DE102010054491A1

DE102010054491A1 - Verfahren zur Einbringung von Dämmmaterialien in Hohlkammerprofile sowie Hohlkammerprofile

Info

Publication number: DE102010054491A1
Application number: DE102010054491A
Authority: DE
Inventors: Horst Tippenhauer
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-06-14
Also published as: WO2012079722A9; WO2012079722A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Dammmaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile, wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (2, 2') aufweisenden Hohlkammerprofils (1) erfolgt und wobei danach mindestens ein Dammmaterial (3) aufweisendes Dämmprofil (4) in mindestens eine Hohlkammer (2) eingeschoben wird. Erfindungsgemäß weist das Dämmprofil (4) ein nichtmetallisches Tragprofil (5) auf, an dem das Dämmmaterial (3) angeordnet ist. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Hohlkammerprofil.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Dammmaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile,

– wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt und
– wobei danach mindestens ein Dammmaterial aufweisendes Dämmprofil in mindestens eine Hohlkammer eingeschoben wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 43 31 816 A1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Schaumprofil auf ein Verstärkungsprofil aus Metall aufgeklebt und gemeinsam mit diesem in eine Hohlkammer des Hohlkammerprofils eingeschoben. Aufgrund der erforderlichen Metallarmierung sind die Wärmedämmeigenschaften dieses bekannten Profils insgesamt begrenzt.
Im Stand der Technik ist es ebenfalls bekannt, Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile zwecks Verbesserung der Wärmedämmung nachträglich mit einem Schaummaterial auszufüllen, wie beispielsweise in der DE 100 35 649 A1 beschrieben. Darüber hinaus sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Ausschäumung unmittelbar in die Extrusion des Hohlkammerprofils integriert ist (siehe z. B. WO 2009/062986 A1 oder DE 197 31 163 A1 ). Die Ausschäumung eines Hohlkammerprofils ist häufig verfahrenstechnisch vergleichsweise aufwendig und die damit erzielbaren Verbesserungen der Wärmedämmung sind meistens ebenfalls begrenzt, da die Ausschäumung oftmals nicht vollständig gewährleistet werden kann.
Bei der nachträglichen Einbringung von Dämmprofilen in Hohlkammerprofile besteht die Problematik, dass die eingebrachten Dämmprofile nur eine relativ kurze Länge besitzen dürfen (ca. 1–2 m), weil das Einbringen längerer Profile zum Brechen derselben führt. Darüber hinaus sind i. d. R. nur organische Dämmmaterialien verwendbar, da anorganische Dämmmaterialien zumeist nur eine geringe mechanische Stabilität aufweisen. Organische Dämmmaterialien haben jedoch häufig schlechtere Wärmedämmeigenschaften als optimierte anorganische Dämmmaterialien.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einbringung von Dämmprofilen in Hohlkammerprofile mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welches einerseits eine lediglich geringe mechanische Belastung des Dämmmaterials während des Einschubvorgangs und andererseits eine gute Wärmedämmung sicherstellt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Dämmprofil ein nichtmetallisches Tragprofil aufweist, an dem das Dammmaterial angeordnet ist. Durch das Tragprofil wird die mechanische Belastbarkeit des gesamten Dämmprofils deutlich erhöht, so dass während des Einschubvorgangs kein Brechen des Dämmmaterials mehr zu befürchten ist. Das Dammmaterial kann durch Kleben und/oder Formschluss oder aber auch durch eine Koextrusion mit dem Tragprofil an diesem befestigt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass mehrere aneinander gereihte Streifen aus Dammmaterial an einem einzelnen Tragprofil angeordnet werden, z. B. weil aufgrund der Zerbrechlichkeit des Dämmmaterials, die insbesondere bei anorganischen Dämmmaterialien zu beachten ist, nur eine begrenzte Streifenlänge herstellbar ist. Aufgrund des nichtmetallischen Werkstoffs des Tragprofil, vorzugsweise Kunststoff, wird ferner die Wärmedämmung des Hohlkammerprofils nicht nachteilig beeinflusst.
Vorzugsweise wird zur Befestigung des eingeschobenen Dämmprofils das Tragprofil mit dem Hohlkammerprofil verschweißt, z. B. mittels eines eine Schweißnaht bildenden Schweißvorgangs (mit oder ohne Zusatzwerkstoff). Alternativ ist aber auch eine Befestigung mittels eines separaten Bindemittels, z. B. Klebstoff und/oder Dämmmaterial, oder mechanischen Verbindungsmitteln (z. B. Nieten, Schrauben, Stiften, Nägeln, Spannfedern) möglich. Die Fixierung des Dämmprofils in der Hohlkammer erfolgt zweckmäßigerweise über in der Regel quer, insbesondere senkrecht, zur Extrusionsrichtung ausgerichtete Öffnungen in der Hohlkammerwandung. Das Bindemittel wird über die Öffnungen appliziert und stellt einen Stoff- und/oder Formschluss zwischen Dämmprofil und Hohlkammerwandung her, bzw. erfolgt die beschriebene Verschweißung im Bereich der Öffnungen. Die Öffnungen werden vorzugsweise an einer Nicht-Sichtfläche des Hohlkammerprofils angebracht. Die Öffnungen können spanlos – zum Beispiel mechanisch oder thermisch – erzeugt werden, vorzugsweise über ein Stanzwerkzeug oder eine Laservorrichtung. Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass mehrere, in Extrusionsrichtung zumindest im Wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandete Öffnungen vorgesehen werden, über die anschließend an den entsprechenden Stellen eine Fixierung des Dämmprofils erfolgt. So können beispielsweise in einem Abstand von ca. 0,5 bis 1 m, insbesondere 0,7 bis 0,8 m, Öffnungen in das Extrusionsprofil eingebracht werden. Das Dämmprofil kann gegenüber der Hohlkammer ein bewusstes Untermaß besitzen. Dies erlaubt ein sehr einfaches Einschieben des Dämmprofils in die Hohlkammer, welches mit einer entsprechend sehr geringen mechanischen Beanspruchung des Dämmprofils beim Einschubvorgang einhergeht. Vorzugsweise beträgt das Spiel zwischen Dämmprofil und Hohlkammer mindestens 0,5 mm, beispielsweise mindestens 1 mm.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass die vorstehend beschriebene Fixierung über eine Bindemittel-Zwischenschicht erfolgt, die Hohlkammerwandung und Dämmprofil stoffschlüssig miteinander verbindet. Hierbei können Distanzstege am Dämmprofil und/oder an der entsprechenden Hohlkammerwandung vorgesehen sein, die einen entsprechenden Spalt sicherstellen, in die das Bindemittels zwecks Herstellung der Zwischenschicht eingebracht wird. Alternativ hierzu oder aber auch ergänzend kann das Dämmprofil und/oder die Hohlkammerwandung einen Verteilerkanal aufweisen, der zur Verteilung des Bindemittels zwischen Dämmprofil und Hohlkammerwandung, insbesondere in Extrusionsrichtung, dient. Dieser Verteilerkanal kann beispielsweise eine nutartige Gestalt aufweisen und insbesondere im Querschnitt eine Schwalbenschwarz-Geometrie besitzen. Hierdurch ist neben dem Stoffschluss zusätzlich auch ein Formschluss zwischen Bindemittel und Dämmprofil bzw. Hohlkammerwandung sichergestellt.
Das Tragprofil kann mindestens eine Randseite des Dämmprofils bilden. Diese Randseite bildet dann zweckmäßigerweise die Verbindungsfläche zur Hohlkammerwandung. Alternativ hierzu kann das Tragprofil im Querschnitt vollständig von Dammmaterial umschlossen sein.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass das Tragprofil und das Hohlkammerprofil aus demselben Material bestehen. Dies erlaubt beispielsweise eine gute Verschweißbarkeit (s. o.). In diesem Zusammenhang ist auch denkbar, dass nur eines dieser beiden Profile zusätzlich eine Faserverstärkung aufweist, also z. B. ein unverstärktes PVC-Hohlkammerprofil mit einem faserverstärkten PVC-Tragprofil kombiniert wird und umgekehrt. Auf die Bedeutung der Faserverstärkung wird noch ausführlich eingegangen.
Das Hohlkammerprofil und/oder das Tragprofil können bereichweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, wobei als Verstärkungsmaterialien insbesondere Mineral- (z. B. Glas-) und/oder Karbon- und/oder Aramid- und/oder Basaltfasern verwendet werden können. Die Verstärkungsmaterialien können die bei Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofilen üblicherweise erforderlichen Stahlarmierungen entbehrlich machen, wodurch sich der innere freie Profilhohlraum, der zur Befüllung mit Dammmaterial genutzt werden kann, vergrößert. Die Verwendung von unverstärktem Kunststoffmaterial wird hierdurch jedoch selbstverständlich nicht ausgeschlossen. Eine Faserverstärkung des Tragprofils kommt insbesondere dann in Betracht, wenn das Dämmprofil so dimensioniert ist, dass – analog zum Einschieben einer Metallarmierung, wie beispielsweise in der DE 43 31 816 A1 beschrieben – ein Einschieben des Dämmprofils in die Hohlkammer einerseits möglich ist, andererseits aber kein nennenswertes Spiel zwischen Dämmprofil und entsprechender Hohlkammerwandung vorliegt, so dass die auf das Hohlkammerprofil einwirkenden Kräfte auf das Dämmprofil und damit auf das Tragprofil übertragen werden. Durch diese Doppelfunktion des Dämmprofils wird eine vergleichsweise einfache und daher kostengünstige Herstellung eines besonders gut wärmegedämmten Hohlkammerprofils sichergestellt, da die im Stand der Technik bekannte, hinsichtlich der Wärmedämmung ungünstige Stahlarmierung durch eine die Wärmedämmeigenschaften sogar deutlich verbessernde Armierung in Form des erfindungsgemäßen Dämmprofils ersetzt wird.
Das Dämmprofil kann aus einem organischen Schaummaterial mit niedriger Wärmleitfähigkeit, insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier oder mehr der genannten Materialien bestehen. Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere aber auch, dass das Dämmprofil aus einem, z. B. schaumförmigen, anorganischen Material besteht, wie beispielsweise Schaumglas oder einem nanoporösem Dämmstoff (z. B. VACUPOR^® der Fa. Porextherm). Diese anorganischen Materialien, welche häufig eine vergleichsweise fragile Konsistenz besitzen, können aufgrund des erfindungsgemäßen nur mit sehr geringer mechanischer Belastung verbundenen Einschubvorgangs hervorragend eingesetzt werden und besitzen zum Teil deutlich bessere Wärmedämmeigenschaften als organische Materialien.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Hohlkammerprofil gemäß Anspruch 10.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
1 Ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlkammerprofil in der Querschnittsdarstellung und
2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung.
1 zeigt ein Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofil 1 aus Kunststoff, z. B. Hart-PVC. Dieses weist mehrere Hohlkammern 2, 2' auf, wobei in eine Hohlkammer 2 ein Dämmmaterial 3 aufweisendes Dämmprofil 4 eingeschoben ist. Das Dämmprofil 4 weist ein Tragpofil 5 aus Kunststoff auf, an dem das Dämmmaterial 3 befestigt ist, z. B. durch Kleben oder aber auch durch eine Koextrusion von Dämmmaterial 3 und Tragprofil 5. Zwecks Optimierung der Verbindung von Tragprofil 5 und Dämmmaterial 3 weist das bandförmige Tragprofil 5 einen Vorsprung 12 auf. Zur Befestigung des eingeschobenen Dämmprofils 4 wird das Tragprofil 5 mit dem Hohlkammerprofil 1 mittels eines eine ringförmige Schweißnaht 6 bildenden Schweißvorgangs (mit oder ohne Zusatzwerkstoff) verschweißt. Das Tragprofil 5 bildet hierzu eine Randseite 7 des Dämmprofils 4. In 1 bestehen das Tragprofil 5 und zumindest die dem Tragprofil 5 benachbarte Hohlkammerwandung 8 aus demselben Material, so dass eine problemlose Verschweißung sichergestellt ist.
Das Dämmprofil 4 besitzt gegenüber der Hohlkammer 2 ein Untermaß und ist über mehrere Öffnungen 9 in der Hohlkammerwandung 8 in der Hohlkammer 2 fixiert, wobei das Spiel s zwischen Dämmprofil 3 und Hohlkammer 2 mindestens 0,5 mm beträgt. Bei der Herstellung erfolgt zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des Hohlkammerprofils 1, wobei danach das Dämmprofil 4 in die Hohlkammer 2 eingeschoben wird. Anschließend erfolgt über die in Extrusionsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten Öffnungen 9 (z. B. in einem Abstand von ca. 0,75 m) die Fixierung des Dämmprofils 4 in der Hohlkammer 2 mittels des beschriebenen Schweißvorganges. Die Öffnungen 9 sind senkrecht zur aus der Zeichenebene heraus zeigenden Extrusionsrichtung ausgerichtet.
Das Dämmprofil 4 kann aus einem organischen Schaummaterial mit niedriger Wärmeleitfähigkeit bestehen, zum Beispiel Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Polyurethan. Insbesondere kann das Dämmprofil 4 aber auch aus einem anorganischen, beispielsweise ebenfalls schaumförmigen, Material bestehen. Das Hohlkammerprofil 1 besteht bereichsweise aus faserverstärktem Kunststoff, so dass eine Stahlarmierung im vorliegenden Fall entbehrlich ist. Hierdurch vergrößert sich der dem Dämmprofil 4 zur Verfügung stehende freie Raum in der Hohlkammer 2, so dass insgesamt besonders gute Dämmeigenschaften erzielt werden können.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist das Tragprofil 5 im Querschnitt vollständig von Dämmmaterial 3 umschlossen. Zur Fixierung des Dämmprofils 4 in der Hohlkammer 2 weist das Dämmprofil 4 einen sich in Extrusionsrichtung erstreckenden Verteilerkanal 10 auf, der zur Verteilung von über die Öffnungen 9 eingebrachtem Bindemittel 11 (z. B. Klebstoff, insbesondere Heißklebstoff) zwischen Dämmprofil 3 und Hohlkammerwandung 8 dient. Der Verteilerkanal 10 besitzt im Ausführungsbeispiel eine nutartige, schwalbenschwanzförmige Gestalt. Hierdurch wird im verfestigten Zustand des eingesetzten Bindemittels 11 neben dem Stoffschluss zwischen Bindemittel 11 und Dammmaterial 3 bzw. Hohlkammerwandung 8 ein Formschluss zwischen dem erstarrten Klebstoffmaterial 5 und dem Dämmprofil 4 hergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4331816 A1 [0002, 0011]
DE 10035649 A1 [0003]
WO 2009/062986 A1 [0003]
DE 19731163 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Einbringung von Dammmaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile, – wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (2, 2') aufweisenden Hohlkammerprofils (1) erfolgt und – wobei danach mindestens ein Dämmmaterial (3) aufweisendes Dämmprofil (4) in mindestens eine Hohlkammer (2) eingeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmprofil (4) ein nichtmetallisches Tragprofil (5) aufweist, an dem das Dammmaterial (3) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des eingeschobenen Dämmprofils (4) das Tragprofil (5) mit dem Hohlkammerprofil (1) verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmprofil (4) gegenüber der Hohlkammer (2) ein Untermaß besitzt und über mindestens eine Öffnung (9) in der Hohlkammerwandung (8) in der Hohlkammer (2) fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil (5) mindestens eine Randseite (6) des Dämmprofils (4) bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil (5) im Querschnitt vollständig von Dammmaterial (3) umschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil (5) und das Hohlkammerprofil (1) aus demselben Material bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (1) und/oder das Tragprofil (5) bereichsweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmprofil (4) aus einem anorganischen, z. B. schaumförmigen, Material besteht, vorzugsweise aus einem nanoporösen Dämmstoff.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmprofil (4) aus einem organischen Schaummaterial mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier oder mehr der genannten Materialien, besteht.
Hohlkammerprofil (1), insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofil, mit mindestens einer Hohlkammer (2, 2'), wobei in mindestens eine Hohlkammer (2) mindestens ein Dammmaterial (3) aufweisendes Dämmprofil (4) eingeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmprofil (4) ein nichtmetallisches Tragprofil (5) aufweist, an dem das Dammmaterial (3) angeordnet ist