EP4179175A1 - Fenster oder tür sowie dieses bzw. diese umfassende gebäudewand - Google Patents

Fenster oder tür sowie dieses bzw. diese umfassende gebäudewand

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Publication number
EP4179175A1
EP4179175A1 EP21743386.1A EP21743386A EP4179175A1 EP 4179175 A1 EP4179175 A1 EP 4179175A1 EP 21743386 A EP21743386 A EP 21743386A EP 4179175 A1 EP4179175 A1 EP 4179175A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow chamber
window
component
control element
casement
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21743386.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ricardo Ehrenpfordt
Constanze Ranfeld
Erik Schubert
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.)
Rehau Industries SE and Co KG
Original Assignee
Rehau Industries SE and Co KG
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 Rehau Industries SE and Co KG filed Critical Rehau Industries SE and Co KG
Publication of EP4179175A1 publication Critical patent/EP4179175A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/06Single frames
    • E06B3/08Constructions depending on the use of specified materials
    • E06B3/20Constructions depending on the use of specified materials of plastics
    • E06B3/22Hollow frames
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
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    • E06B3/04Wing frames not characterised by the manner of movement
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    • E06B3/22Hollow frames
    • E06B3/221Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity
    • E06B3/222Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with internal prefabricated reinforcing section members inserted after manufacturing of the hollow frame
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/54Fixing of glass panes or like plates
    • E06B3/58Fixing of glass panes or like plates by means of borders, cleats, or the like
    • E06B3/5807Fixing of glass panes or like plates by means of borders, cleats, or the like not adjustable
    • E06B3/5842Fixing of glass panes or like plates by means of borders, cleats, or the like not adjustable fixed by a tongue-and-groove or mortise-and-tenon connection substantially parallel to the pane
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6715Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6722Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light with adjustable passage of light
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
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    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2464Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds featuring transparency control by applying voltage, e.g. LCD, electrochromic panels

Definitions

  • the present invention relates to a window or a door which has a window frame or a frame, at least one sash frame formed from sections of a hollow chamber profile; a surface element accommodated in the casement, the surface element comprising a functional element whose light transmission properties can be changed at least in regions when an electrical voltage is applied; and a control element configured to control the functional element. Furthermore, the present invention relates to a building wall which has at least one opening in which such a window or such a door is accommodated.
  • WO 2012/079159 A1 describes a window with variable light transmission properties.
  • the positioning of the control elements for such a window is not clear from WO 2012/079159 A1.
  • Control elements designed as stand-alone controllers are known through prior public use. A disadvantage of such stand-alone controllers is that they cannot be integrated into the window, the door or the building wall surrounding them. In addition, the controllers known today are limited in their functionalities.
  • the object of the present invention is to provide a window or door which at least partially overcomes the disadvantages of the prior art.
  • the composite pane element according to the invention/the door according to the invention should have advantages over the prior art from an optical and technical point of view.
  • the object of the present invention is to provide a building wall with at least one opening in which such a window or door is accommodated.
  • a window or a door having the features of claim 1 and by a building wall having the features of claim 8 .
  • Preferred embodiments of the present invention are described in the dependent claims. l
  • this component of the control element can include, for example, the interfaces for controlling a functional element of the planar element accommodated in the casement, with the functional element changing its light transmission properties when a voltage is applied.
  • the other component of the control element can be arranged in the vicinity of such a window or such a door, before given to a flush-mounted solution, which is included in the building wall surrounding such a window or such a door and only via a panel, which preferably controls the elements for includes operating the control element, can be seen from the outside.
  • the present invention resides in the provision of a window or door comprising (a) a frame or jamb; (B) at least one casement formed from sections from a hollow chamber profile; (c) a planar element accommodated in the casement, the planar element comprising a functional element whose light transmission properties can be changed at least in certain areas when an electrical voltage is applied; and (d) a control element set up to control the functional element; comprises, wherein the window or the door is characterized according to the invention in that the control element is designed in several parts and at least one component of the control element is at least partially accommodated in a hollow chamber of the casement.
  • the present invention relates to a building wall with at least one opening in which a window according to the invention or a door according to the invention is accommodated.
  • the term "window” or "door” preferably refers to a plastic window or door, respectively.
  • metal windows and composite windows as well as corresponding metal doors and composite doors also come into consideration.
  • the main material of the hollow chamber profile of the window or door according to the invention is polyvinyl chloride (PVC), in particular hard PVC (PVC-U) or glass fiber reinforced PVC, which in each case is also post-chlorinated PVC (PVC-C) may contain and the additional additives such.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVC-U hard PVC
  • PVC-C post-chlorinated PVC
  • B. stabilizers, plasticizers, pigments and the like are added, preferred.
  • the component part of the control element which is at least partially accommodated in a hollow chamber of the casement has electrical interfaces.
  • This enables a simple power supply of this part of the control element as well as a simple possibility of communication between the components of the control element.
  • the electrical interfaces are arranged on two opposite sides of a housing of this component. In this way, it is possible to bring about the connection of this component from the side facing away from the surface element and, moreover, to establish a connection from the control element to the functional element. From this point of view, it is particularly preferred if at least one of the interfaces is arranged on the surface element-facing side of the housing of this component.
  • At least one sealing element is arranged at least partially between the housing of the component and the hollow chamber profile of the casement or in the area of at least one of the interfaces of the control element of the casement.
  • Such a sealing element or several such sealing elements provide adequate protection for the part of the control element placed in a hollow chamber of the wing profile against the ingress of moisture and thus ensure safe and long-term operation of the functional element.
  • the component part accommodated at least partially in a hollow chamber of the casement is contacted via busbars.
  • the power rails can be arranged in the casement or in the hollow chamber profile of the casement. This ensures that the conductor rails are securely installed in the casement frame.
  • the component that is at least partially accommodated in a hollow chamber of the casement can be contacted inductively, with at least one induction coil that can be used for this purpose being arranged in the casement or in the hollow chamber profile of the casement. This also contributes to the simplicity of the assembly of the window or door according to the invention.
  • the multi-part control element comprises at least one further component which is at least partially accommodated in the building wall. It makes sense for this additional component of the control element to be accommodated in the immediate vicinity of the window according to the invention or the door according to the invention in the building wall (preferably at a distance of no more than about one meter).
  • the further component is located in the immediate vicinity of a door, which represents access to a room to which the window according to the invention or the door according to the invention is assigned.
  • the component accommodated in the hollow chamber of the hollow chamber profile can be designed as a master element that can control one or more, preferably at least 2, 3, 4, 5 etc. slave elements.
  • slave elements can each be assigned to a window according to the invention or a door according to the invention, or several, in particular all, slave elements can be assigned to a window or a door according to the invention. It can also prove to be helpful if the further component of the control element is set up to bring about the power supply to the component of the control element which is at least partially accommodated in a hollow chamber of the casement.
  • Such a configuration of the multi-part control element enables simple installation of the window according to the invention or the door according to the invention in the building wall. It can also be advantageous if the other components of the control element are designed in such a way that they contain several components of control elements that are at least partially accommodated in a hollow chamber of the casement frame of a window according to the invention (which is the case with a combination of several windows according to the invention and several windows according to the invention can be the case with at least one door according to the invention), can control. This is particularly advantageous because in this way not every window according to the invention requires a separate energy supply of its own.
  • a BUS connection in particular CAN, has proven to be particularly favorable for this purpose.
  • the wide re part of the control element can be designed as a flush-mounted element. Such embodiments are visually particularly appealing.
  • the further part of the control element includes an input element.
  • Such an integration of an input possibility for the user in the control element reduces the number of components for the window according to the invention or the door according to the invention and thus ensures a ver simplified assembly.
  • the input element is designed to be touch-sensitive.
  • a touch-sensitive configuration of the input element enables intuitive operation of the window according to the invention or the door according to the invention.
  • the functional element can comprise at least two functional zones whose translucent properties can be individually changed when an electrical voltage is applied to the functional zone. Such a configuration of the functional element enables privacy properties that can be changed in certain areas, which can be generated by the surface element of the window according to the invention or the door according to the invention.
  • the surface element is preferably a composite pane element with light transmission properties that can be electrically controlled in certain areas.
  • a compound disk element preferably comprises a first disk element and a second disk element, with a gap being located between the first disk element and the second disk element.
  • the functional element is then preferably arranged in the space between the two disk elements.
  • the functional element preferably comprises at least two functional zones, the light transmission properties of which can be changed individually when an electrical voltage is applied to the functional zone, and each functional zone includes a contact point.
  • the laminated pane element can also include at least one conductor carrier, which has at least one number of contact areas corresponding to the number of functional zones of the functional element and, for each contact area, a line element assigned to this contact area, with each contact point of the functional element being contacted by a contact area of the conductor carrier .
  • the contact points of the functional element can be arranged in the intermediate space between the pane elements.
  • the contact points of the functional element are thus protected between the disk elements of the composite disk element, which further increases its robustness.
  • at least the contact areas of the conductor carrier can be arranged in the intermediate space. On the one hand, this makes the contact points of the functional element more accessible if they are also in the space between the pane elements, and on the other hand, this further increases the robustness of the composite pane element.
  • the line elements of the conductor carrier can have at least two layered metal layers that are electrically insulated from one another. This ensures that the conductor carrier can have a small width and can be arranged at least partially between the disk elements, in a particularly advantageous manner, in order to further increase the robustness of the.
  • the conductor carrier has additional contact areas with a has a common line element, which contact a further contact point of each func onselements. This makes it possible to use the conductor carrier to contact the common, additionally required contact of all functional zones (“common contact”).
  • a composite pane element designed in this way is then used in the window according to the invention or in the door according to the invention in such a way that it forms the pane of multi-pane insulating glazing facing the room.
  • the functional element is preferably designed as an SPD functional element, PDLC functional element, EC functional element or as a combination of the aforementioned functional elements.
  • Functional elements of this type represent the usual active layers whose optical properties, such as milkiness and/or transparency, can be changed by varying a voltage applied to the functional element.
  • SPD functional elements light-absorbing or light-reflecting particles, preferably with an average diameter of less than 1 ⁇ m, are suspended in a liquid in an active layer.
  • a transparent, conductive layer e.g. indium tin oxide, ITO
  • ITO indium tin oxide
  • SPD single particle device
  • a PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • a transparent, conductive layer eg indium tin oxide, ITO
  • ITO indium tin oxide
  • the liquid crystals cause strong scattering of the light shining through the active layer, the functional element is non-transparent or opaque.
  • the liquid crystals align with each other so that the light transmission through the functional element is increased.
  • the functional element becomes transparent.
  • An EC device electrorochromic device
  • the optical properties in particular the color of the functional element, change as a result of a reversible chemical process.
  • the EC functional element remains transparent when a voltage is applied, but appears darker. The degree of darkening can be continuously adjusted by varying the applied voltage.
  • the conductor carrier can comprise a connection element which is arranged outside of the gap. This considerably simplifies the connection of the composite pane element to the control device, for example a controller. It can also be prove to be favorable if the connection element has a number of connection points corresponding to the number of line elements of the conductor carrier. This again contributes to easy connection of the components.
  • the conductor carrier preferably has electronic units assigned to the contact areas, which bundle the line elements of the contact areas to form a common bus-based line area. This makes it possible to significantly reduce the number of line elements that are routed via the conductor carrier to the connection element, as well as the number of connection points on the connection element and the number of connection points on the control device. This significantly reduces the size of all components.
  • the conductor carrier can include other electronic components, in particular sensors, which are set up in particular to detect acceleration, temperature, humidity, pressure, light, turbidity, sound, air quality and the like.
  • sensors By means of the acceleration and/or sound sensors, it may be possible, among other things, to detect mechanical effects on the laminated pane element in the event of a break-in.
  • climate monitoring can be implemented using temperature, humidity, pressure and light quality sensors. For example, it can make sense to switch the functional elements within a control chain on the basis of measured temperatures, in order to prevent or enable excessive heating of a room.
  • light sensors it may be possible to automatically switch the functional elements within a control chain on the basis of the incident light measured.
  • the surface element of the window or door according to the invention is preferably designed as insulating glazing, with the composite pane element forming a pane of this insulating glazing which is joined by one or more edge bonds with one or more other panes to form the insulating glazing.
  • the composite pane element preferably forms the pane of the insulating glazing facing in space. In principle, however, it is also conceivable for the composite pane element to be used as the sole glazing element in the window according to the invention or the door according to the invention.
  • the disk elements are preferably made of glass, in particular float glass, quartz glass, flat glass, soda-lime glass, borosilicate glass, or clear plastics such as polycarbonate (PC) or polymethyl methacrylate (PMMA).
  • the disc elements are preferably clear and transparent, but can also be tinted or colored.
  • the Disk elements preferably have a thickness of 1 mm to 5 mm.
  • the composite pane element can have any shape, with rectangular configurations being preferred.
  • the composite pane member is preferably substantially planar or slightly or severely curved.
  • the functional element can also be designed as such a functional film that is laminated onto a pane of the planar element, in particular the insulating glazing.
  • the pane of the insulating glazing facing the room has proven to be particularly favorable.
  • the functional film is preferably laminated onto the side of the pane facing away from the room.
  • the functional element has electrically controllable optical properties and is preferably subdivided into at least two functional zones.
  • the central component of each functional zone is an active layer, which differs depending on the type of functional element.
  • the functional element is designed as a PDLC functional element.
  • the active layer then contains unaligned liquid crystals in a polymer matrix. This results in strong scattering of the transmitted light.
  • the PDLC functional element is characterized by a white, milky appearance, which can serve as a privacy screen, for example. If an electrical voltage is applied to the active layer, the liquid crystals align in one direction and the transmission of light through the active layer is increased.
  • the composite disc element according to the invention thus becomes transparent.
  • An electrically conductive coating functioning as a surface electrode is located on both sides of the active layer.
  • the electrically conductive coatings are transparent. These can preferably be layers of ITO (indium tin oxide), which are often only a few nanometers thick. This is followed on both sides by carrier films, which are preferably polymer films, in particular PET films.
  • the thickness of the carrier foils is in the range from 0.02 mm to 3 mm, preferably in the range from 0.25 mm to 1 mm.
  • the outer sides of the functional element and thus the connection to the pane elements often form intermediate layers.
  • the intermediate layers are preferably thermoplastic films, in particular films made of polyvinyl butyral (PVB) with a thickness in the range from 0.02 mm to 3 mm, preferably in the range from 0.25 mm to 1 mm.
  • PVB polyvinyl butyral
  • the window according to the invention, the door according to the invention, the building wall according to the invention and individual parts thereof can also be manufactured line by line or in layers using a line-building or layer-building manufacturing process (eg.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a window according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a functional element designed as a compound pane element, which is used in the embodiment of the window according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic view of a building wall with the window according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a section of a cross-sectional representation of an embodiment of a sash 1 of the window 2 according to the invention, using the example of a plastic sash with a sash frame 3 designed as a plastic hollow profile frame.
  • the sash frame 3 of the window 2 according to the invention is constructed from sections of a hollow chamber profile 4.
  • the hollow chamber profile 4 is made up of a plurality of numbers Hohlkam, each of which is surrounded by webs of the casement 3.
  • the wing frame 3 summarizes a main hollow chamber 5, in which a reinforcement element 6, in particular a special steel reinforcement, is accommodated.
  • An upper web of the main hollow chamber 6 forms, together with an outer flap 7, a glazing rebate 8.
  • the casement 3 has a retaining strip groove 9, in which a glazing strip 10 is anchored.
  • the glazing bead 10 is located in the in Fig.1 illustrated embodiment on the side facing the room.
  • the glazing bead 10 stabilizes a planar element 11 accommodated in the glazing rebate 8, which in the embodiment shown in FIG. 1 is designed as insulating glazing, in particular as triple insulating glazing.
  • the upper web of the main hollow chamber 5 is thus located opposite the surface element 11 accommodated in the glazing rebate 8 .
  • the surface element 11 is held in its position in the wing frame 3 by means of a glass rebate insert (not shown) and a glass block (not shown) placed on its bearing surface.
  • the component 12 of a multi-part control element 12, 12 ' is guided through a cutout in the upper web and the profile wall of the hollow chamber profile 4 of the casement frame 3 opposite the upper web.
  • the alarm element 6 is U-shaped.
  • the component 12 of the control system 12, 12 ' is then accommodated in the U-shape of the reinforcement element.
  • the reinforcing element 11 has bores for the interfaces or connections of the further component.
  • the component 12 can also be arranged in those areas of the casement 3 in which there is no reinforcement element 6 in the main hollow chamber 5 .
  • the window according to the invention has two or the door according to the invention has no alarm element.
  • This has the advantage that the component 12 accommodated in a hollow chamber 5 of the hollow chamber profile 4 only has to be guided through recesses in the hollow chamber profile 4, so that no complicated drillings are required in the alarm element 6.
  • the hollow chamber profile 4 is preferably designed as a fiber-reinforced, in particular glass-fiber-reinforced, hollow chamber profile.
  • the component 12 of the multi-part control element 12, 12 ' is conductively connected to a functional element 13, which is designed as a laminated glass pane and, in the embodiment of the window 2 according to the invention shown in Fig. 1, the pane of the three-pane insulating glazing that faces the glazing bead 10 forms.
  • the best part 12 of the control element 12, 12 ' has electrical interfaces. This allows a simple power supply of the component 12 of the control element 12, 12 ' as well a simple possibility of communication between the component 12 of the control element 12, 12 ' and its further component 12 ' .
  • the electrical interfaces are preferably arranged on two opposite sides of a housing of this component 12. In this way, the component 12 can be connected from the side facing away from the surface element 11 . In addition, a connection from the component 12 of the control element 12, 12 ' to the functional element 13 can be easily produced.
  • the functional element 13 is designed as a PDLC functional element.
  • the functional element 13 comprises four functional zones 14, 14′ , 14 ′′ , 14 ′′′ and a conductor carrier 15, the functional element 13 also having a different number of functional zones 14, 14 ′ , 14 ′′ , 14 ′ in other embodiments.
  • the functional element 13 can, for example, be designed as an SPD functional element, PDLC functional element, EC functional element or as a combination of the aforementioned functional elements.
  • the conductor carrier 15 is arranged in an edge region of the functional element 13 and has four line elements of the conductor carrier 15 in the illustrated embodiment, each of which has a functional zone 14, 14′ , 14 ′′ , 14 ′′′′ of the functional element 13 assigned to it.
  • the line elements of the conductor carrier 15 open into a connection 17, which in turn has a receptacle into which a connecting piece of a cable 18 is received, in particular plugged into it.
  • the functional element 13 can be connected to the component 12 of the multi-part control element 12, 12 ' via the cable 18.
  • the component 12 of the multi-part control element 12, 12 ' is at least partially accommodated in the main hollow chamber 5 of the casement 3.
  • a conductor 19, which is connected to the functional zones 14, 14 ' , 14 " , 14 '" of the functional element 13, can also be connected to the component 12 of the multi-part control element 12, 12 ' .
  • the multi-part control element 12, 12 ' can be designed, for example, as a controller.
  • the multi-part control element 12, 12' includes, in addition to the component 12, a further component 12 ' .
  • the further component 12 ' is connected to an external power supply and is additionally connected to the component 12 via cable or induction.
  • a variable voltage can be applied to the functional element 4 via the multi-part control element 12, 12' , via which the light transmission properties of the surface element 11 can be varied.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a building wall 100 according to the invention, which has a recess in which the window 2 according to the invention shown in FIG. 1 is accommodated.
  • the surface element 11 is in the wing frame 3 was added.
  • the window sash 101 formed in this way is in the closed state of the window 2 according to the invention via seals on a window frame, not shown, and is rotatably mounted on the window frame via fittings (not shown).
  • the further component 12 ' of the multi-part control element 12, 12' is accommodated in the vicinity of the window 2 in the wall 100 of the building.
  • the further Be was part of the control element 12 12, 12 'is adapted to the energy supply of the partially recorded of the casement into the main hollow chamber 5 component 12 of the control element 12, 12' to accomplish.
  • the component 12 of the control element 12, 12' which is partially accommodated in the main hollow chamber 5 of the casement 3, and the further component 12 ' of the control element are connected to one another in a communicating manner. This ensures an exchange of information between the components 12, 12 ' .
  • a BUS connection, in particular CAN, has proven to be suitable for this purpose.
  • the further component 12 ' is designed as an under-plaster element.
  • the operating surface 20 of the other component 12 ' facing the room which acts as an input element 20 for the control element 12, 12 ', protrudes from the building wall 100 according to the invention.
  • the operating surface 20 is designed to be touch-sensitive. Such a touch-sensitive design of the input element 20 enables intuitive operation of the window 2 according to the invention.

Landscapes

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fenster (2) oder eine Tür, die / das • (a) einen Blendrahmen oder eine Zarge; • (b) mindestens einen aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils (4) gebildeten Flügelrahmen (3); • (c) ein in den Flügelrahmen (3) aufgenommenes Flächenelement (11), wobei das Flächenelement ein Funktionselement (13) umfasst, dessen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung zumindest bereichsweise veränderbar sind; und • (d) ein Steuerungselement (12; 12'), das zur Steuerung des Funktionselements (11) eingerichtet ist; umfasst, wobei sich das Fenster bzw. die Tür erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass das Steuerungselement (12; 12') mehrteilig ausgebildet ist und mindestens ein Bestandteil (12) des Steuerungselements (12; 12') zumindest teilweise in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (3) aufgenommen ist. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Gebäudewand (100) mit mindestens einer Öffnung, in der ein derartiges Fenster (2) oder eine derartige Tür aufgenommen ist.

Description

Fenster oder Tür sowie dieses bzw. diese umfassende Gebäudewand
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fenster oder eine Tür, das/die einen Blendrahmen oder eine Zarge, mindestens einen aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils gebildeten Flügelrahmen; ein in den Flügelrahmen aufgenommenes Flächenelement, wobei das Flä chenelement ein Funktionselement umfasst, dessen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung zumindest bereichsweise veränderbar ist; und ein Steuerungselement, das zur Steuerung des Funktionselements eingerichtet ist, um fasst. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Gebäudewand, die mindestens eine Öffnung aufweist, in der ein derartiges Fenster oder eine derartige Tür aufgenommen ist.
Derartige Fenster oder Türen mit einem Flächenelement, dass veränderbare Lichtdurchläs sigkeitseigenschaften aufweist, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die WO 2012/079159 A1 ein Fenster mit veränderbaren Lichtdurchlässigkeitsei genschaften. Die Positionierung der Steuerungselemente für ein derartiges Fenster geht aus der WO 2012/079159 A1 nicht hervor. Durch offenkundige Vorbenutzung sind als stand-alone-Controller ausgebildete Steuerungselemente bekannt. Nachteilig an derartigen stand-alone-Controllern wird gesehen, dass diese sich nicht in das Fenster, die Tür oder die diese umgebende Gebäudewand integrieren lassen. Darüber hinaus sind die heute bekannten Controller in ihren Funktionalitäten beschränkt.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fenster oder eine Tür zur Verfügung zu stellen, das/die die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verbundscheibenele ment/die erfindungsgemäße Tür unter optischen und technischen Gesichtspunkten gegen über dem Stand der Technik Vorteile besitzen. Darüber hinaus liegt die Aufgabe der vorlie genden Erfindung in der Bereitstellung einer Gebäudewand mit mindestens einer Öffnung, in der ein derartiges Fenster oder eine derartige Tür aufgenommen ist.
Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Fenster oder eine Tür mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Gebäude Wand mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. l Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine teilweise Integration des Con trollers in das Fenster oder die Tür dann leicht erfolgen kann, wenn der Controller bzw. das Steuerungselement mehrteilig ausgebildet ist und mindestens einer der Bestandteile des Steuerelements in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommen ist. Dieser Be standteil des Steuerungselements kann beispielsweise die Schnittstellen für das Ansteuern eines Funktionselements des in den Flügelrahmen aufgenommenen Flächenelements um fassen, wobei das Funktionselement seine Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anle gen einer Spannung verändert. Der andere Bestandteil des Steuerungselements kann in der Umgebung eines solchen Fensters oder einer solchen Tür angeordnet werden, bevor zugt als Unterputzlösung, die in die ein solches Fenster oder eine solche Tür umgebende Gebäudewand aufgenommen ist und nur über eine Blende, die vorzugsweise die Bedien elemente für das Bedienen des Steuerungselements umfasst, nach außen zu erkennen ist.
Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Fensters oder einer Tür, das/die (a) einen Blendrahmen oder eine Zarge; (b) mindestens einen aus Ab schnitten eines Hohlkammerprofils gebildeten Flügelrahmen; (c) ein in den Flügelrahmen aufgenommenes Flächenelement, wobei das Flächenelement ein Funktionselement um fasst, dessen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Span nung zumindest bereichsweise veränderbar sind; und (d) ein Steuerungselement, das zur Steuerung des Funktionselements eingerichtet ist; umfasst, wobei sich das Fenster oder die Tür erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass das Steuerungselement mehrteilig ausgebildet ist und mindestens ein Bestandteil des Steuerungselements zumindest teilwei se in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommen ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Gebäudewand mit mindestens einer Öffnung, in der ein erfin dungsgemäßes Fenster oder eine erfindungsgemäße Tür aufgenommen ist.
Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Fenster“ oder „Tür“ bevorzugt auf ein Kunst stofffenster bzw. eine Kunststofftür. Es kommen aber auch Metallfenster und Verbundfens ter sowie entsprechend Metalltüren und Verbundtüren in Betracht. Handelt es sich um ein Kunststofffenster bzw. um eine Kunststofftür, so ist als Hauptmaterial der Hohlkammerprofi le des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere Hart-PVC (PVC-U) oder glasfaserverstärktes PVC, das jeweils auch nachchloriertes PVC (PVC-C) enthalten kann und dem zusätzlich Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente und dergleichen zugesetzt sind, bevorzugt. Durch Verschweißen von auf Gehrung geschnittenen Stücken der Hohlkammerprofile kann ein Flügelrahmen erhalten werden.
In Bezug auf das erfindungsgemäße Fenster oder die erfindungsgemäße Tür kann es von Vorteil sein, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufge nommenen Bestandteil des Steuerungselements elektrische Schnittstellen aufweist. Dies ermöglicht eine einfache Stromversorgung dieses Bestandteils des Steuerungselements sowie eine einfache Kommunikationsmöglichkeit zwischen den Bestandteilen des Steue rungselements. Dabei ist es besonders günstig, wenn die elektrischen Schnittstellen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses dieses Bestandteils angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Anschluss dieses Bestandteils von der dem Flä chenelement abgewandten Seite zu bewerkstelligen und darüber hinaus eine Verbindung vom Steuerungselement zum Funktionselement herzustellen. Unter diesem Gesichtspunkt ist es besonders bevorzugt, wenn zumindest eine der Schnittstellen an der dem Flächen element zugewandten Seite des Gehäuses dieses Bestandteils angeordnet ist. Dies ermög licht eine einfache Integration dieses Bestandteils des Steuerungselements in das erfin dungsgemäße Fenster oder in die erfindungsgemäße Tür. Hinsichtlich der zweiten Alterna tive ist es besonders bevorzugt, wenn die Aussparung, in die dieser Bestandteil des Steue rungssystems aufgenommen ist, an der dem Flächenelement abgewandten Seite des Hohlkammerprofils angeordnet ist. Dadurch wird die Integration dieses Bestandteils in das Hohlkammerprofil des erfindungsgemäßen Fensters oder der erfindungsgemäßen Tür noch weiter vereinfacht.
Ebenso kann es nützlich sein, wenn mindestens ein Dichtelement zumindest teilweise zwi schen dem Gehäuse des Bestandteils und dem Hohlkammerprofil des Flügelrahmens oder im Bereich mindestens einer der Schnittstellen des Steuerungselements des Flügelrah mens angeordnet ist. Ein solches Dichtelement oder mehrere solcher Dichtelemente bilden einen ausreichenden Schutz des in eine Hohlkammer des Flügelprofils eingebrachten Be standteils des Steuerungselements vor eindringender Feuchtigkeit und gewährleisten so einen sicheren und dauerhaften Betrieb des Funktionselements.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann es auch von Vorteil sein, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommene Bestandteil über Stromschienen kontaktiert ist. Dies gewährleistet eine sichere Strom- und Signalzufuhr zu diesem Bestand- teil des Steuerungselements. In bevorzugten Ausführungsformen können die Stromschie nen im Flügelrahmen angeordnet oder in das Hohlkammerprofil des Flügelrahmens aufge nommen sein. Dies gewährleistet eine sichere Montage der Stromschienen im Flügelrah men.
Darüber hinaus kann es sich auch als nützlich erweisen, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens aufgenommene Bestandteil induktiv kontaktierbar ist, wobei mindestens eine dazu einsetzbare Induktionsspule im Flügelrahmen angeordnet o- der in das Hohlkammerprofil des Flügelrahmens aufgenommen ist. Auch dies trägt zur Ein fachheit der Montage des erfindungsgemäßen Fensters oder der erfindungsgemäßen Tür bei.
In Bezug auf die erfindungsgemäße Gebäudewand kann es von Nutzen sein, wenn das mehrteilig ausgebildete Steuerungselements mindestens einen weiteren Bestandteil um fasst der zumindest teilweise in der Gebäudewand aufgenommen ist. Sinnvollerweise wird dieser weitere Bestandteil des Steuerungselements in der näheren Umgebung des erfin dungsgemäßen Fensters oder der erfindungsgemäßen Tür in der Gebäudewand (vorzugs weise in einem Abstand von nicht mehr als etwa einem Meter) aufgenommen sein.
Dadurch ist leicht erkennbar, welches erfindungsgemäße Fenster oder welche erfindungs gemäße Tür über diesen Bestandteil des Steuergeräts beeinflusst werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass sich der weitere Bestandteil in der näheren Umgebung einer Tür befindet, die einen Zugang zu einem Raum darstellt, dem das erfindungsgemäße Fenster oder die erfindungsgemäße Tür zuzuordnen ist.
Im Folgenden wird von „dem weiteren Bestandteil“ des Steuerungselements gesprochen. Dies ist jedoch so zu verstehen, dass es sich um einen weiteren Bestandteil oder mehrere weitere Bestandteile des Steuerungselements handelt. Dabei kann der in die Hohlkammer des Hohlkammerprofils aufgenommene Bestandteil in bevorzugten Ausführungsformen als ein Master-Element ausgebildet sein, dass ein oder mehrere, vorzugsweise mindestens 2, 3, 4, 5 usw. Slave-Elemente ansteuern kann. Diese Slave-Elemente können jeweils einem erfindungsgemäßen Fenster oder einer erfindungsgemäßen Tür zugeordnet sein oder mehrere, insbesondere alle Slave-Elemente können einem erfindungsgemäßen Fenster oder einer erfindungsgemäßen Tür zugeordnet sein. Es kann sich auch als hilfreich erweisen, wenn der weitere Bestandteil des Steuerungsele ments dazu eingerichtet ist, die Energieversorgung des zumindest teilweise in eine Hohl kammer des Flügelrahmens aufgenommenen Bestandteils des Steuerungselements zu bewerkstelligen. Eine derartige Ausgestaltung des mehrteiligen Steuerungselements er möglicht eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsge mäßen Tür in der Gebäudewand. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn der weitere Be standteil des Steuerelements derart ausgelegt ist, dass er mehrere Bestandteile von Steue rungselementen, die zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrahmens eines erfindungsgemäßen Fensters aufgenommen sind (was bei einer Kombination mehrerer erfindungsgemäße Fenster sowie mehrerer erfindungsgemäße Fenster mit mindestens einer erfindungsgemäßen Tür der Fall sein kann), ansteuern kann. Die ist dann besonders vorteilhaft, weil auf diese Weise nicht jedes erfindungsgemäße Fenster eine separate, ei gene Energieversorgung benötigt.
Es kann auch günstig sein, wenn der zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügel rahmens aufgenommene Bestandteil des Steuerungselements und der weitere Bestandteil des Steuerungselements kommunizierend miteinander verbunden sind. Dazu hat sich eine BUS-Verbindung, insbesondere CAN, als besonders günstig erwiesen.
In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gebäudewand kann der weite re Bestandteil des Steuerungselements als Unterputzelement ausgebildet sein. Derartige Ausführungsformen sind optisch besonders ansprechend.
Es kann sich auch als bevorzugt erweisen, wenn der weitere Bestandteil des Steuerungs elements ein Eingabeelement umfasst. Eine derartige Integration einer Eingabemöglichkeit für den Benutzer in das Steuerungselement reduziert die Anzahl der Komponenten für das erfindungsgemäße Fenster bzw. die erfindungsgemäße Tür und gewährleistet so eine ver einfachte Montage. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Eingabeelement berüh rungsempfindlich ausgebildet ist. Eine berührungsempfindliche Ausgestaltung des Einga beelements ermöglicht eine intuitive Bedienung des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gebäudewand kann das Funktionselement mindestens zwei Funktionszonen umfassen, deren Lichtdurchlässig keitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Funktionszone ein zeln veränderbar sind. Eine derartige Ausgestaltung des Funktionselements ermöglicht bereichsweise veränderbare Privatsphäreeigenschaften, die durch das Flächenelement des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür generiert werden können.
Dabei handelt es sich bei dem Flächenelement vorzugsweise um ein Verbundscheibenele ment mit bereichsweise elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften. Ein derartiges Verbundscheibenelement umfasst vorzugsweise ein erstes Scheibenelement und ein zweites Scheibenelement, wobei sich zwischen dem ersten Scheibenelement und dem zweiten Scheibenelement ein Zwischenraum befindet. Das Funktionselement ist dann bevorzugt in dem Zwischenraum zwischen den beiden Scheibenelementen angeordnet.
Das Funktionselement umfasst dabei vorzugsweise mindestens zwei Funktionszonen, de ren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Funktionszone einzeln veränderbar sind und jede Funktionszone eine Kontaktstelle um fasst. Dabei kann das Verbundscheibenelement weiter mindestens einen Leiterträger um fassen, der mindestens eine der Anzahl der Funktionszonen des Funktionselements ent sprechende Anzahl an Kontaktbereichen und zu jedem Kontaktbereich ein diesem Kontakt bereich zugeordnetes Leitungselement umfasst, wobei jede Kontaktstelle des Funktions elements durch einen Kontaktbereich des Leiterträgers kontaktiert ist.
In dem Verbundscheibenelement können die Kontaktstellen des Funktionselements im Zwischenraum zwischen den Scheibenelementen angeordnet sein. Damit liegen die Kon taktstellen des Funktionselements geschützt zwischen den Scheibenelementen des Ver bundscheibenelements, was dessen Robustheit weiter erhöht. Zusätzlich oder alternativ dazu können zumindest die Kontaktbereiche des Leiterträgers im Zwischenraum angeord net sein. Zum einen macht dies die Kontaktstellen des Funktionselements besser zugäng lich, wenn diese ebenfalls im Zwischenraum zwischen den Scheibenelementen, zum ande ren erhöht dies die Robustheit des Verbundscheibenelements weiter. Ebenso können die Leitungselemente des Leiterträgers mindestens zwei voneinander elektrisch isolierte, schichtartige Metalllagen aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Leiterträger eine geringe Breite aufweisen kann und besonders vorteilig zumindest teilweise zwischen den Scheibenelementen angeordnet werden kann, um die Robustheit des weiter zu erhöhen.
Es kann auch bevorzugt sein, wenn der Leiterträger zusätzliche Kontaktbereiche mit einem gemeinsamen Leitungselement aufweist, welche eine weitere Kontaktstelle jedes Funkti onselements kontaktieren. Damit ist es möglich, mittels des Leiterträgers auch den ge meinsamen, zusätzlich notwendigen Kontakt aller Funktionszonen („Common-Contact“) zu kontaktieren. Ein derartig ausgebildetes Verbundscheibenelement wird dann in dem erfin dungsgemäßen Fenster bzw. in der erfindungsgemäßen Tür derart eingesetzt, dass es die dem Raum zugewandte Scheibe einer Mehrscheibenisolierverglasung bildet.
Bevorzugt ist das das Funktionselement als SPD-Funktionselement, PDLC- Funktionselements, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funkti onselemente ausgebildet. Derartige Funktionselemente stellen die gängigen aktiven Schichten dar, deren optischen Eigenschaften, wie beispielsweise Milchigkeit und/oder Transparenz, durch Variieren einer das Funktionselement angelegten Spannung verändert werden können. Bei SPD-Funktionselementen sind in einer aktiven Schicht lichtabsorbie rende oder lichtreflektierende Partikel, vorzugsweise mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 pm, in einer Flüssigkeit suspendiert. Beidseitig der Suspension befindet sich eine transparente, leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO). Beim Anlegen einer Spannung richten sich die suspendierten Partikel aus. Dadurch wird das Funktionselement durchsichtig. Als Beispiele für SPD-Funktionselemente (suspended particle device) können beispielsweise die in der EP 0876608 B1 und der WO 2011/033313 A1 beschriebenen Elemente angeführt werden. Bei einem PDLC-Funktionselement (polymer dispersed liquid crystal) sind als aktive Schicht Flüssigkristalle in eine Polymermatrix eingebettet. Auf bei den Seiten dieser aktiven Schicht ist wieder jeweils eine transparente, leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO) angeordnet. Die Flüssigkristalle bewirken eine starke Streuung des durch die aktive Schicht scheinenden Lichts, das Funktionselement ist undurchsichtig bzw. opak. Beim Anlegen einer Spannung richten sich die Flüssigkristalle zueinander aus, so dass die Lichttransmission durch das Funktionselement erhöht wird. Das Funktionsele ment wird transparent. Ein EC-Funktionselement (electrochromic device) ist durchsichtig, wenn keine Spannung an das Funktionselement angelegt. Beim Anlegen einer Spannung ändern sich die optischen Eigenschaften, insbesondere die Farbe des Funktionselements, durch einen reversiblen chemischen Prozess. Das EC-Funktionselement bleibt bei Anlegen einer Spannung transparent, erscheint aber dunkler. Der Grad der Verdunkelung kann durch Variieren der angelegten Spannung kontinuierlich eingestellt werden.
Der Leiterträger kann ein Anschlusselement umfassen, das außerhalb des Zwischenraums angeordnet ist. Dieser vereinfacht den Anschluss des Verbundscheibenelements an die Steuereinrichtung, beispielsweise einen Controller, beträchtlich. Dabei kann es sich auch als günstig erweisen, wenn das Anschlusselement eine der Anzahl von Leitungselementen des Leiterträgers entsprechende Anzahl von Anschlussstellen aufweist. Dies trägt wieder zu einem einfachen Verbinden der Komponenten bei. Der Leiterträger weißt bevorzugt den Kontaktbereichen zugeordnete elektronische Einheiten auf, welche die Leitungselemente der Kontaktbereiche zu einem gemeinsamen busbasierten Leitungsbereich bündeln. Dadurch ist es möglich, die Anzahl von Leitungselementen, welche über den Leiterträger zum Anschlusselement geführt sind, sowie die Anzahl von Anschlussstellen des Anschlus selementes und die Anzahl von Anschlussstellen an der Steuereinrichtung deutlich zu re duzieren. Die Baugrößen aller Komponenten werden dadurch erheblich reduziert. Der Lei terträger kann weitere elektronische Bauelemente, insbesondere Sensoren, umfassen, die insbesondere zur Detektion von Beschleunigungen, Temperatur, Feuchte, Druck, Licht, Trübung, Schall, Luftqualität und dergleichen eingerichtet sind. Mittels der Beschleuni- gungs- und/oder Schallsensorik kann es u.a. möglich sein, mechanische Einwirkungen auf das Verbundscheibenelement im Falle eines Einbruchs zu detektieren. Mittels der Tempe ratur-, Feuchte-, Druck- und Lichtqualitätssensorik kann ein Klimamonitoring umgesetzt werden. So kann es u.a. sinnvoll sein, innerhalb einer Regelkette die Funktionselemente auf Basis von gemessenen Temperaturen zu schalten, um u.a. eine zu starke Erwärmung eines Raumes zu verhindern oder diese zu ermöglichen. Mittels der Lichtsensorik kann es möglich sein, innerhalb einer Regelkette die Funktionselemente auf Basis des gemessenen Lichteinfalls automatisch zu schalten. Zusätzlich kann es möglich sein, mittels der Licht- und Trübungssensorik die einwandfreie Funktion der Funktionselemente und des gesamten Systems bis zum Controller nach Installation und über Lebensdauer zu überwachen.
Das Flächenelement des erfindungsgemäßen Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür ist bevorzugt als Isolierverglasung ausgebildet, wobei das Verbundscheibenelement eine Scheibe dieser Isolierverglasung bildet, die durch einen oder mehrere Randverbunde mit einer oder mehreren weiteren Scheiben zu der Isolierverglasung zusammengefügt sind. Bevorzugt bildet das Verbundscheibenelement die im Raum zugewandte Scheibe der Iso lierverglasung. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass das Verbundscheibenelement als alleiniges Verglasungselement in dem erfindungsgemäßen Fenster bzw. der erfin dungsgemäßen Tür eingesetzt wird.
Die Scheibenelemente sind vorzugsweise aus Glas, insbesondere aus Floatglas, Quarz glas, Flachglas, Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas, oder aus klaren Kunststoffe, wie bei spielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Die Scheibenelemen te sind bevorzugt klar und transparent, können aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Scheibenelemente besitzen eine Dicke von vorzugsweise 1 mm bis 5 mm. Grundsätzlich kann Verbundscheibenelement eine beliebige Form besitzen, wobei rechteckige Ausgestal tungen bevorzugt sind. Das Verbundscheibenelement ist vorzugsweise im Wesentlichen eben oder leicht oder stark gebogen.
In alternativen Ausführungsformen kann das Funktionselement auch als eine derartige Funktionsfolie ausgebildet sein, die auf eine Scheibe des Flächenelements, insbesondere der Isolierverglasung, auf laminiert ist. Bei der Scheibe, auf die das als Funktionsfolie aus gebildete Funktionselement auflaminiert ist, hat sich insbesondere die dem Raum zuge wandte Scheibe der Isolierverglasung als besonders günstig erwiesen. Dabei erfolgt das auf laminieren der Funktionsfolie vorzugsweise auf die dem Raum abgewandte Seite der Scheibe.
Das Funktionselement weist elektrisch steuerbare optische Eigenschaften auf und ist vor zugsweise in mindestens zwei Funktionszonen untergliedert. Zentraler Bestanteil jeder Funktionszone ist dabei eine aktive Schicht, die je nach Art des Funktionselements unter schiedlich ist. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Funk tionselement als PDLC-Funktionselement ausgebildet. In der aktiven Schicht sind dann unausgerichtete Flüssigkristalle in einer Polymermatrix enthalten. Dies resultiert in einer starken Streuung des durchscheinenden Lichts. Ohne angelegte elektrische Spannung zeichnet sich das PDLC-Funktionselement durch ein weißes, milchiges Aussehen aus, das beispielsweise als Sichtschutz dienen kann. Wird an die aktive Schicht eine elektrische Spannung angelegt, richten sich die Flüssigkristalle in eine Richtung aus und die Transmis sion von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht. Das erfindungsgemäße Verbundschei benelement wird dadurch transparent. Auf beiden Seiten der aktiven Schicht befindet sich jeweils eine als Flächenelektrode fungierende elektrisch leitfähige Beschichtung. Die elektrisch leitfähigen Beschichtungen sind transparent. Dabei kann es sich bevorzugt um Schichten aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) handeln, die häufig nur wenige Nanometer dick sind. Daran schließen sich beidseitig Trägerfolien an, bei denen es sich bevorzugt um Polymer folien, insbesondere um PET-Folien handelt. Die Dicke der Trägerfolien liegt im Bereich von 0,02 mm bis 3 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,25 mm bis 1 mm. Die Außenseiten des Funktionselements und damit die Verbindung zu den Scheibenelementen bilden häufig Zwischenschichten. Bei den Zwischenschichten handelt es sich bevorzugt um thermoplasti sche Kunststofffolien, insbesondere um Folien aus Polyvinylbutyral (PVB) mit einer Dicke im Bereich von 0,02 mm bis 3 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,25 mm bis 1 mm. Das erfindungsgemäße Fenster, die erfindungsgemäße Tür, die erfindungsgemäße Ge bäudewand sowie einzelne Teile davon können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens (z.
B. 3D-Druck) hergestellt werden, bevorzugt ist jedoch die Herstellung mittels Extrusion.
Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dar gestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Anhand der Figuren wird die vor liegende Erfindung in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Fenster detailliert erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die diesbezüglichen Ausführungen auch in Bezug auf eine erfin dungsgemäße Tür entsprechend Anwendung finden. Dabei zeigen
Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fensters gemäß einer Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines als Verbundscheibenelement ausgebil deten Funktionselements, das in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters eingesetzt ist; und
Figur 3 eine schematische Ansicht einer Gebäudewand mit dem Fenster gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform eines Flügels 1 des erfindungsgemäßen Fensters 2 am Beispiel eines Kunststoffflügels mit einem als Kunststoff-Hohlprofilrahmen ausgebildeten Flügelrahmen 3. Der Flügelrahmen 3 des erfindungsgemäßen Fensters 2 ist aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils 4 aufgebaut.
In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters 2 ist das Hohlkammerprofil 4 aus einem thermoplastischen Polymermaterial hergestellt, vorzugswei se Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere Hart-PVC (PVC-U) oder glasfaserverstärktem PVC, dem zusätzlich Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren, Weichmacher, Pigmente und dergleichen zugesetzt sind. Das Hohlkammerprofil 4 ist aus einer Vielzahl von Hohlkam mern aufgebaut, die jeweils von Stegen des Flügelrahmens 3 umgeben sind. Zentral um fasst der Flügelrahmen 3 eine Haupthohlkammer 5, in der ein Armierungselement 6, insbe sondere eine Stahlarmierung, aufgenommen ist. Ein oberer Steg der Haupthohlkammer 6 bildet zusammen mit einem Außenüberschlag 7 einen Glasfalz 8. An der dem Außenüber schlag 7 gegenüberliegenden Seite weist der Flügelrahmen 3 eine Halteleistennut 9 auf, in der eine Glashalteleiste 10 verankert ist. Die Glashalteleiste 10 befindet sich in der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform auf der dem Raum zugewandten Seite. Durch die Glashal- teleiste 10 wird ein in den Glasfalz 8 aufgenommenes Flächenelement 11 , das in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform als Isolierverglasung, insbesondere als Dreischeiben isolierverglasung, ausgebildet ist, stabilisiert. Damit liegt der obere Steg der Haupthohl kammer 5 dem in den Glasfalz 8 aufgenommenen Flächenelement 11 gegenüber. Mittels einer Glasfalzeinlage (nicht dargestellt) und eines auf deren Auflagefläche aufgelegten Glasklotzes (nicht dargestellt) wird das Flächenelement 11 in seiner Position im Flügelrah men 3 gehalten.
In der Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens 3 befindet sich ein Bestandteil 12 eines mehrteiligen Steuerungselements 12, 12'. Der Bestandteil 12 des mehrteiligen Steue rungselements 12, 12' ist dabei durch eine Ausfräsung im oberen Steg und der dem obe ren Steg gegenüberliegenden Profilwand des Hohlkammerprofils 4 des Flügelrahmens 3 geführt. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist das Alarmierungselement 6 U- förmig ausgebildet. Der Bestandteil 12 des Steuerungssystems 12, 12' ist dann in die U- Form des Armierungselements aufgenommen. Auf der dem Flächenelement 11 zugewand ten Seite weist das Armierungselement 11 Bohrungen für die Schnittstellen bzw. Anschlüs se des weiteren Bestandteils auf. In alternativen Ausführungsformen kann der Bestandteil 12 auch in solchen Bereichen des Flügelrahmens 3 angeordnet sein, in denen sich kein Armierungselement 6 in der Haupthohlkammer 5 befindet. Ebenso ist es denkbar, dass das erfindungsgemäße Fenster zwei bzw. die erfindungsgemäße Tür kein Alarmierungselement besitzt. Dies hat den Vorteil, dass der in eine Hohlkammer 5 des Hohlkammerprofils 4 auf genommene Bestandteil 12 lediglich durch Aussparungen des Hohlkammerprofils 4 geführt werden muss, sodass keine aufwändigen Bohrungen in dem Alarmierungselement 6 erfor derlich sind. Das Hohlkammerprofil 4 ist in solchen Fällen bevorzugt als faserverstärktes, insbesondere glasfaserverstärktes Hohlkammerprofil ausgebildet.
Der Bestandteil 12 mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' ist leitend mit einem Funkti onselement 13 verbunden, das als Verbundglasscheibe ausgebildet ist und in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters 2 die der Glashalteleiste 10 zugewandten Scheibe der Dreischeiben-Isolierverglasung ausgebildeten Flächenele ments 11 bildet.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Bes tanteil 12 des Steuerungselements 12, 12' elektrische Schnittstellen auf. Dies ermöglicht eine einfache Stromversorgung des Bestandteils 12 des Steuerungselements 12, 12' sowie eine einfache Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Bestandteil 12 des Steuerungs elements 12, 12' und dessen weiteren Bestandteil 12'. Die elektrischen Schnittstellen sind dabei bevorzugt an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses dieses Be standteils 12 angeordnet. So kann der Anschluss des Bestandteils 12 von der dem Flä chenelement 11 abgewandten Seite bewerkstelligt werden. Darüber hinaus lässt sich eine Verbindung vom Bestandteil 12 des Steuerungselement 12, 12' zum Funktionselement 13 leicht hersteilen.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Funktions element 13 als PDLC-Funktionselement ausgebildet. Ein exemplarisches Funktionselement 13, das in einem erfindungsgemäßen Fenster 2 bzw. in einer erfindungsgemäßen Tür ein gesetzt werden kann, ist in Fig. 2 in einer schematischen Darstellung gezeigt.
Das Funktionselement 13 umfasst in dieser Ausführungsform vier Funktionszonen 14, 14', 14'', 14'" sowie einen Leiterträger 15, wobei das Funktionselement 13 in anderen Ausfüh rungsformen auch eine andere Anzahl an Funktionszonen 14, 14', 14", 14'" umfassen kann. Jede der Funktionszonen 14, 14', 14", 14'" umfasst dabei mindestens eine Kon taktstelle 16, 16', 16", 16'", an der die jeweilige Funktionszone 14, 14', 14", 14'" mit dem Leiterträger 15 elektrisch leitend kontaktiert ist. Das Funktionselement 13 kann beispiels weise als SPD-Funktionselement, PDLC-Funktionselement, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funktionselemente ausgebildet sein.
Der Leiterträger 15 ist in einem Randbereich des Funktionselements 13 angeordnet und weist in der dargestellten Ausführungsform vier Leitungselemente des Leiterträgers 15, denen jeweils eine Funktionszone 14, 14', 14", 14'" des Funktionselements 13 zugeord net ist.
Die Leitungselemente des Leiterträgers 15 münden in einem Anschluss 17, der wiederum eine Aufnahme aufweist, in die ein Anschlussstück eines Kabels 18 aufgenommen, insbe sondere eingesteckt ist. Über das Kabel 18 ist das Funktionselement 13 an den Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' anschließbar. Der Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' ist zumindest teilweise in die Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens 3 aufgenommen. Ein Leiter 19, der an die Funktionszonen 14, 14', 14", 14'" des Funktionselements 13 angeschlossen ist, ist ebenfalls an den Bestandteil 12 des mehrteiligen Steuerungselements 12, 12' anschließbar. Das mehrteilige Steuerungselement 12, 12' kann beispielsweise als Controller ausgebildet sein. Das mehrteilige Steuerungselement 12, 12' umfasst neben dem Bestandteil 12 auch einen weiteren Bestandteil 12'. Der weitere Bestandteil 12' ist an externe Stromversorgung angeschlossen und zusätzlich über Kabel oder Induktion mit dem Bestanteil 12 verbunden. Dadurch kann über das mehrteilige Steuerungselement 12, 12' eine variable Spannung an das Funktionselement 4 angelegt werden, über die die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften des Flächenelements 11 variiert werden können.
In Fig. 3 ist schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gebäude wand 100 gezeigt, die eine Ausnehmung aufweist, in der das in Figur 1 gezeigte erfin dungsgemäße Fenster 2 aufgenommen ist. Dabei ist das Flächenelement 11 in den Flügel rahmen 3 aufgenommen. Der so gebildete Fensterflügel 101 liegt im geschlossenen Zu stand des erfindungsgemäßen Fensters 2 über Dichtungen an einem nicht dargestellten Blendrahmen an und ist dabei über Beschlagmittel (nicht dargestellt) drehbar am Blend rahmen gelagert.
Der weitere Bestandteil 12' des mehrteilig ausgebildeten Steuerungselements 12, 12' ist in der Umgebung des Fensters 2 in der Gebäudewand 100 aufgenommen. Der weitere Be standteil 12 des Steuerungselements 12, 12' ist dazu eingerichtet, die Energieversorgung des teilweise in die Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens aufgenommenen Bestand teils 12 des Steuerungselements 12, 12' zu bewerkstelligen. Dabei sind der teilweise in die Haupthohlkammer 5 des Flügelrahmens 3 aufgenommene Bestandteil 12 des Steuerungs elements 12, 12' und der weitere Bestandteil 12' des Steuerungselements kommunizierend miteinander verbunden. Dadurch wird ein Informationsaustausch zwischen den Bestandtei len 12, 12' gewährleistet. Zu diesem Zweck hat sich eine BUS-Verbindung, insbesondere CAN, als geeignet herausgestellt.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der weitere Bestandteil 12' als Unterput zelement ausgebildet. Dazu ragt nur die dem Raum zugewandte Bedienfläche 20 des wei teren Bestandteils 12', die als Eingabeelement 20 für das Steuerungselement 12, 12' fun giert, aus der erfindungsgemäßen Gebäudewand 100 heraus. Dabei ist die Bedienflä che 20 berührungsempfindlich ausgebildet. Eine derartige berührungsempfindliche Ausge staltung des Eingabeelements 20 ermöglicht eine intuitive Bedienung des erfindungsgemä ßen Fensters 2. Die vorliegende Erfindung wurde exemplarisch unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beigefügten Ansprüchen ergibt.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
1. Fenster (2) oder Tür, umfassend
(a) einen Blendrahmen oder eine Zarge;
(b) mindestens einen aus Abschnitten eines Hohlkammerprofils (4) gebildeten Flügel rahmen (3);
(c) ein in den Flügelrahmen (3) aufgenommenes Flächenelement (11), wobei das Flä chenelement ein Funktionselement (13) umfasst, dessen Lichtdurchlässigkeitsei genschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung zumindest bereichsweise veränderbar sind; und
(d) ein Steuerungselement (12; 12'), das zur Steuerung des Funktionselements (11) eingerichtet ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungselement (12; 12') mehrteilig ausgebildet ist und mindestens ein Be standteil (12) des Steuerungselements (12; 12') zumindest teilweise in eine Hohl kammer (5) des Flügelrahmens (3) aufgenommen ist.
2. Fenster (2) oder Tür nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (7) aufgenommene Bestand teil (12) des Steuerungselements (12; 12') elektrische Schnittstellen aufweist, die vor zugsweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses des Bestand teils (12) angeordnet sind.
3. Fenster (2) oder Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Schnittstellen an der dem Flächenelement (11) zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist.
4. Fenster (2) oder Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (7) aufgenommene Bestandteil (12) des Steuerungselements (12; 12') in Längsrichtung in die Hohlkam mer des Flügelrahmens (7) eingeschoben ist oder in eine Aussparung in dem Hohl kammerprofil (4) des Flügelrahmens (7), wobei die Aussparung vorzugsweise an der dem Flächenelement (11) abgewandten Seite des Hohlkammerprofil (4), angeordnet ist.
5. Fenster (2) oder Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dichtelement zumindest teilweise zwischen dem Gehäuse des Be standteils (12') und dem Hohlkammerprofil (4) des Flügelrahmens (7) oder im Bereich mindestens einer der Schnittstellen des in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (7) aufgenommenen Bestandteils (12) des Steuerungselements (12, 12') angeordnet ist.
6. Fenster (2) oder Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (7) aufgenommene Bestandteil (12) über Stromschienen kontaktiert ist, die vorzugsweise im Flügelrahmen (7) angeordnet oder in das Hohlkammerprofil (4) des Flügelrahmens (7) aufgenommen sind.
7. Fenster (2) oder Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (7) aufgenommene Bestandteil (12) induktiv kontaktierbar ist, wobei mindestens eine dazu einsetzbare In duktionsspule im Flügelrahmen (7) angeordnet oder in das Hohlkammerprofil (4) des Flügelrahmens (7) aufgenommen ist.
8. Gebäudewand (100) mit mindestens einer Öffnung, in der ein Fenster (2) oder eine Tür nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufgenommen ist.
9. Gebäudewand (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilig ausgebildete Steuerungselement (12; 12') mindestens einen weiteren Bestandteil (12') umfasst, der zumindest teilweise in der Gebäudewand (100) aufgenommen ist.
10. Gebäudewand (100) nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bestandteil (12') des Steuerungselements (12; 12') dazu eingerichtet ist, die Energieversorgung des zumindest teilweise in eine Hohlkammer des Flügelrah mens (7) aufgenommenen Bestandteils (12) des Steuerungselements (12; 12') zu be werkstelligen.
11. Gebäudewand (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise in eine Hohlkammer (5) des Flügelrahmens (7) aufge nommene Bestandteil (12) des Steuerungselements (12; 12') und der weitere Bestand teil (12') des Steuerungselements (12; 12') kommunizierend miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels einer BUS-Verbindung, insbesondere CAN.
12. Gebäudewand (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bestandteil (12') des Steuerungselements (12; 12') als Unterputze lement ausgebildet ist.
13. Gebäudewand (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bestandteil (12') des Steuerungselements (12; 12') ein Eingabeele ment (20) umfasst, das vorzugsweise berührungsempfindlich ausgebildet ist.
14. Gebäudewand (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (13) mindestens zwei Funktionszonen (14, 14', 14", 14'") umfasst, deren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Funktionszone (14, 14', 14", 14'") einzeln veränderbar sind.
15. Gebäudewand (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktions element als SPD-Funktionselement, PDLC-Funktionselements, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funktionselemente ausgebildet ist.
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