bei den in Fig. 3, 4, und 5 dargestellten Varianten handelt es sich jeweils um ein Dämmelement 10, dessen Kern 12 aus Hartschaum besteht. Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 3 liegt ein in Längsrichtung des Querschnitts durchgehender Hartschaumkörper vor, an dem seitlich Weichschaumkörper angeordnet sind. Die Weichschaumkörper 24 sind so geformt, dass sie die Führungsansätze 18 sowie Sperrelemente 14 ausbilden. Die Weichschaumkörper 24 könnten auf einfache Weise aus PE (Polyethylen), Moosgummi oder PVC extrudiert sein.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 dahingehend, dass der Weichschaumkörper 24 nunmehr auch im Endbereich stirnseitig über den Kernbereich 12 des Dämmelements 10 erstreckt. Der Weichschaumkörper 24 kann einstückig ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist diese Stirnseite die fassadenaußenseitige Stirnseite, die in Einbauposition zur Pressleiste hin gewandt ist. Zur leichteren Zentrierung ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 eine Führungsnut 16 im Weichschaumkörper 24 vorgesehen.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 5 geht noch einen Schritt weiter und sieht nunmehr auf beiden Stirnseiten, d.h. sowohl fassadenaußenseitig wie auch fassadeninnenseitig, Weichteile vor, die sowohl zum Andruckprofil hin als auch zur Schraubkanalseite hin eine ausreichende Elastizität und damit einen verbesserten Toleranzausgleich in Richtung B ermöglichen.
  • Die Ausführungsformen nach Fig. 3, 4 und 5 sind somit dahingehend unterschiedlich, dass neben der generellen Nachgiebigkeit von Hartschaum bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ein zusätzlicher Toleranzausgleich quer in Querrichtung entsprechend Pfeilrichtung A möglich ist, während bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ein zusätzlicher Toleranzausgleich in Querrichtung und in Längsrichtung entsprechend Pfeilrichtung B möglich ist und bei der Ausführungsform nach Fig. 5 der Toleranzausgleich in Pfeilrichtung B noch weiter vergrößert ist.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 6 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 bis 5 dahingehend, dass ausschließlich stirnseitig vorgesehene Weichteile an dem Kernbereich 12 aus Hartschaum angeordnet sind. Die Weichschaumkörper 24 nach Fig. 6 können auf dem Kernbereich 12 des Dämmelements aufgeklebt oder aufgesteckt sein und ebenfalls koextrudiert sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind zudem die Weichschaumkörper 24 so gestaltet, dass diese seitliche Führungsleisten 26 aufweisen, welche den Kernbereich 12 des Dämmelements 10 umgreifen, wodurch sich eine bessere Führung ergibt. Auch sind Führungsansätze 18 vorgesehen, welche den in Fig. 6 und 7 angedeuteten Schraubkanal 30 des Grundprofils einer Fassadenkonstruktion umgreifen. Das in Fig. 6 dargestellte Dämmelement weist darüber hinaus eine Führungsnut 16 auf. Durch die Erstreckung der Weichschaumkörper 24 seitlich über den Kernbereich 12 des Dämmelements hinaus bilden diese gleichzeitig die Sperrelemente. Der vollelastische Bereich a in Längsrichtung des Querschnitts in Richtung der Glasfalzbereiche kann bei dieser Ausführungsform vorzugsweise zwischen 3mm und 6mm liegen. In Fig. 6 ebenfalls ersichtlich ist auch ein seitliches Abschirmteil 28, das auf einer oder beiden Seiten des Weichschaumkörpers 24 vorgesehen sein kann und ebenfalls mit einem Sperrelement versehen sein kann.
  • Bei der in Fig. 7 dargestellten Variante, die zusätzlich die Spitze 32 einer Fassadenschraube kurz vor dem Eintreten in die Führungsnut 16 darstellt, wurde eine Gestaltung gewählt, bei welcher ein symmetrischer Aufbau verwendet wird. Der Kernbereich 12 ist beidseits mit Führungsnuten 16 versehen, welche das Einschrauben von Fassadenschrauben erleichtern sollen. Darüber hinaus ist der fassadeninnenseitig angeordnete Weichschaumkörper mit einer Zentriernase 34 versehen, welche in den mit unterbrochenen Linie angedeuteten Schraubkanal 30 einer zugehörigen Fassadenkonstruktion einrückt und das Dämmelement 10 auf diese Weise korrekt relativ zum Grundprofil zentriert.
  • Während bei den vorausgehenden Ausführungsformen jeweils ein Kernbereich aus Hartschaum mit daran angeordneten Elementen aus einem weichen Material kombiniert wurden, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ausschließlich Hartschaum eingesetzt. Am Kernbereich 12 des Dämmelements 10 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 8 Sperrelemente 14 angeformt, die ebenfalls aus Hartschaum bestehen. Allerdings sind die Sperrelemente 14 so geformt, dass sie jeweils einen geringen Biegequerschnitt b aufweisen, der trotz des weitgehend inkompressiblen Materials des Hartschaums für eine ausreichende Elastizität der Sperrelemente 14 in Pfeilrichtung C sorgen. Auf diese Weise kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 8 trotz der ausschließlichen Verwendung eines Dämmelements aus Hartschaum die erfindungsgemäße Aufgabe erfüllt werden und sichergestellt werden, dass keine höhere als die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements wirkt, selbst wenn das gesamte in Fig. 8 dargestellte Dämmelement in Pfeilrichtung A um 10% gestaucht werden sollte.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 8 sieht aber auch einen Toleranzausgleich in Pfeilrichtung B vor. Hierzu ist zum einen ein bogenförmiger Abschnitt 36 mit relativ geringer Wandstärke vorgesehen, der auf dem Schraubkanal 30 aufliegt und ebenfalls für eine gewisse Elastizität in Pfeilrichtung B sorgt. Zum anderen ist die Verbindung zwischen dem Dämmelement 10 und der Pressleiste 40 über elastisch biegbare Arme 38 ausgestaltet, die ebenfalls im Rahmen der Biegbarkeit der Arme 38 eine gewisse Ausgleichsbewegung in Pfeilrichtung B in Richtung der Glasfalzhöhe erlauben. Anders als in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 7 wird somit beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 die geforderte Elastizität zu den Isolierglaselementen hin nicht durch die Auswahl des Materials, sondern durch die spezielle Geometrie des Dämmelements 10 erreicht.
  • Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Dämmelement in der dargestellten Fassadenkonstruktion ebenfalls ausschließlich aus Hartschaum besteht, dessen Materialeigenschaften aber so eingestellt sind, dass die Sperrelemente 14 ausreichend kompressibel sind und die im Falle einer Stauchung erzeugte Rückstellkraft des Dämmelements nicht die zulässige Scherkraft auf den Randverbund 48 des Isolierglaselements 50 übersteigt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 besteht das Isolierglaselement 50 aus drei Gläsern 46, die jeweils zwischen sich einen Randverbund 48 aufweisen, der in herkömmlicher Weise ausgestaltet ist. Dies bedeutet, dass die in Fig. 9 dargestellte Breite BRV des Randverbunds, die in der Regel zwischen 4mm und 6mm liegt, und der Randverbund selbst in üblicher Weise ausgeführt ist mit einer Verklebung der benachbarten Glasscheiben 46 mit einem organischen Kleber-Dichtstoff, wobei meist Silikon, Polyurethan oder Polysulfid eingesetzt wird. Die hierbei erreichte, zulässige Scherfestigkeit der Verbindung liegt dabei als Dauerfestigkeit bei ca. 0,005 N/m2 bis 0,015 N/m2.
  • Die Sperrelemente 14 weisen in der Regel eine Querschnittsbreite HSE von 2mm bis 4mm auf. Allerdings können je nach gewähltem Material für das Dämmelement auch geringere Werte für HSE gewählt werden, um die unten angegebenen Beziehungen zu erfüllen. Aufgrund der Materialwahl und der Wahl der Querschnittshöhe der Sperrelemente ergibt sich auch bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ein möglicher Toleranzausgleich in Pfeilrichtung A. Darüber hinaus ist auch ein Toleranzausgleich in Richtung B möglich, wie sich aus der Gestaltung des Dämmelements 10 einerseits und des Schraubkanals 30 des Tragprofils 52 andererseits ergibt. Das Dämmelement 10 ist mit Führungsansätzen 18 versehen, welche seitlich die Schenkel des Schraubkanals 30 umgreifen und in Pfeilrichtung B einen Toleranzausgleich in Richtung der Glasfalzhöhe durchführen können.
  • Eine alternative Gestaltung, die ebenfalls einen geeigneten Toleranzausgleich leisten kann, ist schematisch in Fig. 10 dargestellt. Hier ist neben den in der Ausführungsform nach Fig. 9 vorhandenen Führungsansätzen 18 des Dämmelements 10 zusätzlich eine Führungsleiste 42 vorgesehen, die dimensioniert ist, um in den Schraubkanal einzugreifen, aber darin in Pfeilrichtung B verschiebbar gehalten ist.
  • Die Ausführungsform nach Fi. 11 zeigt eine wieder andere Möglichkeit eines Toleranzausgleichs in Pfeilrichtung B. Hier ist kein Spiel zwischen dem Dämmelement 10 und dem Schraubkanal vorgesehen, so dass ein Toleranzausgleich in diesem Bereich ausschließlich über die Elastizität des Dämmelements sowie der über den Schraubkanal 30 gelegten einteiligen Innendichtung 54 möglich ist. Allerdings ist gezielt ein Spiel zwischen der Pressleiste 40 und den fassadenaußenseitigen, stirnseitigen Ende des Dämmelements 10 vorgesehen, so dass der in Fig. 11 dargestellte Toleranzausgleich in Richtung B möglich ist.
  • Neben den in Fig. 9, 10 und 11 dargestellten Varianten, die jeweils zusätzlich zur möglichen Stauchung des Dämmelements einen Toleranzausgleich in Richtung B der Glasfalzhöhe des Profils, d.h. in Richtung zwischen Fassadeninnenseite und Fassadenaußenseite vorsehen, ist es aber auch möglich, den Toleranzausgleich in Richtung B ausschließlich über die Wahl geeigneter Geometrie- und Materialeigenschaften des Dämmelements herzustellen.
  • Das aus Hartschaum bestehende Dämmelement nach Fig. 12 besitzt Nennmaße, so dass es im Wesentlichen spielfrei sowohl zwischen der Pressleiste 40 und dem Schraubkanal 30, als auch mit Sperrelementen 14 am Randverbund 48 der Isolierglaselemente 50 anliegt.
  • Damit das Dämmelement nach der Ausführungsform nach Fig. 12 einen ausreichenden Toleranzausgleich im Pfeilrichtung B, d.h. in Windsogrichtung leisten kann, müssen definierte Bedingungen in Bezug auf die Materialwahl des Hartschaums des Dämmelements, aber auch die Geometrie des Dämmelements erfüllt werden. Der komprimierte Schaumkörper des Dämmelements 10 wirkt aufgrund seiner elastischen Rückstellkraft wie eine Feder, welche den Auszugswert der Fassadenschrauben bei Windsogaufnahme nicht zu stark reduzieren darf. Die Rückstellkraft des Dämmelements pro Abstandsintervall der Fassadenschrauben entspricht dabei der Druckspannung des Dämmkörpers multipliziert mit dem Produkt aus der Breite des Dämmkörpers und dem Schraubenabstand. Fassadenschrauben werden in der Regel alle 250mm oder 300mm eingeschraubt, so dass hier von dem ungünstigeren Fall von 300mm ausgegangen werden kann. Auszugswerte der Fassadenschrauben werden üblicherweise mit 3000N angesetzt. Geht man nunmehr davon aus, dass sich der ursprüngliche Auszugswert der Fassadenschrauben durch Windsogaufnahme der Schrauben um die Hälfte oder sogar 2/3 reduzieren kann, so steht im ungünstigsten Fall nur noch ein Auszugswert der einzelnen Fassadenschrauben zur Verfügung, der zwischen der Hälfte und einem Drittel des oben angegebenen Werts von 3000N liegt. Die Rückstellkraft des gestauchten Dämmelements darf somit nicht größer sein als der verbleibende Auszugswert der Schraube unter Windsogaufnahme von 1000N bis 1500N.
  • Unter Zuhilfenahme der allgemeinen Gleichung σ DE ≡ F Schraube A DE
    Figure imgb0003
    wobei FSchraube den bei Windsogaufnahme noch verbleibenden Auszugswert der Fassadenschraube bezeichnet und ADE die Querschnittsfläche des Dämmelements senkrecht zur Belastungsrichtung B (siehe Fig. 12) pro Fassadenschraubenintervall darstellen, sowie σDE die Druckspannung in N/mm2 des Dämmelements bei einer Stauchung von 10%. Die Querschnittsfläche des Dämmelements ist das Produkt aus der Breite BDE des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts und der Länge eines Abschnittes des Dämmelements entsprechend dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fassadenschrauben von 300mm. Die Breite BDE entspricht der Glasfalzbreite abzüglich der doppelten Glasfalzluft, die üblicherweise 5mm beträgt. Setzt man diese Größen in die obige Gleichung ein, so ergibt sich für das Produkt aus der Druckspannung des Dämmelements σDE in N/mm2 bei einer Stauchung um 10% sowie der Breite BDE des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts ein Wertebereich zwischen 3,33 N/mm und 5 N/mm. Da eine geringere Druckspannung des Dämmelements unschädlich ist, sollte ein Dämmelement aus Hartschaum somit folgende Beziehung erfüllen: 2 ⁢ N mm ≤ σ DE × B DE ≤ 5 ⁢ N mm
    Figure imgb0004
  • Für die Breite des Dämmelements BDE wird hierbei entsprechend der Darstellung in Fig. 12 die Breite des Kernbereichs 12 angesetzt, welche die Kompression aufnimmt und entsprechend auch die elastische Rückstellkraft entwickelt.
  • Die bei der Ausführungsform nach Fig. 12 benötigte Kompressibilität in Pfeilrichtung A muss im Rahmen eines Toleranzausgleichs über die Sperrelemente 14 aufgefangen werden. Auch hier ist Sorge dafür zu tragen, dass das Dämmelement 10 bei einer Kompression um 10% im Kontaktbereich zwischen den Sperrelementen 14 und dem Randverbund 48 der Isoliergläser keine elastischen Rückstellkräfte ausübt, welche die zulässige Scherfestigkeit des Randverbunds überschreiten.
  • Die Kraft aus der Druckverformung des Schaums entspricht dabei der Druckspannung σDE des Schaummaterials bei einer Stauchung um 10% multipliziert mit der Querschnittsfläche der Sperrelemente. Für die Berechnung der Querschnittsfläche der Sperrelemente kann dabei ein beliebiger Längenabschnitt des Dämmelements in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der
  • Fig. 12 angenommen werden, da sich diese Größe ohnehin wieder aus den mathematischen Beziehungen herauskürzen lässt. Wichtig für die Berechnungen ist allerdings, dass die Scherfläche des Randverbunds der Isolierglaselemente sich auf beiden Seiten des Randverbunds befindet und somit mit dem Faktor 2 angesetzt werden muss. Die Scherfläche entspricht somit zweimal der Breite BRV der Verklebung des Randverbunds 48 multipliziert mit der frei wählbaren Länge senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 12, die, wie oben bereits erläutert wurde, aus den Gleichungen wieder herausgekürzt werden kann.
  • Die übliche Breite der Verklebungen bei Mehrscheibenisoliergläsern liegt zwischen 4mm und 6mm. Die zulässige Scherfestigkeit des Randverbunds von Isolierglaselementen liegt im Rahmen einer Dauerfestigkeit zwischen 0,005 N/mm2 und 0,050 N/mm2. Die in der Literatur am häufigsten genannten Scherfestigkeiten liegen zwischen 0,005 N/mm2 und 0,015 N/mm2.
  • Vergleicht man nun die beiden Kräfte miteinander, so muss gelten, dass die zulässige Druckkraft des um 10% gestauchten Dämmelementes FDE nicht größer sein darf als die zulässige Scherkraft FScher, die auf den Randverbund eines Isolierglases wirken darf: B DE ≤ F Scher
    Figure imgb0005
    so lässt sich diese Grundgleichung umwandeln in: σ DE × A SE ≤ σ zul × A Scher
    Figure imgb0006
    und weiter in: σ DE ≤ σ zul × 2 × B RV H SE
    Figure imgb0007
    wobei σDE in KPa die Druckspannung des Dämmelements bei einer Stauchung von 10% des Dämmelements ist, σzul in kPa die zulässige Schwerfestigkeit des Randverbunds der Isolierglasscheibe entsprechend dem obengenannten Bereich ist und BRV in Millimetern die Querschnittsbreite des Randverbunds in Richtung der Glasfalzhöhe darstellt, wobei üblicherweise hier 4mm bis 6mm verwendet werden. HSE in Millimetern ist als Optimierungsgröße variabel und stellt die Querschnittshöhe des am Randverbund anliegenden Sperrelements in Richtung der Glasfalzhöhe dar.
  • Über die gewählte Geometrie des Dämmelements sowohl in Bezug auf die Breite BDE des Kernbereichs, aber auch die Höhe der Sperrelemente HSE sowie über die Auswahl eines Materials mit geeigneter Druckspannung bei 10% Stauchung lässt sich somit ein Dämmelement aus Hartschaum konzipieren, das auch bei einer spielfreien Einbausituation wie in Fig. 12 dargestellt ist, eine ausreichende Toleranzaufnahme in Richtungen A und B nach Fig. 12 ermöglicht. Die dafür zu optimierenden geometrischen Größen sind in Fig. 12 zusätzlich noch einmal dargestellt.
  • Allen Ausführungsformen gemeinsam ist, dass das Dämmelement zumindest im Kernbereich aus Hartschaum oder auch halbhartem Schaum besteht, wodurch eine gute Führung der Fassadenschrauben sowie eine Positionierung der Pressleiste gewährleistet wird. Um den benötigten Toleranzausgleich in Längsrichtung und Querrichtung des Querschnitts des Dämmelements sicherzustellen, werden in den verschiedenen Ausführungsformen verschiedene Maßnahmen beschrieben. Diese reichen von dem Anbringen und Anformen weicher Kompensationselemente an dem Kernbereich des Dämmelements über das Vorsehen von Sollbiegestellen bis hin zu der Kombination aus der Optimierung definierter Geometriegrößen des Dämmelements mit der Auswahl geeigneter Materialien in Bezug auf die Druckspannung bei einer Stauchung von 10%, die als Standardgröße für organische Dämmstoffe gemessen und tabelliert wird. Mit den verschiedenen Ausführungsformen lässt sich der erforderliche Toleranzausgleich schaffen, um insbesondere Überanspruchungen am Randverbund des Glases zu verhindern, vorzugsweise aber auch eine Begrenzung der Federwirkung in Schraublängsrichtung zu erreichen.

Claims (13)

  1. Dämmelement für geschraubte Fassadenkonstruktionen, wobei
    - das Dämmelement (10) gestaltet und dimensioniert ist zur Positionierung in dem Glasfalz zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Isolierglaselemente;
    - das Dämmelement (10) einen Kernbereich (12) aufweist, der aus Hartschaum, vorzugsweise aus PUR, PVC, XPS, EPS oder Phenolharz, besteht; sowie
    - mindestens zwei Sperrelemente (14), die sich vom Kernbereich (12) ausgehend seitlich nach außen erstrecken und dimensioniert sind, so dass die Sperrelemente (14) im Einbauzustand im Glasfalz die einander zugewandten Stirnseiten eines der beiden benachbarten Isolierglaselemente berühren; wobei
    - das Dämmelement (10) so gestaltet ist, dass bei einer Stauchung um 10% des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts entsprechend der Richtung der Glasfalzbreite die im Kontaktbereich zu jedem Isolierglaselement wirkende, elastische Rückstellkraft aus der Verformung des Dämmelements (10) geringer ist als die zulässige Scherkraft auf den Randverbund des Isolierglaselements.
  2. Dämmelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kernbereich (12) des Dämmelements (10) eine Führung (16) für Fassadenschrauben aufweist, vorzugsweise in Form einer Führungsnut (16).
  3. Dämmelement nach Anspruch 1 oder 2 mit mindestens einem Weichschaumelement (24) umfassend die
    Sperrelemente (14), wobei das mindestens eine Weichschaumelement (24) seitlich am Kernbereich (12) angeordnet und mit dem Kernbereich (12) verbunden ist und vorzugsweise auf dem Kernbereich aufgeklebt und/oder aufgesteckt und/oder mit dem Kernbereich extrudiert ist.
  4. Dämmelement nach Anspruch 1 oder 2 mit mindestens einem gummiartigen Element (14, 20) umfassend die Sperrelemente (14), wobei das mindestens eine gummiartige Element (14, 20) seitlich am Kernbereich (12) angeordnet und mit dem Kernbereich (12) verbunden ist, vorzugsweise auf den Kernbereich (12) aufgeklebt und/oder aufgesteckt und/oder mit dem Kernbereich koextrudiert ist, und wobei das gummiartige Element vorzugsweise aus Gummi oder PVC besteht.
  5. Dämmelement nach Anspruch 3 oder Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das mindestens eine Weichschaumelement (24) oder das mindestens eine gummiartige Element (14, 20) zusätzlich auch an den Endbereichen des Dämmelements angeordnet ist.
  6. Dämmelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmelement (10) aus Hartschaum, vorzugsweise PUR, PVC, XPS, EPS oder Phenolharz, besteht, und die Sperrelemente (14) so gestaltet sind, dass sie zumindest im Anbindungsbereich zum Kernbereich (12) eine Querschnittsverringerung mit geringem Biegequerschnitt besitzen, welche eine ausreichende Biegeelastizität der Sperrelemente (14) bewirkt.
  7. Dämmelement nach Anspruch 6 weiter umfassend Toleranzausgleichsbereiche (20) in mindestens einem Endbereich des Dämmelements wobei die Toleranzausgleichsbereiche elastisch verformbare Bereiche sind.
  8. Dämmelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmelement vollständig aus Hartschaum besteht, wobei die Stoffeigenschaften des Hartschaums so ausgewählt sind, dass folgende Beziehung erfüllt ist: σ DE ≤ σ zul × 2 × B RV H SE
    Figure imgb0008
    wobei σDE in kPa die Druckspannung des Dämmelements bei einer Stauchung von 10% des Dämmelements ist,
    σzul in kPa die zulässige Scherfestigkeit des Randverbunds der Isolierglasscheibe bezeichnet und vorzugsweise zwischen 5kPa und 50kPa und besonders bevorzugt zwischen 5 kPa und 15 kPa liegt,
    BRV in mm die Querschnittsbreite des Randverbunds in Richtung der Glasfalzhöhe darstellt; und
    HSE in mm die Querschnittshöhe des am Randverbund anliegenden Sperrelements in Richtung der Glasfalzhöhe entspricht.
  9. Dämmelement nach Anspruch 8, wobei das Dämmelement bei einer Stauchung um 10% in Längsrichtung des Querschnitts, entsprechend der Windsogrichtung im Einbauzustand, folgende Beziehung erfüllt: 2 ⁢ N mm ≤ σ DE × B DE ≤ 5 ⁢ N mm
    Figure imgb0009
    wobei σDE die Druckspannung in N/mm2 bei einer Stauchung um 10%, sowie
    BDE in mm die Breite des Dämmelements in Querrichtung des Querschnitts in Richtung der Glasfalzbreite bezeichnet.
  10. Fassadenkonstruktion mit einem Dämmelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein fassadeninnenseitiges Tragprofil (52) mit einem Schraubkanal (30) sowie eine fassadenaußenseitige Pressleiste (40), wobei das Dämmelement so geformt ist, dass es im Einbauzustand in Richtung der Glasfalzhöhe verschiebbar relativ zum Schraubkanal (30) und/oder zur Pressleiste (40) ist.
  11. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmelement eine Befestigungsleiste (42) aufweist, die in den Schraubkanal einsteckbar und in diesem in Richtung der Glasfalzhöhe verschiebbar ist.
  12. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dämmelement zwei Befestigungsleisten (18) aufweist, die parallel zueinander verlaufen und so angeordnet sind, dass sie außen an den Schenkeln des Schraubkanals (30) anliegen.
  13. Fassadenkonstruktion mit einem Dämmelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass ein Abschnitt des Dämmkörpers mit einer Länge von 300mm bei einer Stauchung um 10% in Windsogrichtung eine elastische Rückstellkraft erzeugt, welche 750N nicht überschreitet, und vorzugsweise 650N nicht überschreitet.
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