Gerahmtes Flächenelement sowie Rahmenprofil für ein derartiges gerahmtes Flächentragelement

Die Erfindung betrifft ein gerahmtes Flächentragelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Rahmenprofil für ein derartiges gerahmtes Flächentragelement.

Ein gerahmtes Flächentragelement der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE 103 20 830 A1. Dieses gerahmte Flächentragelement hat sich in der Praxis gut bewährt. Gleichwohl besteht ständig ein Bedarf, die wärmeisolierenden Eigenschaften eines derartigen Flächentragelements weiter zu verbessern.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gerahmtes Flächentragelement der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass dessen wärmeisolierende Wirkung verbessert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein gerahmtes Flächentragelement mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Luftkonvektion in der Aufnahmekammer einen wesentlichen Beitrag zum Wärmeübergang zwischen der Außen- und der Innenseite des gerahmten Flächentragelements liefert. Benachbart zum äußeren Dichtprofil liegt in der Aufnahmekammer relativ kalte Luft vor. Diese strömt bei den bisher bekannten gerahmten Flächentragelementen durch Konvektion in die dem inneren Dichtprofil benachbarten Bereiche der Aufnahmekammer. Zentrierelemente, wie sie beispielsweise aus der DE 20 2005 001 073 U1 bekannt sind, vermögen diese Konvektion nicht wirksam zu unterbinden, da sie keine sichere und dichtende Unterteilung der Aufnahmekammer gewährleisten. Aus dem Stand der Technik sind auch gerahmte Flächentragelemente mit voll umlaufender Verklebung bekannt. Eine derartige voll umlaufende Verklebung stellt jedoch eine Wärmebrücke dar, die nicht toleriert werden kann.

Schließlich sind von den Dichtprofilen, die den Randabschnitt des Flächentragelements zu den seitlichen Begrenzungswänden am übergang zu den Sichtseiten des Profilrahmens abdichten, ausgehende Begrenzungsabschnitte zur Begrenzung einer eingebrachten Kleberaupe bekannt. Als Beispiel hierfür sei die DE 20 2005 009 450 IM genannt. Diese bekannten, an den den Sichtseiten-übergängen zugeordneten Dichtprofilen angeformten Kleberaupen-Begrenzungen sind zur nennenswerten Unterbindung einer Konvektion in der Aufnahmekammer, wie erfindungsgemäß erkannt wurde, nicht geeignet, da, sofern durch die bekannten Kleberaupen-Begrenzungen überhaupt eine Unterteilung der Aufnahmekammer in gegeneinander abgedichtete Kammerabschnitte erfolgt, ein Kammerabschnitt verbleibt, dessen Volumen praktisch so groß ist wie das Gesamtvolumen der Aufnahmekammer.

Durch das erfindungsgemäße Dichtelement wird die Aufnahmekammer in zwei Kammerabschnitte unterteilt, wobei einer der Kammerabschnitte der Außenseite und der andere der beiden Kammerabschnitte der Innenseite des Profilrahmens zugeordnet ist. In diesen beiden Kammerabschnitten hat die hierin enthaltene Luft jeweils eine relativ homogene Temperatur. In den einzelnen Kammerabschnitten findet daher, falls überhaupt, nur eine gerin- ' ge Konvektion statt. Zwischen den Kammerabschnitten ist die Konvektion aufgrund des Dichtelements unterbunden. Ein nennenswerter Wärmeübergang zwischen der Außen- und der Innenseite des Profilrahmens aufgrund von Konvektion wird durch das Dichtelement daher wirkungsvoll verhindert. Wie Messungen der Anmelderin ergeben haben, führt das Dichtelement zu einer erheblichen Verringerung des Wärmeübergangskoeffizienten des gesamten gerahmten Flächentragelements. Die Wärmeisolierung durch das gerahmte Flä- chentragelement ist daher durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Dichtelements deutlich verbessert. Das erfindungsgemäße Verhältnis zwischen der Stärke des Dichtelements und der Dicke des Randabschnitts gewährleistet dabei, dass kein nennenswerter Wärmeübergang durch das Dichtelement selbst erfolgt. Luft in der Aufnahmekammer, die an sich einen guten Wärmeisolator darstellt, wird durch das Dichtelement nur unwesentlich verdrängt. Damit die Konvektionshemmung durch das Dichtelement besonders wirksam ist, sollten die nach der Unterteilung durch das Dichtelement vorliegenden Kammerabschnitte bevorzugt in ihrer Größe vergleichbare Volumina aufweisen.

Ein Verhältnis der Erstreckung der Kammerabschnitte zur Stärke des Dichtelements nach Anspruch 2 stellt sicher, dass mindestens zwei Kammerabschnitte mit einem nennenswerten Volumenanteil an der gesamten Aufnahmekammer vorliegen.

Aufgrund dieser Unterteilung ist kein Kammerabschnitt so groß, dass in diesem ein Wärmeübergang durch Konvektion in vergleichbarem Umfang wie in der gesamten Aufnahmekammer ohne unterteilendes Dichtelement stattfindet.

Eine Fixierung des Dichtelements nach Anspruch 3 ist unaufwändig. Alternativ kann das Dichtelement auch an einer der Begrenzungswände des Aufnahmeabschnitts z. B. durch Koextrusion einstückig angeformt sein.

Eine Dichtlippe nach Anspruch 4 gewährleistet eine sichere Abdichtung, ohne dass es auf eine zu exakte Relativpositionierung des Flächentragelements zum Rahmenprofil ankommt. Die Dichtlippe kann im Querschnitt einen gebogenen oder schrägen Verlauf haben.

Eine Kompressions-Schlauchdichtung nach Anspruch 5 kann besonders günstig hergestellt werden und ist in ihrer Positionierung flexibel.

Einzel-Dichtelemente nach Anspruch 6 können so angeordnet sein, dass der größte zusammenhängende Kammerabschnitt im Vergleich zur gesamten Aufnahmekammer ein recht geringes Volumen hat, zum Beispiel ein Volumen, welches weniger als halb so groß ist als das Gesamtvolumen der Aufnahmekammer. Hierdurch kann ein Wärmeübergang durch Konvektion besonders wirkungsvoll unterbunden werden.

Ein Dichtelement nach Anspruch 7 ermöglicht die Verwendung von im Vergleich zum Stand der Technik unveränderten Rahmenprofilen, da das Dichtelement nicht am Rahmenprofil, sondern am Flächentragelement fixiert ist.

Eine Ausführung des Dichtelements nach Anspruch 8 hat sich zur Erzielung einer sicheren dichtenden Unterteilung der Aufnahmekammer als besonders geeignet herausgestellt.

Auch ein Dichtelement nach Anspruch 9 gewährleistet eine sichere dichtende Unterteilung der Aufnahmekammer in Kammerabschnitte.

Die Vorteile des Anspruchs 10 entsprechen denen, die oben im Zusammenhang mit dem Anspruch 7 erwähnt wurden. Der Aufnahmerahmen kann als Aufsatz auf ein herkömmliches Flächentragelement ausgebildet sein, so dass das erfindungsgemäße Dichtelement einsetzbar ist, ohne dass am Flächentragelement einerseits oder am Rahmenprofil andererseits Veränderungen vorgenommen werden müssen.

Hierdurch können bestehende gerahmte Flächentragelemente zu erfindungsgemäßen gerahmten Flächentragelementen mit relativ geringem Aufwand umgerüstet werden.

Eine Anordnung des Dichtelements nach Anspruch 11 gewährleistet eine Unterteilung der Aufnahmekammer in zwei vergleichbar große Kammerabschnitte. Alternativ ist es möglich, das Dichtelement auch an seitlichen Begrenzungswänden der Aufnahmekammer anzuordnen. Hierbei muss allerdings gewährleistet sein, dass die Aufteilung in Kammerabschnitte derart ist, dass im größten verbleibenden Kammerabschnitt kein nennenswerter Wärmeübergang durch Konvektion erfolgt.

Mindestens ein Trag- und Positionierklotz nach Anspruch 12 gewährleistet eine gleichmäßige statische Kraftüberleitung vom Flächentragelement auf den Profilrahmen, wobei gleichzeitig eine sichere Abdichtung der Kammerabschnitte der Aufnahmekammer gegeneinander auch am Ort des mindestens einen Trag- und Positionierklotzes gewährleistet ist. Die Aussparung im mindestens einen Trag- und Positionierklotz kann zudem sicherstellen, dass das Dichtelement am Ort des mindestens einen Trag- und Positionierklotzes nicht übermäßig verformt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rahmenprofil für ein erfindungsgemäßes Flächentragelement anzugeben.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Rahmenprofile mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 13 und alternativ im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 14 angegebenen Merkmalen.

Die Vorteile derartiger Rahmenprofile entsprechen denjenigen, die oben im Zusammenhang mit den Vorteilen des gerahmten Flächentragelements angegeben wurden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein gebrochen dargestelltes Rahmenprofil zum Aufbau eines Profilrahmens für ein Flächentragelement in Form einer Doppelvergla- sung;

Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Schnittdarstellung das Rahmenprofil mit eingesetztem Flächentragelement und eingesetzter Glasleiste;

Fig. 3 eine zu Fig. 2 ähnliche Darstellung mit zusätzlich eingebrachtem Klebstoff zur

Verklebung des Flächentragelements mit dem Rahmenprofil;

Fig. 4 bis 9 zu Fig. 3 ähnliche Darstellungen weiterer Ausführungsformen gerahmter Flä- chentragelemente;

Fig. 10 schematisch eine Seitenansicht des gerahmten Flächentragelements mit zur Erleichterung der Darstellung abgenommener Glasleiste und abschnittsweise in Umlaufrichtung des Profilrahmens vorliegendem Klebstoff; und

Fig. 11 eine zu Fig. 3 ähnliche Darstellung in einer einen Glasklotz enthaltenden Schnittebene.

Ein in Fig. 1 gebrochen im Querschnitt dargestelltes Rahmenprofil 1 ist Teil eines in Fig. 10 dargestellten Profilrahmens 2 für ein Flächentragelement 3 in Form einer Isolierverglasung mit zwei miteinander verbundenen Glasscheiben 4, 5, die im Schnitt zum Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist. Die Verbindung der Glasscheiben 4, 5 erfolgt randseitig über ein Verbin- dungs-Profilelement 5a. Bei der in der Fig. 2 linken Glasscheibe 4 handelt es sich um die bei montiertem gerahmtem Flächentragelement äußere Scheibe und bei der Glasscheibe 5 um die innere Scheibe. Das Rahmenprofil 1 weist eine Mehrzahl von Hohlkammern auf, die in der Zeichnung nur ausschnittsweise sichtbar sind.

Der Profilrahmen 2 läuft stirnseitig um das Flächentragelement 3 um. Ein umlaufender Randabschnitt 6 des Flächentragelements 3 wird von einem Aufnahmeabschnitt 7 des Profilrahmens 2 aufgenommen, der auch als Glasfalz bezeichnet wird. Der Aufnahmeabschnitt 7 wird gebildet einerseits vom Rahmenprofil 1 und andererseits von einer Leiste 8, die auch als Glasleiste bezeichnet wird, und mit einem Steg 9 in eine Rastaufnahme 10 des Rahmenprofils 1 eingerastet ist. Das Rahmenprofil 1 und die Leiste 8 sind Extrusionsprofile.

Der Randabschnitt 6 des Flächentragelements 3 ist von Begrenzungswänden 11, 12, 13 des Aufnahmeabschnitts 7 parallel und senkrecht zu einer vom Flächentragelement 3 vorgegebenen Tragelementebene 14, die mittig zwischen den Glasscheiben 4, 5 liegt, umlaufend beabstandet.

Hierdurch ist eine umlaufende und im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Aufnahmekammer 15 zwischen dem Randabschnitt 6 und den Begrenzungswänden 11 bis 13 des Profilrahmens 2 gebildet. Die Begrenzungswand 11 bildet den in Fig. 2 linken Schenkel, die Begrenzungswand 12 den unteren Schenkel und die Begrenzungswand 13 den eine Stufe enthaltenden rechten Schenkel der äußeren Begrenzung dieser U-Form.

Beiderseits der Tragelementebene 14 sind einander gegenüberliegend Dichtprofile 16, 17 vorgesehen. Diese dichten den Randabschnitt 6 des Flächentragelements 3 zu den seitlichen Begrenzungswänden 11 , 13 am übergang zwischen diesen und äußeren und inneren Sichtseiten 18, 19 des Profilrahmens 2 ab.

Das Dichtprofil 16 liegt über drei zueinander parallele Auflageabschnitte an der äußeren Glasscheibe 4 an und ist formschlüssig in einen Aufnahmeabschnitt 20 des Rahmenprofils 1 eingerastet. Das Dichtprofil 16 dient insbesondere dazu, das Rahmenprofil 1 schlagregendicht gegen das Flächentragelement 3 abzudichten.

Das Dichtprofil 17 ist durch zwei übereinander an der inneren Glasscheibe 5 anliegende Dichtlippen gebildet. Die Dichtlippen sind an der Leiste 8 anextrudiert, nämlich durch Koextrusion in 2-K-Technik angeformt.

Von den Dichtprofilen 16, 17 separat ist ein Dichtelement 21 , welches am Randabschnitt 6 des Flächentragelements 3 umlaufend anliegt. Das Dichtelement 21 ist aus einem im Vergleich zum Rahmenprofil 1 weichen und elastischen Material. Ein Fuß 22 des Dichtelements 21 ist formschlüssig in einer Aufnahmenut 23 fixiert. Letztere ist einstückig an der unteren Begrenzungswand 12 des Aufnahmeabschnitts 7 angeformt. Die Aufnahmenut 23 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, in der unteren Begrenzungswand 12 versenkt oder auf dieser aufgesetzt, wie in Fig. 2 dargestellt, ausgebildet sein. Das Dichtelement 21 hat eine im Querschnitt gebogene und elastische freie Dichtlippe 24, die in einer zum Beispiel in den Fig. 2 und 3 dargestellten Dichtposition, über eine seitliche Lippenwand 25 dichtend am Flächentragelement 3 im Bereich des Verbindungs-Profilelements 5a anliegt.

Alternativ kann die Dichtlippe 24 im Querschnitt keinen gebogenen, sondern einen schrägen Verlauf aufweisen.

Das Dichtelement 21 dichtet die untere Begrenzungswand 12 umlaufend gegen das Flä- chentragelement 3 ab. Auf diese Weise wird die Aufnahmekammer 15 in einer Trennebene 26, die parallel zur Tragelementebene 14 verläuft, in zwei Kammerabschnitte 27, 28 unterteilt.

Eine Stärke S (vgl. Fig. 1) des Dichtelements 21 ist dort, wo das Dichtelement 21 die Kammerabschnitte 27, 28 voneinander trennt, weniger als halb so groß wie eine Dicke D des Randabschnitts 6 des Flächentragelements 3 senkrecht zur Trennelementebene 14. Bei der Ausführung des Dichtelements 21 nach den Fig. 1 bis 3 ist die Stärke S sogar weniger als ein Zehntel der Dicke D. Das Dichtelement 21 ist daher als Wärmebrücke zwischen den Kammerabschnitten 27 und 28 vernachlässigbar.

Die Unterteilung der Aufnahmekammer 15 durch das Dichtelement 21 ist asymmetrisch. Der dem Dichtprofil 16 benachbarte, äußere Kammerabschnitt 27 ist kleiner als der dem Dichtprofil 17 benachbarte innere Kammerabschnitt 28. Die Erstreckung der Kammerabschnitte 27, 28 senkrecht zur Tragelementebene 14 ist mehr als doppelt so groß, im dargestellten Ausführungsbeispiel sogar mehr als zehnmal so groß, wie die Stärke S des Dichtelements 21. Hierdurch ist sichergestellt, dass keiner der Kammerabschnitte 27, 28 nach der Unterteilung so groß ist, dass durch das Dichtelement die Konvektionsverhältnisse in der Aufnahmekammer 15 nicht nennenswert beeinflusst werden.

Ein Vergleich der Fig. 2 und 3 mit der Fig. 1 zeigt, dass das Dichtelement 21 in der Dichtposition verglichen mit einer in Fig. 1 dargestellten freien Position im Bereich der Dichtlippe 24 stärker umgebogen und damit gegen das Flächentragelement 3 vorgespannt ist. Dies gewährleistet eine sichere Dichtwirkung des Dichtelements 21 und damit eine im wesentlichen gasdichte Unterteilung der Aufnahmekammer 15 in die Kammerabschnitte 27, 28.

Fig. 3 zeigt am Dichtelement 21 rechts angrenzend eine Klebstoffraupe 29, die zur Befestigung des Flächentragelements 3 am Profilrahmen 2 dient. Die Klebstoffraupe 29 ist in Fig. 3 nach unten begrenzt durch die Begrenzungswand 12, nach oben begrenzt durch das Flächentragelement 3 und nach links begrenzt durch das Dichtelement 21.

Die Klebstoffraupe 29 ist nicht voll umlaufend um den Profilrahmen 2 ausgeführt, sondern, es liegt eine partielle Verklebung mit mehreren Klebstoffraupenabschnitten vor, wie diese an sich aus der DE 103 20 830 A1 bekannt ist.

Fig. 10 zeigt die Verteilung der Klebstoffraupe 29 im Profilrahmen 2. Die Klebstoffraupe 29 ist in vier Abschnitten aufgetragen, wobei jeweils ein Klebstoffraupenabschnitt einer der vier Rahmenseiten des rechteckigen Profilrahmens 2 zugeordnet ist. Die Klebstoffraupenabschnitte überdecken jeweils über die Hälfte einer Seite des Profilrahmens 2, wobei sie jeweils mittig im dieser Seite zugeordneten Aufnahmeabschnitt 7 angeordnet sind.

Fig. 4 bis 9 zeigen weitere Ausführungsformen von Profilrahmen 2, die sich insbesondere in der Gestaltung des Dichtelements zur Unterteilung der Aufnahmekammer 15 unterscheiden. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 sowie 10 beschrieben wurden, tragen dieselben Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Ein Dichtelement 30 nach Fig. 4 unterscheidet sich vom Dichtelement 21 nach den Fig. 1 und 3 durch die Querschnittsform einer Dichtlippe 31. Letztere ist bei der Ausführung nach Fig. 4 derart S-förmig gebogen ausgeführt, dass die Dichtlippe 31 über einen freien Kantenabschnitt am Flächentragelement 3 anliegt.

Ein Dichtelement 32 nach Fig. 5 ist als Kompressions-Schlauchdichtung ausgebildet. Letzte ist zwischen der Begrenzungswand 12 und dem Flächentragelement 3 in Aufnahmeabschnitt 7 umlaufend um den Profilrahmen 2 angeordnet. In der in Fig. 5 dargestellten Dichtstellung ist das Dichtelement 32 komprimiert, so dass es einen in etwa ovalen Querschnitt hat.

Ein Dichtelement 33 nach Fig. 6 hat einen teilkreisförmigen Querschnitt. Beide Randabschnitte 34, 35 dieser Querschnittsform liegen am Flächentragelement 3 an. Zwischen den beiden Randabschnitten 34, 35 liegt das Dichtelement 33 an der Begrenzungswand 12 an. Alternativ ist es möglich, dass die Randabschnitte 34, 35 an der Begrenzungswand 12 anliegen und dass das Dichtelement 33 zwischen den Randabschnitten 34, 35 am Flächentragelement 3 anliegt. In der in Fig. 6 dargestellten Dichtstellung ist das Dichtelement 33 zwischen dem Flächentragelement 3 und der Begrenzungswand 12 vorgespannt.

Ein Dichtelement 36 nach Fig. 7 umfasst mehrere Einzel-Dichtelemente 37, die hintereinander im Aufnahmeabschnitt 7 umlaufend um den Profilrahmen 2 derart angeordnet sind, dass die Aufnahmekammer 15 senkrecht zur Tragelementebene 14 in mehrere Kammerabschnitte unterteilt ist, nämlich in den Kammerabschnitten 27, 28 der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 entsprechende Kammerabschnitte 38, 39 und in zwischen benachbarten Einzel-Dichtelementen 37 liegende Kammerabschnitte 40. Die Erstreckung der Kammerabschnitte 38, 39 senkrecht zur Tragelementebene 14 ist auch bei der Ausführung nach Fig. 7 mehr als doppelt so groß wie die Stärke der Einzel-Dichtelemente 37 dort, wo diese die Kammerabschnitte 38 bis 40 voneinander trennen. Die Einzel-Dichtelemente 37 sind am Verbindungs-Profilelement 5a fixiert und können beispielsweise einstückig mit diesem ausgebildet sein. Die Einzel-Dichtelemente 37 haben einen in etwa klauenförmigen Querschnitt.

Ein Dichtelement 41 nach Fig. 8 umfasst mehrere, nämlich insgesamt drei nach Art der Einzel-Dichtelemente 37 nach Fig. 7 hintereinander angeordnete Einzel-Dichtelemente 42. Die Einzel-Dichtelemente 42 haben Dichtlippen 43, die wie die Dichtlippe 31 des Dichtelements 30 nach Fig. 4 S-förmig gebogen sind. Die Einzel-Dichtelemente 42 können insbesondere einstückig mit dem Rahmenprofil 1 verbunden sein, zum Beispiel mit diesem in 2- K-Technik koextrudiert sein.

Ein Dichtelement 44 nach Fig. 9 ist nach Art eines der Einzel-Dichtelemente 37 der Ausführung nach Fig. 7 ausgebildet. Das Dichtelement 44 wird von einem Aufnahmerahmen 45 getragen, der das Flächentragelement 3 umlaufend umgibt und dabei dessen Stirnseite umgreift.

Fig. 11 zeigt entsprechend Fig. 3 einen Schnitt durch das Rahmenprofil 1 auf Höhe eines Trag- und Positionierklotzes 46. Letzterer dient zur statischen Lastaufnahme des Flächen- tragelements 3 sowie zur korrekten Positionierung des Flächentragelements 3 im Profilrahmen 2. In Umfangsrichtung um den Profilrahmen 2 verteilt liegt eine Mehrzahl derartiger Trag- und Positionierklötze 46 vor, die auch als Glasklötze bezeichnet werden. Im Bereich der Trennebene 26 hat der Trag- und Positionierklotz 46 eine Aussparung 47 zur Aufnahme des Dichtelements 21. Die Aussparung 47 wird von einem sich keilförmig verjüngenden Randabschnitt 48 des Trag- und Positionierklotzes 46 begrenzt. Das Flächentragelement 3 liegt über seine ganze Breite am Trag- und Positionierklotz 46 an.

Aufgrund der Keilform des Randabschnitts 48 wird die statische Last vom Trag- und Positionierklotz 46 großflächig an die Begrenzungswand 12 weitergegeben. Auf Höhe des Trag- und Positionierklotzes 46 dichtet das Dichtelement 21 über die Dichtlippe 24 gegen den Randabschnitt 48 des Trag- und Positionierklotzes 46 ab. Der Randabschnitt 48 wiederum dichtet gegen das Flächentragelement 3 ab. Die Trag- und Positionierklötze 46 sind also aus einem Material, welches eine derartige Dichtfunktion gewährleistet.