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Die
Erfindung betrifft eine Fassadenverkleidungen nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Fassaden
insbesondere im Gewerbebau werden heute vielfach über Isolierglas-Systeme
realisiert. Die Befestigung der einzelnen Fassadenelemente, die
aus Isolierglasscheiben bestehen, am Gebäude erfolgt über eine
Konstruktion aus Profilschienen, die am Mauerwerk des Gebäudes befestigt
ist. Als Haltekonstruktion in Profilschienen-Technik setzt sich
heute immer mehr das sogenannten Pfosten-Riegel-System durch, das aus senkrecht verlaufenden
Profilschienen – Pfosten – und horizontal
verlaufenden Profilschienen – Riegel – besteht.
Die Befestigung der einzelnen Isolierglasscheiben an ein derartiges
Pfosten-Riegel-System
erfolgt beim "Structural-glazing"-System durch Kleben
der Isolierglasscheiben am Scheibenrand mittels elastomerer Dichtungsstoffe
an den einzelnen Profilschienen des Pfosten-Riegel-Systems. Auch
eine punktförmige Befestigung
der einzelnen Isolierglasscheiben über Halteelemente am Pfosten-Riegel-System
ist als Befestigungstechnik etabliert.
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Die
physikalischen Anforderungen an derartige Fassadensysteme sind vielfältig. Neben
einer möglichst
optimalen Wärmeisolierung
muß die Glas-Stahl-Konstruktion
eine ausreichende mechanische Festigkeit insbesondere gegen Winde
aufweisen. Vor allem an den Rändern
und Ecken der Fassadenelemente ist für eine ausreichende Abdichtung gegen
Schlagregen und Dampf von außen
zu sorgen. Für
die Abdichtung ist UV-beständiges
Dichtungsmaterial einzusetzen. Tauwasserfreiheit in der Glas-Stahl-Konstruktion
ist durch Vorsehen geeigneter Entwässerungs-, Be- und Entlüftungs-Kanäle sicherzustellen.
Schließlich
sind die einzelnen Materialien hinsichtlich ihrer gegenseitigen
physikalisch-chemischen Verträglichkeit
aufeinander abzustimmen.
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Für die Befestigung
der einzelnen Fassadenelemente an eine Profilschienen-Konstruktion
sind in den letzten Jahren eine Vielzahl an konstruktiven Lösungen erarbeitet
worden. Klemmprofile, die die Außenscheiben zweier benachbarter
Fassadenelemente über
eine Glasanlagedichtung von außen
greifen und über
den Zwischenraum zwischen zwei Fassadenelementen mit dem gebäudeseitigen
Pfosten-Riegel-System mechanisch verbinden, weisen den Nachteil
auf, dass sie die planare Glasfassade unterbrechen. Da dies aus ästhetischen
Gesichtspunkten nicht akzeptabel ist, wurden Halte-Konstruktionen
entwickelt, die die Isolierglassysteme an der Stirnseite oder an
der Innenscheibe greifen.
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Haltekonstruktionen,
die einzig über
Dichtungsstoffe entweder an der Innenseite der Innenscheibe oder
an der Stirnseite von Innen- oder Außenscheibe das Isolierglassystem
kontaktieren, sind vor allem bei stärkeren mechanischen Beanspruchungen – z.B. Stürme, Vibrationen
bzw. Beben an der Erdoberfläche – von der
Festigkeit und dem Haltevermögen
des Dichtungsstoffes abhängig.
Da die Festigkeitseigenschaften heutiger Dichtungsstoffe wie auch
die Adhäsionseigenschaften
heutiger Dichtungsstoffen mit den Materialien Glas, Metall oder Kunststoff
noch nicht ausgereift sind, um derartige mechanische Anforderungen
erfüllen
zu können, sind
stabilere Haltevorrichtungen zu entwickeln.
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In
der
US 4,500,572 werden
verschiedene Ausführungsformen
dargestellt, bei denen die Haltevorrichtungen direkt im Randverbund
des Isolierglassystems angreifen. Dieser Randverbund besteht i.a. aus
einem Aluminiumprofil, das über
eine erstes Dichtungsmaterial mit den beiden Isolierglasscheiben
verbunden ist, und in Richtung der Stirnfläche des Isolierglassystems
aus einem zweiten Dichtungsmaterial, das den gesamten Zwischenraum zwischen
den beiden Isolierglasscheiben ausfüllt. Ein vertieftes Eindringen
der Halteelemente in den Randverbund, insbesondere ein mechanisches
Verbinden der aus Metall hergestellten Halteelemente mit dem Aluminiumprofil
ermöglicht
eine vergleichsweise stabile Befestigung des Isolierglassystems über die
Halteelemente an das Pfosten-Riegel-System.
Die direkte mechanische Verbindung des Halteelements mit den beiden
Aluminiumprofilen zweier benachbarter Fassadenelemente weist aber
auch Nachteile auf. Die Montage einzelner Fassadenelemente über ein Halteelement
am Pfosten-Riegel-System vor Ort scheidet aus, da die mechanische
Verbindung des Halteelements mit den beiden Aluminiumprofilen bereits
bei der Herstellung des Isolierglassystems erfolgen muß. Wie eine
großflächige Fassade
bestehend aus mehreren Fassadenelemente mit einer derartigen Haltekonstruktionen
hergestellt und vor Ort montiert werden kann, ist aus dem Lösungsvorschlag nicht
ersichtlich. Ein weiterer Schwachpunkt dieser Haltekonstruktion
ist in der nicht möglichen
Justage der einzelnen Fassadenelemente zueinander im Montageprozeß zu sehen,
da dies bei einer direkten mechanischen Verbindung der Haltevorrichtung
mit dem Aluminiumprofil nicht realisierbar ist.
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In
der
DE 36 26 194 A1 können die
einzelnen Fassadenelemente zueinander justiert werden, indem die
relative Position jedes Fassadenelements zum Halteelement über eine
Klebeverbindung zwischen Halteelement und einem im Dichtungsmaterial des
Randverbundes befestigten U-förmigen
Metallprofils innerhalb gewisser Grenzen frei eingestellt werden
kann. Da das U-förmge
Metallprofil im Randverbund auf drei Seiten von einem weichelastischen Dichtungsmaterial
umgeben ist, kann eine mögliche Fehlausrichtung
des U-förmigen
Metallprofils zu den beiden Scheiben des Fassadenelements bzw. zur Profilschiene
des Pfostens oder Riegels teilweise über die Elastizität des weichelastischen
Dichtungsmaterials ausgeglichen werden. Die Profilschiene läuft über die
gesamte Längserstreckung der
Isolierverglasung durch und ist nicht kastenförmig auf die Montagebereiche
der Isolierglashalterungen begrenzt. Dadurch wird die Ausgleichsmöglichkeit
der Isolierglashalterungen untereinander begrenzt. Nachteilig an
diesem Halteelement ist aber die fehlende Möglichkeit der Verschraubung
der Fassadenelemente auf der Seite der Fassadenfront, da die Verschraubung
nur von innen, nicht aber von außen zugänglich ist. Auch ist nachteilig,
dass nur ein einziges Fassadenelement mit einem oder mehreren Halteelementen
am Pfosten-Riegel-System befestigt werden kann.
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Schließlich ist
aus der
AT 398 796 B eine Fassadenverkleidung
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
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Der
Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Fassadenverkleidung
mit mehreren Fassadenelementen aus hoch wärmeisolierenden Isolierglas über geeignete
Halteelemente punktförmig
an ein Pfosten-Riegel-System derart zu befestigen, dass eine mechanisch
stabile Befestigung der Isolierglasscheiben gewährleistet ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Fassadenverkleidung gemäß den Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
hohe Wärmeisolierung
des Isolierglassystems wird mit konventionellen Zweischeiben-Wärmefunktions-
bzw. Sonnenschutzisolierglas, Edelgasfüllung, wärmetechnisch verbesserter Abstandshalterung
(z.B. aus Edelstahl) und optimierten Dichtungsmaterial im Randverbund
erzielt.
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Die
Befestigung der Fassadenelemente erfolgt über Isolierglashalterungen
mittels Schraub-Klemm-Verbindungen am gebäudeseitigen Pfosten-Riegel-System.
Zwei benachbarte Fassadenelemente können jeweils durch eine oder
mehrere gemeinsame Isolierglashalterungen aufwandsarm mit einem
Pfosten oder Riegel mechanisch verbunden werden.
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Die
Isolierglashalterung wird mittels einer Schraube, die montage-freundlich
von der Seite der Außenfassade
der Isolierglashalterung zugeführt wird,
in eine am Pfosten oder Riegel vorgesehene Verschraubung befestigt.
Durch die Schraubverbindung wird die Isolierglashalterung gegen
eine Profilwand vorzugsweise eines kastenförmigen, im Dichtungsmaterial
des Randverbundes eines Fassadenelementes eingebetteten Profilkörpers angedrückt. Damit
entsteht eine kraftschlüssige
Klemmverbindung zwischen den beiden benachbarten Fassadenelementen
und der dazwischen angeordneten Isolierglashalterung. Die beiden
Fassadenelemente werden somit über
die Isolierglashalterung mittels Schraub-Klemm-Verbindung mechanisch
stabil am Pfosten-Riegel-System befestigt.
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Die
einzelnen Fassadenelemente können
in ihrer Position zueinander bzw. zur Position der Profilschiene
des Pfostens oder Riegels ausgerichtet werden, da jeder Isolierglashalterung
ein separater Profilkörper
zugeordnet ist und die Isolierglashalterung im Profilkörper des
Fassadenelements innerhalb gewisser Grenzen in horizontaler und
vertikaler Richtung beliebig positioniert werden kann. Eine schiefe Ausrichtung
des Profilkörpers
zu den Scheiben des Fassadenelements bzw. zu der Profilschiene des Pfostens
oder Riegels kann durch die Elastizität des weichelastischen Dichtungsmaterials
im Randverbund teilweise ausgeglichen werden.
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Die
mechanische Trennung des Abstandshalters und des vorzugsweise kastenförmigen Profilkörpers führt zusätzlich zu
einer deutlichen Vereinfachung des Fertigungsprozesses. Durch die
mechanische Trennung ist es möglich,
den Abstandshalter als ein Teil zu erstellen und entsprechend der
geometrischen Abmaße
der Isolierglasscheiben zu einem umlaufenden Abstandshalter zu biegen.
Dies minimiert die Fertigungskosten erheblich.
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Um
ein mögliches
sich Lösen
der Außenscheibe
zu verhindern, wird in eine von der Stirnseite in die Außenscheibe
eingebrachte Ausnehmung ein entweder an der Isolierglashalterung
oder am kastenförmigen
Profilkörper befestigter
Klemmhacken oder ein am kastenförmigen
Profilkörper
angeschraubter Klemmkörper
eingeführt.
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Im
Hinblick auf eine gegen Feuchtigkeit und Luftströmungen dichte Isolierung der
Fassadenverkleidung werden die Zwischenräume zwischen den einzelnen
Fassadenelementen zum Abschluß der Montage
vorzugsweise mit einem UV-beständigen Dichtungsmaterial
abgedichtet.
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Drei
Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Pfosten-Riegel-Systems, bei welchem
die Erfindung zum Einsatz kommen kann;
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2A, 2B, 2C zwei
Querschnitte und eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Randverbundes
eines Isolierglases;
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3 ein
Querschnitt eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zur Haltung
eines Isolierglases an einem Pfosten-Riegel-System;
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4 ein
Querschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zur Haltung
eines Isolierglases an einem Pfosten-Riegel-System;
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5 ein
Querschnitt eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zur Haltung
eines Isolierglases an einem Pfosten-Riegel-System und
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6 ein
Querschnitt eines vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zur Haltung
eines Isolierglases an einem Pfosten-Riegel-System.
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Die
erfindungsgemäße Fassadenverkleidung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben.
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In 1 ist
schematisch die Seitenansicht eines Pfosten-Riegel-Systems 1 dargestellt.
Es besteht aus den senkrecht verlaufenden, in Profilschienen-Technik
realisierten Pfosten 2 und den waagerecht verlaufenden,
ebenfalls in Profilschienen-Technik realisierten Riegeln 3. Über mehrere
Halteelemente 4 wird jedes der einzelnen Fassadenelemente 5,
die aus Isolierglas bestehen, an den Pfosten 2 und Riegel 3 befestigt,
wobei ein Halteelemente 4 zwei benachbarte Fassadenelemente 5 gleichzeitig
greift und an jedem Seitenrand eines Fassadenelements 5 im
allgemeinen mehrere Halteelemente 4 angeordnet sind.
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Das
Fassadenelement 5 in Isolierglastechnik besteht gemäß der 2A, 2B, 2C, 3, 4 und 5 aus
einer außenseitigen
Scheibe 6 und einer zum Gebäude gerichteten innenseitigen Scheibe 7.
Die innenseitige Scheibe 7 trägt auf ihrer zur außenseitigen
Scheibe 6 weisenden Oberfläche im Ausführungsbeispiel eine Sonnenschutzschicht 8. Die
außenseitige
Scheibe 6 und die innenseitige Scheibe 7 sind über einen
Abstandshalter 9 aus einem wärmedämmenden Material, beispielsweise Edelstahl,
entlang des gesamten Randverbundes 10 beanstandet. Der
Abstandshalter 9 weist einen Hohlraum 11 auf,
der über
Perforationen mit dem Scheibenzwischenraum 13 zwischen
den beiden Glasscheiben 6 und 7 verbunden ist.
Der Hohlraum 11 ist mit einem hochaktiven Adsorbens (Trockenstoff)
gefüllt.
Der Zwischenraum zwischen dem Abstandshalter 9 und der
außenseitigen
Scheibe 6 sowie der innenseitigen Scheibe 7 ist
mit einem ersten dauerelastischen Dichtungsstoff 12 z.B.
auf der Basis von Polyisobutylen (Butyl) ausgefüllt. Da Butyl eine sehr niedrige
Wasserdampfdiffusionsrate besitzt, dient dieser erste Dichtungsstoff 12 zum
Abdichten des Scheibenzwischenraums 13 gegen eindringenden Wasserdampf.
Zusätzlich
wird der Hohlraum zwischen Abstandshalter 9 und den Scheibenkanten
mit einem zweiten dauerelastischen Dichtungsstoff 14, beispielsweise
Silikon, Polysulfid oder Polyurethan, ausgefüllt. Der Scheibenzwischenraum 13 ist
mit einem wärmeisolierenden
Edelgas gefüllt.
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In
den zweiten Dichtungsstoff 14 ist ein kastenförmigen Profilkörper 15 derart
angeordnet, dass die offene Flächenseite 16 des
kastenförmigen
Profilkörpers 15 in
Richtung der Stirnseite des Fassadenelementes 5 weist.
Abgesehen von der offenen Flächenseite 16 ist
der kastenförmige
Profilkörper 15 ansonsten
allseitig, d.h. an allen übrigen
fünf Flächenseiten,
geschlossen. Über
elastische Arretierelemente 17, z.B. aus Gummi, wird der
kastenförmige
Profilkörper 15 vor
dem Versiegeln des Randverbundes 10 des Fassadenelementes 5 mit
dem zweiten Dichtungsstoff 14 exakt ausgerichtet, d.h.
jeder Profilkörper
wird in den Randbereich einzeln eingesetzt und dort arretiert. Der
Versiegelungsvorgang ermöglicht eine
stoffschlüssige
Verbindung zwischen dem zweiten Dichtungsstoff 14 und den
kastenförmigen
Profilkörper 15,
so dass ein funktionsfähiger
Randverbund 10 entsteht.
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Die
Befestigung eines Fassadenelementes 5 in Kombination mit
einem benachbarten Fassadenelement 5 an einem Pfosten 2 oder
Riegel 3 erfolgt über
eine Schraub-Klemm-Verbindung mittels einer Isolierglashalterung 18.
Hierzu wird die Isolierglashalterung 18, die einen quaderförmigen oder
rotationssymmetrischen Querschnitt besitzt, in den kastenförmigen Profilkörper 15 eingeführt und
mit ihrer zum Gebäude
weisenden Stirnfläche 19 kraftschlüssig gegen
die Innenseite der zum Gebäude
weisenden Profilwand des kastenförmigen
Profilkörpers 15 in
einem Fassadenelement 5 gepreßt. Die Einführung der
Isolierglashalterung 18 in den kastenförmigen Profilkörper 15 erfolgt
leichtgängig,
da die Breite des kastenförmigen
Profilkörpers 15 größer als
die Höhe
der Isolierglashaltung 18 ausgeführt ist. Aufgrund einer mittig
in der Stirnseite der Isolierglashalterung 18 vorhandenen,
geringfügigen
Ausnehmung 20 reduziert sich die effektiv an der gebäudeseitigen Profilwand
des kastenförmigen
Profilkörpers 15 angreifende
Stirnfläche 19 der
Isolierglashalterung 18.
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Da
die Tiefe des kastenförmigen
Profilkörpers 15 größer als
der Querschnitt der effektiven Angriffsfläche 19 der Isolierglashalterung 18 an
einer Profilwand eines Profilkörpers 15 in
einem Fassadenelement 5 ist, können die mittels einer gemeinsamen
Isolierglashalterung 18 an einem Pfosten 2 oder Riegel 3 befestigten
und benachbarten Fassadenelemente 5 in ihrer Beabstandung
bei Bedarf variiert werden. Die maximal mögliche Beabstandung zweier Fassadenelemente 5 ist
unter der Voraussetzung begrenzt, dass die effektiv an der gebäudeseitigen
Profilwand des kastenförmigen
Profilkörpers 15 angreifende
Stirnfläche 19 vollständig für die kraftschlüssige Klemmverbindung
mit dem kastenförmigen
Profilkörper 15 benutzt
werden soll. Die minimal mögliche Beabstandung
zweier Fassadenelemente 5 liegt vor, wenn die Isolierglashalterung 18 die
bodenseitige Profilwand des Profilkörpers 15 berührt.
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Da
die Länge
des kastenförmige
Profilkörpers 15 größer als
der Querschnitt der effektiven Angriffsfläche 19 der Isolierglashalterung 18 an
der gebäudeseitigen
Profilwand eines Profilkörpers 15 in
einem Fassadenelement 5 ist, können zwei benachbarte Fassadenelemente 5 mittels
der gemeinsamen Isolierglashalterung 18 ganz analog zur
Variation der Beabstandung bei Bedarf lateral zueinander verschoben
werden.
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Die
für die
kraftschlüssige
Klemmverbindung zwischen Isolierglashalterung 18 und kastenförmigen Profilkörper 15 erforderliche
Preßkraft
wird durch Anschrauben der Isolierglashalterung 18 am Pfosten 2 oder
Riegel 3 erzeugt. Hierzu weist die Isolierglashalterung 18 eine
mittig angeordnete Bohrung 21 auf. Gegenüber der
Bohrung 21 der Isolierglashalterung 18 ist eine
konzentrisch zur Bohrung 21, mittig im Pfosten 2 oder
Riegel 3 angeordnete Ausnehmung 22 vorgesehen.
Die Ausnehmung 22 ist in der einen Ausführungsform eine nutförmige Vertiefung 24,
die an der Stirnseite eines mittig im Pfosten 2 oder Riegel 3 angeordneten
Steges 23 vorliegt. In der anderen Ausführungsform ist die Ausnehmung 22 eine
Bohrung 24, die an der Stirnseite eines Zapfens 23 vorgesehenen
ist. Der Steg 23 ist zusammen mit der nutförmigen Vertiefung 24 entlang
des gesamten Pfosten 2 oder Riegels 3 ausgeführt. Die
Zapfen 23 inklusive Bohrung 24 sind in gleichen
Abständen
auf dem Pfosten 2 oder Riegel 3 angeordnet wie
die kastenförmigen
Profilkörper 25 auf
dem Fassadenelement 5 verteilt sind. In beiden Ausführungsformen kann
für die
Schraubverbindung in der Ausnehmung 22 bereits ein Gewinde
vorgeschnitten sein oder bei Verwendung Gewindeschneidender Schrauben
darauf verzichtet werden.
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Das
Anschrauben der Isolierglashalterung 18 am Pfosten 2 oder
Riegel 3 erfolgt mit einer Schraube 25, die durch
die Bohrung 21 der Isolierglashalterung 18 geführt wird
und in die Ausnehmung 22 des Pfosten 2 oder Riegel 3 eingeschraubt
wird. Der Kopf der Schraube 25 liegt unter Zwischenschaltung
einer Beilagscheibe 26 auf der zur außenseitigen Scheibe 6 gerichteten
Stirnfläche 27 der
Isolierglashalterung 18 auf.
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Über die
oben beschriebene Schraube-Klemm-Verbindung werden jeweils zwei
benachbarte Fassadenelemente 5 an einem Pfosten 2 oder Riegel 3 befestigt.
Um eine Beschädigung
der innenseitigen Scheibe 7 durch das Andrücken am
Pfosten 2 oder Riegel 3 zu vermeiden, sind dämpfende
Glasanlagen 27 zwischen innenseitiger Scheibe 7 und Pfosten 2 oder
Riegel 3 im Bereich des Randverbundes 10 vorgesehen.
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Um
ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Luftströmung in den Zwischenraum 31 zwischen zwei
benachbarten Fassadenelementen 5 zu vermeiden, wird dieser
Zwischenraum 31 mittels eines Dichtungsmaterials 28,
beispielsweise Silikon, Polysulfid oder Polyurethan, auf der Höhe der außenseitigen Scheibe 6 vollständig abgedichtet.
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Da
sich die außenseitigen
Scheiben 6 von Fassadenelementen 5 bei intensiven
mechanischen Belastungen – z.B.
Stürme
oder Erdbeben – bisweilen
vom ersten Dichtungsstoff 12 oder zweiten Dichtungsstoff 14 lösen können und
somit ein Gefahrenpotential darstellen, ist vorzugsweise für eine zusätzliche
Sicherung der außenseitigen
Scheibe 6 eines Fassadenelements 5 zu sorgen.
Hierzu wird, wie in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen in 4 bis 6 dargestellt,
eine Ausnehmung 29 an der Stirnseite der außenseitigen
Scheibe 6 angebracht. In diese Ausnehmung 29 wird
im Ausführungsbeispiel
der 4 ein winkelförmiger
Klemmhacken 30 eingeführt,
der mit der zur außenseitigen Scheibe 6 weisenden
Profilwand des Profilkörpers 15 am
Profilende mechanisch verbunden ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 5 wird in die Ausnehmung 29 ein winkelförmiger Klemmhacken 30 eingeführt, der
mit der Isolierglashalterung 18 an deren zur außenseitigen
Scheibe 6 weisenden Stirnfläche 27 mechanisch
verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel
in 6 wird in die Ausnehmung 29 ein Klemmkörper 32 eingefügt, der
mittels einer Schraube 33 angeschraubt wird, die in einer
Bohrung von der Innenseite der zur außenseitigen Scheibe 6 gerichteten
Profilwand des Profilkörpers 15 über das Dichtungsmaterial 14 und
die außenseitige
Scheibe 6 bis zur Ausnehmung 29 geführt ist.
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Hervorzuheben
ist, daß bei
der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik nicht eine durchlaufende
Profilschiene verwendet wird, sondern den einzelnen Isolierglashalterungen 18 jeweils
separate, eigenständige,
vorzugsweise kastenförmig
geschlossene Profilkörper 15 zugeordnet
sind, die unabhängig
voneinander in gewissen Grenzen eine Ausgleichsbewegung in dem Dichtstoff 14 vornehmen können, um
Toleranzen bei der Positionierung der Isolierglashalterungen 18 auszugleichen.