DE19652732C2 - Thermally insulated window for a low-energy house - Google Patents
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Description
Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bauelemente, die zum Errichten von Gebäuden und Bauwerken eingesetzt werden, und zwar betrifft die Erfindung die Ein richtungen zum hermetischen Abdichten der Fensteröffnungen der Niedrig-Energie-Häuser.The present invention relates to the field of Components used for the construction of buildings and structures are used, and that the invention relates to the A directions for hermetically sealing the window openings of low-energy houses.
Bekannt sind Erfindungen, wie z. B. DE 40 08 660 C2 "Vergla sung für Hochbauten", DE 42 25 736 C2 "Beschußhemmendes Iso lierglaselement" sowie DE 43 31 235 C1 "Fensterverglasung". Aus der CH-PS 588 008 ist außerdem ein wärmegedämmtes Fenster bekannt, das konvex gekrümmte Scheiben aufweist, zwischen de nen ein Vakuum herrscht.Inventions are known, e.g. B. DE 40 08 660 C2 "Vergla solution for buildings ", DE 42 25 736 C2" Bulletproof Iso lierglaselement "and DE 43 31 235 C1" window glazing ". CH-PS 588 008 is also a thermally insulated window known, which has convexly curved discs, between de There is a vacuum.
Ein Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß es dadurch bei deren Verwendung zum hermetischen Abdichten der Fen steröffnungen der in Deutschland errichtbaren (verwendbaren) Niedrig-Energie-Häuser zu den erhöhten Wärmeverlusten kommt. Die erhöhten Wärmeverluste über die Fenster sind dadurch be dingt, daß deren Wärmeleitfähigkeit bedeutend höher als bei den Wänden, dem Dach sowie den Decken in den modernen in Deutschland errichtbaren Niedrig-Energie-Häusern ist. A disadvantage of these solutions is that it does when used to hermetically seal the fen openings of the buildable (usable) in Germany Low-energy houses come to the increased heat loss. The increased heat losses through the windows are thereby that their thermal conductivity is significantly higher than at the walls, the roof and the ceilings in the modern in Germany is erectable low-energy houses.
Siehe Tabelle:
See table:
Eine weitere Verbesserung der wärmedämmenden Eigenschaften mit Hilfe der bekannten Lösungen verkompliziert bedeutend die Bauart des Fensters, was ihrerseits die Kosten steigert sowie die Langlebigkeit des Fensters beeinflußt. Außerdem gestatten es die bekannten Lösungen nicht, eine adäquate Wärmedämmung der Fenster mit den anderen Bauteilen des Gebäudes zu erzie len. Dies ist durch konstruktiv-physikalischen Eigenschaften derselben bedingt, die untereinander in Widerspruch stehen. Die Notwendigkeit eine Transparenz zu gewährleisten, ermög licht es beispielsweise nicht, einen effektiven Wärmedämm stoff, wie z. B. Polyurethanschaumstoff zu verwenden. Zum Ver meiden einer konvektiven Wärmeübertragung ist der Scheiben zwischenraum 10 mm nicht zu überschreiten, während das Vor liegen der Luft in diesem Raum keine Möglichkeit gibt, wärme dämmende Eigenschaften im weiteren zu verbessern. Eine am nächsten stehende technische Lösung stellt "Wärmegedämmter Fenster oder Türrahmen mit mindestens einem Kämpferprofil" DE 37 16 617 C1 dar.Another improvement in thermal insulation properties with the help of the known solutions complicates significantly Construction of the window, which in turn increases costs as well affects the longevity of the window. Also allow it is not the known solutions, adequate thermal insulation to educate the window with the other components of the building len. This is due to constructive-physical properties the same, which contradict each other. The need to ensure transparency enables for example, it does not provide effective thermal insulation fabric such as B. use polyurethane foam. For ver avoid the convective heat transfer of the panes not to exceed a space of 10 mm while the front lying in the air in this room is no way to heat to further improve insulating properties. One on The next technical solution is "Insulated Window or door frame with at least one fighter profile "DE 37 16 617 C1.
Diese Lösung weist alle obengenannten Nachteile auf, und ent spricht außerdem den funktionellen Anforderungen nicht, die die modernste Konzeption der Niedrig-Energie-Häuser an die Fenster stellt. Das sind die erhöhten Anforderungen zur Wär medämmung und zur hermetischen Abdichtung, die die Verfahren zum Erhitzen, zur Klimaregelung sowie zur Ventilation der Niedrig-Energie-Häuser stellen.This solution has all the disadvantages mentioned above, and ent also doesn't speak the functional requirements that the most modern design of low-energy houses to the Window poses. These are the increased requirements for heat insulation and hermetic sealing, which are the procedures for heating, climate control and ventilation of the Build low-energy houses.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Herabsetzung der Ener gieverluste bei der Verbesserung der Schalldämmung, bei der Steigerung der Festigkeit, der Zuverlässigkeit, der hermeti schen Abdichtung unter Verbesserung der Funktionalfähigkeit sowie beim Beibehalten der Benutzungsbequemlichkeit.The aim of the invention is to reduce the energy pouring losses in the improvement of sound insulation at Increase in strength, reliability, hermetic sealing while improving the functionality as well as maintaining convenience of use.
Das gestellte Ziel wird dadurch erreicht, daß wärmegedämmen tes Fenster für ein Niedrig-Energie-Haus, das einen tragenden Wärmedämmrahmen der Fensteröffnung, einen wärmedämmenden Rah men für Fensterscheiben, eine wärmedämmende Fensterscheibe, Gummidichtungen für die Fensteröffnung sowie Ösen und eine Verschlußeinrichtung vorsieht, mit einem Unterdruck (Vakuum) in dem Scheibenzwischenraum des Wärmedämmscheibenfensters und mit der Möglichkeit eines dauernden Andrückens des Wärmedämm rahmens für Scheiben mit der Wärmedämmsscheibe an der Öff nungsplatte der tragenden Wärmedämmrahmens der Fensteröffnung ausgeführt ist, wobei die Gestaltung der Öffnung im Quer schnitt eine konische Abstufungsverbindung darstellt, deren Wärmedämmung und hermetische Abdichtung vermittels einer thermoelektrischen Verdichtung verwirklicht wird, die eine elastische Plastizität beim Erwärmen aufweist, die mit Hilfe eines mechanischen Endeinschalters eingeschaltet und mit Hil fe eines automatischen Ausschalters ausgeschaltet wird und dadurch die Fensteröffnung in Kombination mit den konventio nellen Gummiverdichtungen isoliert sowie die Möglichkeit gibt, die Fensteröffnung zu einer extremalen Zeit zu heizen, und daß außerdem das Fenster einen Innenabsperrahmen mit ei ner führenden gleitenden Oberfläche für den Wärmedämmrahmen für Fensterscheiben sowie eine Einklemmleiste für die Fen sterscheibe und auch die Federn des dauernden Andrückens und Randlagefixatoren des Innenabsperrahmen vorsieht.The goal is achieved by thermal insulation window for a low-energy house that has a load-bearing Thermal insulation frame of the window opening, a thermal insulation frame for window panes, a heat-insulating window pane, Rubber seals for the window opening as well as eyelets and a Closing device provides with a vacuum (vacuum) in the space between the panes of the thermal insulation window and with the possibility of permanently pressing the thermal insulation frame for panes with the thermal insulation pane at the opening of the load-bearing thermal insulation frame of the window opening is executed, the design of the opening in the cross cut represents a conical gradation connection whose Thermal insulation and hermetic sealing by means of one thermoelectric compression is realized, the one has elastic plasticity when heated, with the help a mechanical limit switch switched on and with Hil automatic switch off and thereby the window opening in combination with the konventio insulated rubber seals as well as the possibility gives to heat the window opening at an extreme time and that the window also has an internal shutoff frame with egg a leading sliding surface for the thermal insulation frame for window panes and a clamping strip for the windows and the springs of constant pressure and Edge fixers of the internal shut-off frame provides.
Zum Erreichen der hohen Festigkeitskennwerte und zwecks einer realen technischen Ausführung ist die wärmedämmende Fenster scheibe mit Unterdruck konvex ausgeführt und stellt ein hoh les Ellipsoid im Querschnitt dar, wobei diese sowohl dicht nicht auseinandernehmbar als auch auseinandernehmbar ausge führt werden kann und ein Luftabblasventil aufweist.To achieve the high strength values and for the purpose of one real technical design is the heat insulating window disc with convex design and creates a high les ellipsoid in cross section, these being both dense not disassembled as well as disassembled can be performed and has an air blow-off valve.
Im Falle einer Auseinandernehmbarkeit ist die wärmedämmende auseinandernehmbare Fensterscheibe unter Vorliegen eines Ke gelteils am Umfang ausgeführt und weist mindestens zwei Scheibenschichten auf, die über eine Vakuumfestigkeit sowie eine erhöhte Druckfestigkeit verfügen, und darüber hinaus enthalten die Stirnseiten der Fensterscheiben am Umfang im Kegelteil eine Bewehrung, wobei ein Paar Scheiben über einen Kegelschloß verfügt, der vor Unterdruckkraft zum Einklemmen unter Vorliegen am ganzen Umfang einer elastischen wärmedäm menden Unterdruckdichtung angesprochen wird. Solch eine Lö sung macht es möglich, den Unterdruck effektiv zu benutzen sowie eine höhere hermetische Abdichtung der wärmedämmenden Fensterscheiben zu erzielen.In the event of disassembly, the thermal insulation detachable window pane with the presence of a ke partially executed on the circumference and has at least two Disc layers on that have a vacuum resistance as well have increased compressive strength, and beyond contain the end faces of the window panes around the circumference Cone part of a reinforcement, with a pair of washers over one Cone lock has the vacuum force to pinch under the entire circumference of an elastic thermal insulation negative vacuum seal is addressed. Such a lion solution makes it possible to use negative pressure effectively as well as a higher hermetic seal of the thermal insulation To achieve window panes.
Zwecks des Erreichens höherer wärme-, schall- und Festig keitseigenschaften sowie technologischer Beschaffenheiten stellt der tragende wärmedämmende Fensteröffnungsrahmen sowie der wärmedämmende Rahmen für eine Fensterscheibe dünnwandige hermetische Umhüllungen dar, die mindestens aus zwei Thermo plastplatten oder in einer Kombination Metall-Holz-Thermo plast, oder in einer anderen beliebigen Kombination ausge führt sind und unter Druck mit Adhäsion zu den inneren Umhül lungsflächen mit einem harten Schaumstoff, beispielsweise Po lyurethanschaumstoff ausgefüllt sind und außerdem verfügt die Umhüllung über Verstärkungen an den Befestigungsstellen in Form von Anhäufungen und Verdickungen.In order to achieve higher heat, sound and strength properties and technological properties provides the load-bearing heat-insulating window opening frame as well the heat-insulating frame for a window pane thin-walled hermetic wrappings that consist of at least two thermo plastic plates or in a combination of metal and wood thermo plast, or in any other combination leads and under pressure with adhesion to the inner envelope development areas with a hard foam, for example buttocks are filled with polyurethane foam and the Wrapping over reinforcements at the fastening points in Form of accumulations and thickenings.
Außerdem weist der wärmedämmende Rahmen für Fensterscheiben eine führende Rutschfläche auf, die mit der führenden glei tenden Oberfläche der inneren Absperrahmen in Wechselwirkung tritt, was es gestattet, eine Verschiebungsfreiheit des wär medämmenden Rahmens für Fensterscheiben mit der wärmedämmen den Scheibe senkrecht auf die Fensterfläche zu erzielen. Dies ermöglicht es, zusammen mit den Federn des dauernden Andrüc kens, die stetig bzw. unstetig am Umfang der Innenfläche des Fensterscheibenrahmens untergebracht sind und mit der inneren Absperrahmen in Wechselwirkung tritt, bei einem Lauf der Fe dern unter Belastung, der die Arbeitsverformungen der Dich tungen übersteigt, ein stetiges, dauerndes Andrücken des Fen sterscheibenrahmens mit der Scheibe an die Öffnungsverdickun gen zu erreichen und dadurch die Öffnung zu verformen sowie zuverlässig hermetisch abzudichten.In addition, the heat-insulating frame for window panes a leading slide surface that matches the leading slide the surface of the inner shut-off frame interacts occurs, which allows freedom of movement of the would insulating frame for window panes with the thermal insulation to achieve the pane perpendicular to the window surface. This makes it possible, together with the springs of constant pressure kens, the steady or discontinuous on the circumference of the inner surface of the Window frame are housed and with the inner Shut-off frame interacts when the Fe is running under load, which is the working deformation of you a constant, constant pressing of the fen window frame with the window to the opening thickening reach and thereby deform the opening as well reliably seal hermetically.
Zur Sicherstellung einer Zentrierung des wärmedämmenden Rah mens für Fensterscheibe mit der wärmedämmenden Scheibe in be zug auf die Dichtungen bzw. den tragenden wärmedämmenden Rah men werden die Ösen und die Verschlußeinrichtung an dem inne ren Absperrahmen mit der Möglichkeit einer Einstellung befe stigt.To ensure centering of the thermal insulation frame mens for window pane with the heat-insulating pane in be train on the seals or the load-bearing thermal insulation frame men the eyelets and the closure device on the inside Fe ren Ren shut-off frame with the possibility of an adjustment increases.
Außerdem stellt man den inneren Absperrahmen zusammen mit der führenden Oberfläche sowie die Absperrleiste der Scheibe aus einem Metall bzw. in einer anderen beliebigen Ausführung (Metall-Holz-Plastmasse), aber bei der Sicherstellung einer ausreichenden Härte, die den Anforderungen zu den Arbeitsfä higkeit und Langlebigkeit sowie den Designanforderungen ent spricht, her.In addition, you put the inner shutoff frame together with the leading surface as well as the locking bar of the disc a metal or in any other design (Metal-wood-plastic mass), but ensuring one sufficient hardness that meets the requirements of the work ability and longevity as well as the design requirements speaks, forth.
Zur Befestigung der Verdichtungen sowie der wärmedämmenden Scheibe und der Absperrleiste und dementsprechend zur Ent wicklung der hermetischen Abdichtung verwendet man einen her metisierenden Leim sowie Selbstgewindeschneidschrauben.For fastening the compressions and the thermal insulation Washer and the barrier bar and accordingly to Ent hermetic sealing is used metisizing glue and self-tapping screws.
Außer dem Obendargelegten stellt die wärmeelektrische Dich tung eine flache geschlossene elastische Thermoplastische-, Gummi- bzw. Lederflasche, ausgefüllt mit einem leichtschmelz baren dielektrischen Stoff, mit einem im Inneren der Flasche untergebrachten flachen Heizelement, das aus einer stromlei tenden und einer Dämmschicht besteht, dar, wobei die strom leitende Schicht derselben aus einem Kohlen-Graphit-Gewebe oder aus einem anderen analogen Stoff und die Dämmschichten aus einem Lackgewebe, Glasfasergewebe oder aus einem anderen ähnlichen Stoff hergestellt ist. Solch eine Lösung gestattet es, eine hochwertige und effektive thermoelektrische Dichtung zu erhalten.In addition to the above, the thermoelectric provides you a flat closed elastic thermoplastic, Rubber or leather bottle, filled with a light melt dielectric material, with one inside the bottle housed flat heating element, which consists of a stromlei tendencies and an insulation layer, the current conductive layer of the same made of a carbon-graphite fabric or from another analog material and the insulation layers from a lacquered fabric, glass fiber fabric or from another similar fabric is made. Such a solution allowed it, a high quality and effective thermoelectric seal to obtain.
Zur Sicherstellung einer effektiven Arbeitsfähigkeit der Dichtung ist der mechanische Endeinschalter beziehungsweise automatischer Endausschalter der Weise angeordnet, daß es beim Verschließen oder Aufmachen des Fensters zu einem An schluß der thermoelektrischen Dichtung und beim Erzielen der Plastizität und der Verformung der Dichtung zu einem automa tischen Abkuppeln kommt.To ensure an effective ability to work Seal is the mechanical limit switch respectively automatic limit switch arranged the way that it when closing or opening the window to an on conclusion of the thermoelectric seal and in achieving the Plasticity and the deformation of the seal to an automa table uncoupling is coming.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen es zeigt: The invention is explained in more detail with reference to the drawings, in which it shows:
Fig. 1 eine Gesamtansicht des wärmegedämmten Fensters für ein Niedrig-Energie-Haus (eine Ansicht vom innen des Hauses); Fig. 1 is an overall view of the heat-insulated window for a low-energy house (a view from the inside of the house);
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in einem ver größerten Maßstab mit einem Ausriß in der Mit te des Fensters; Figure 2 is a section along the line AA on a larger scale with a tear in the middle of the window.
Fig. 3 eine Baueinheit I in natürlicher Größe der er sten Version; Fig. 3 is a unit I in natural size of the most version;
Fig. 4 eine Baueinheit I in natürlicher Größe der zweiten Version; Figure 4 is a structural unit I in natural size of the second version.
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie B-B in natür licher Größe der ersten Version; Figure 5 shows a cross section along the line BB in natural size of the first version.
Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie B-B in natür licher Größe der zweiten Version; Figure 6 shows a cross section along the line BB in natural size of the second version.
Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie C-C in natür licher Größe;7 shows a cross section along the line CC in natuer Licher size.
Fig. 8 gibt ein Prinzipschema der Verbindungen für ein wärmegedämmtes Fenster für ein Niedrig- Energie-Haus wieder. Fig. 8 shows a schematic diagram of the connections for a thermally insulated window for a low-energy house.
Wärmegedämmtes Fenster für ein Niedrig-Energie-Haus besteht aus einem tragenden wärmedämmenden Rahmen einer Fensteröff nung 1, einem Wärmedämmrahmen für Fensterscheibe 2, einer wärmedämmenden Fensterscheibe 3, einer Außengummidichtung 4, einer Innengummidichtung 5, einer Dichtung für die Scheibe 6, Fensterösen 7, einer Fensterverschlußeinrichtung 8, einem Scheibenzwischenraum 9, einer Vakuumscheibe 10, 10*, einer thermoelektrischen Dichtung 11, einem mechanischen Endein schalter 12, einem selbsttätigen Endabschalter 13, einem In nenabsperrahmen 14 mit einer führenden gleitenden Fläche 15, einer Einklemmleiste der Fensterscheibe 16, aus Federn des dauernden Andrückens 17, Randlagefixatoren des inneren Ab sperrahmens 18, einem Scheibenvakuumventil zum Luftabblasen 19, einer Innenbewehrung für die Fensterscheibe 20, einer elastischen wärmedämmenden Vakuumdichtung 21, einer Fenster öffnungsplatte des Wärmedämmrahmens 22, einer Wandplatte des Wärmedämmrahmens 23, einer Scheibenplatte eines Wärmedämmrah mens für Fensterscheibe 24, einer gleitenden Platte des Wär medämmrahmens für Fensterscheibe 25, einem harten Polyuret hanschaumstoff 26, Anhäufungen und Verdickungen der Platten 27, einer führenden Plattenrutschfläche 28, einem Leim zum hermetischen Abdichten 29, den Selbstgewindeschneidschrauben 30, 31, 32, einer flachen geschlossenen elastischen Gummifla sche 33, ausgefüllt mit einem leichtschmelzbaren dielektri schen Stoff 34, beispielsweise Paraffin, einem flachen Elek troheizelement 35, das sich aus einer stromleitenden Schicht aus einem Kohlen-Graphit-Gewebe 36 sowie aus den Dämmschich ten 37 aus einem Lackgewebe zusammensetzt. Um eine reale Aus führung und Arbeitsfähigkeit sicherzustellen, sieht außerdem das wärmegedämmte Fenster für ein Niedrig-Energie-Haus ein Thermoelement der wärmeelektrischen Dichtung 38, Fensterkrag dächer 39, 40, ein Fensterbrett 41, Ösenlaschen 42, Ösenkonso len 43, Ösenachsen 44, eine Lasche der Sperreinrichtung 45, eine Achse der Sperreinrichtung 46, einen Sperriegel der Sperreinrichtung 47, einen Sperreinrichtungsgriff 48, einen Sperreinrichtungfixator 49, Schrauben 50, Schraubenmuttern 51 sowie Scheiben 52, 53, 54 vor.Thermally insulated window for a low-energy house consists of a load-bearing heat-insulating frame, a window opening 1 , a heat-insulating frame for window pane 2 , a heat-insulating window pane 3 , an outer rubber seal 4 , an inner rubber seal 5 , a seal for the pane 6 , window eyelets 7 , one Window closure device 8 , a pane gap 9 , a vacuum pane 10 , 10 *, a thermoelectric seal 11 , a mechanical end switch 12 , an automatic limit switch 13 , an inner shutoff frame 14 with a leading sliding surface 15 , a clamping strip of the window pane 16 , made of springs of Continuous pressing 17 , edge fixers from the inner From locking frame 18 , a disc vacuum valve for air blowing 19 , an inner reinforcement for the window pane 20 , an elastic heat-insulating vacuum seal 21 , a window opening plate of the thermal insulation frame 22 , a wall plate of the W ärmedämmrahmens 23 , a disc plate of a Wärmedämmrah men for window pane 24 , a sliding plate of the thermal insulation frame for window pane 25 , a hard polyurethane foam 26 , piling and thickening of the plates 27 , a leading plate sliding surface 28 , a glue for hermetic sealing 29 , the self-tapping screws 30 , 31 , 32 , a flat closed elastic rubber bottle 33 , filled with an easily fusible dielectric material 34 , for example paraffin, a flat electrical heating element 35 , which is made of a current-conducting layer of a carbon-graphite fabric 36 and of the insulation layers 37 composed of a lacquer fabric. In order to ensure a real execution and work ability, the thermally insulated window for a low-energy house also sees a thermocouple of the thermal electrical seal 38 , window collar roofs 39 , 40 , a window sill 41 , eyelet brackets 42 , eyelet consoles 43 , eyelet axes 44 , a tab the locking device 45 , an axis of the locking device 46 , a locking bolt of the locking device 47 , a locking device handle 48 , a locking device fixator 49 , screws 50 , screw nuts 51 and washers 52 , 53 , 54 .
Das Fenster arbeitet in folgender Weise: Beim Sperren kommt es zur Verformung der Federn des dauernden Andrückens, die eine gleichbleibende verformbare Verdich tungsbeanspruchung der Fensteröffnung erzeugen, während beim Erreichen einer Elastizität durch die thermoelektrische Ver dichtung, die beim Sperren eingerückt wird, kommt es zur Ver formung derselben, wodurch auch die Gummidichtungen der Fen steröffnung verformt werden und somit die Fensteröffnung durch alle Verdichtungen in einer Kombination untereinander zuverlässig und dicht isoliert wird. Beim Aufmachen des Fen sters nehmen die Fenster ihre ursprüngliche Form an.The window works in the following way: When locking, the springs of the permanent are deformed Pressing that a constant deformable compaction generate stress on the window opening, while at Achieving elasticity through the thermoelectric Ver seal that is indented when locking, it comes to Ver Forming the same, which also the rubber seals of the fen opening are deformed and thus the window opening through all densities in a combination with each other is reliably and tightly insulated. When opening the fen sters the windows take on their original shape.
Die vorliegende technische Lösung ermöglicht es, die techni schen Widersprüche, die dem Prototyp eigen sind, zu vermei den, und die Wärmeverluste durch die Fenster bedeutend herab zusetzen sowie eine adäquate Wärmedämmung der Fenster mit den anderen Bauteilen des Niedrig-Energie-Hauses zu erreichen. Außerdem macht es solch eine Lösung möglich, funktionale An forderungen, die die Verfahren zur Heizung, Klimaregelung und Ventilation der modernen Niedrig-Energie-Häuser fordern, zu befriedigen.The present technical solution enables the techni avoid contradictions inherent in the prototype den, and the heat losses through the windows significantly clog as well as adequate thermal insulation of the windows with the to reach other components of the low-energy house. It also makes such a solution possible, functional requirements that the procedures for heating, climate control and Ventilation of modern low-energy houses is demanding too to satisfy.
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