DE102016119380A1

DE102016119380A1 - Isolierprofil für Brandschutzsysteme

Info

Publication number: DE102016119380A1
Application number: DE102016119380.1A
Authority: DE
Inventors: Severin Hoppmann; Bernhard Königsberger; Michael Möller; Gerhard Göttlinger; Franz-Dieter Eisenhardt
Original assignee: Ensinger GmbH
Current assignee: Ensinger GmbH
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2018-04-12

Abstract

Um ein Isolierprofil zur Verwendung als Brandschutzprofil mit verbesserten Eigenschaften in der Wärmedämmung bereitzustellen, welches kompatibel zu den weitgehend standardisierten Abläufen der Verbundprofilherstellung und -weiterverarbeitung und gleichzeitig ressourcenschonend ist, wird vorgeschlagen, dass das Basisprofil unter Verwendung eines ersten thermoplastischen Polymerwerkstoffs hergestellt ist, wobei das Basisprofil zwei sich parallel zur Längsrichtung Y erstreckende und voneinander beanstandete Randabschnitte aufweist, wobei die Klammerelemente senkrecht zur Längsrichtung Y eine Ausdehnung in einer Richtung Z aufweisen, die im Wesentlichen der Ausdehnung des Basisprofils in dieser Richtung Z entspricht, und wobei die Klammerelemente jeweils zwei sich parallel zur Längsrichtung Y des Isolierprofils erstreckende und voneinander beanstandete Randabschnitte aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammerelemente unter Verwendung eines zweiten, brandschutztechnisch formulierten, faserverstärkten Polymerwerkstoffs hergestellt sind, und dass die Klammerelemente in Längsrichtung Y des Isolierprofils zueinander beabstandet an dem Basisprofil mechanisch lösbar verbindbar angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Isolierprofil für die Herstellung von Fenster-, Türen- und Fassadenelementen zur Verwendung als thermische Trennung in Brandschutzsystemen. Diese Isolierprofile, im Folgenden auch kurz Brandschutzprofile genannt, bilden dabei typischerweise einen Bestandteil von Kunststoff-Metall-Verbundsystemen.
Es ist bekannt, dass Vollmetallrahmen ein gutes Brandverhalten aufweisen, da die Integrität des Rahmens im Brandfall durch das durchgehende Metallprofil gewährleistet wird. Üblicherweise wird hierfür jedoch stranggepresstes Aluminium verwendet, welches hinsichtlich der thermischen Isolationsleistung den ungünstigsten Fall darstellt. Bei einem vorhandenen Temperaturgradienten zwischen der Außen- und Innentemperatur findet bei diesen Rahmenprofilen über das metallische Rahmenmaterial ein rascher Wärmeaustausch statt.
Übliche Kunststoffprofile, die zur thermischen Trennung eingesetzt werden, basieren z.B. auf thermoplastischen Polymerwerkstoffen (z.B. PA66GF25, PVC, PA66/PPE-Blends mit Glasfaseranteilen), die oftmals auch mit einer diskontinuierlichen Kurzglasfaserverstärkung ausgerüstet sind. Diese Profilmaterialien sind nicht geeignet um eine Integrität des Rahmens im Extremum eines Brandfalles sicherzustellen.
In der Offenlegungsschrift JP H-11 22313 A wird ein Brandschutzprofil beschrieben, bei dem ein kontinuierliches Kunststoff-Basisprofil in bestimmten Abständen in Längsrichtung des Isolierprofils gesehen Ausnehmungen aufweist, in die metallische oder keramische Einsatzelemente eingesetzt werden, die sich quer zur Längsrichtung des Basisprofils erstrecken. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Einsatzelemente im Vergleich zum Kunststoff-Basisprofil eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen und so zu einem erheblichen Wärmetransport zwischen den durch das Isolierprofil auf Abstand gehaltenen Metallprofilen führen. Ebenso muss die hohe Sprödigkeit von keramischen Werkstoffen als nachteilig erwähnt werden, was sich insbesondere in der Handhabung und der Verarbeitung zu Verbundprofilen und schließlich zu Rahmenelementen bemerkbar macht.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 112 435 A1 ist ebenfalls ein Brandschutzprofil bekannt, bei dem ein zwei Metallprofile miteinander verbindender Isoliersteg mit Metallklammern versehen wird, um auch im Brandfall die über den Isoliersteg miteinander verbundenen Metallprofile noch zu fixieren.
Ein weiteres Brandschutzprofil ist in der EP 1 182 317 A2 beschrieben. Hier wird empfohlen eine Mehrzahl von kurzen Kunststoff-Isolierprofilsegmenten alternierend mit Profilsegmenten aus einem nicht brennbaren Material in einer Profillängsrichtung zu einem kontinuierlichen Brandschutzprofil zusammenzufügen und durch ein fortlaufendes Bandmaterial zu fixieren, so dass ein als Ganzes handhabbares Isolierprofil entsteht, welches mit Metallprofilen zu einem Profilverbund zusammengefügt werden kann. Die Profilsegmente aus nicht brennbarem Material sind vorzugsweise aus Metall oder Keramik gefertigt. Der Nachteil dieser Lösung liegt in dem komplexen Herstellungsprozess, da viele kleinteilige Einzelsegmente hochpräzise und reproduzierbar zusammengefügt werden müssen. Neben dem Nachteil eines erheblichen Wärmetransports durch die Profilsegmente aus Metall oder Keramik kommt noch die mangelnde Wirtschaftlichkeit der Fertigung hinzu.
In der EP 1 024 243 A2 wird ein Brandschutzprofil beschrieben, bei dem auf ein kontinuierliches Kunststoffprofil eine separate, durchgängige Leiste montiert wird, die bevorzugt aus Metall oder einem Kunststoff-Metallverbund besteht und über eine separate Aufnahmeschienen der Metallprofile im Profilverbund mit den Metallprofilen fixiert wird. Um das Problem des zusätzlichen Wärmeübergangs durch die Metallleiste zu minimieren, werden Aussparungen in der Metallleiste vorgeschlagen. Durch die zwingend notwendigen zusätzlichen Aufnahmeschienen seitens der Metallprofile ergeben sich in der Praxis Probleme bei der Handhabung der Profile. Ebenso ist der hohe Materialeinsatz an Metall als auch der daraus resultierende hohe Wärmeübergang kritisch zu sehen.
In der EP 0 774 037 B1 wird ein Kunststoff-Metallverbundprofil beschrieben, welches aus durchgängigen Kunststoffprofilen mit einem kontinuierlichen Faserverbundskelett aufgebaut ist. Durch die Verwendung von hitzebeständigen Fasern und die Überbrückung des Abstands der Metallprofile im Verbundprofil durch die große Faserlänge erreicht man einen Zusammenhalt der Metallprofilteile im Brandfall selbst nach einer Pyrolyse der Kunststoffmatrix. Die anteilsmäßig hohe Verwendung des Fasermaterials im Verbundprofil begünstigt allerdings den Wärmeübergang zwischen den Metallprofilen des Verbundprofils.
Um gleichzeitig Brandschutzanforderungen und Anforderungen an die thermische Isolation im modernen Gebäudebau zu erfüllen ist es nötig, die bislang verwendeten Isolierprofile zu verbessern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Isolierprofil zur Verwendung als Brandschutzprofil mit verbesserten Eigenschaften in der Wärmedämmung bereitzustellen, welches kompatibel zu den weitgehend standardisierten Abläufen der Verbundprofilherstellung und –weiterverarbeitung und gleichzeitig ressourcenschonend ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Isolierprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Isolierprofil ermöglicht gleichzeitig eine visuell ansprechende Lösung, d.h. eine möglichst wenig bis unsichtbare Funktionsintegration zu realisieren und trotzdem die wichtigste Aufgabe zu lösen, nämlich die metallischen Rahmenteile des Verbundprofils eines Fensters, einer Türe oder eines Fassadenelements im Brandfall vor dem unkontrollierten Auseinanderfallen zu bewahren.
Der Erfindung liegt das Konzept zugrunde, mehrere unter brandschutztechnischen Gesichtspunkten beständige und voneinander in Längsrichtung Y des Isolierprofils beabstandete Segmente in Form von Klammerelementen mit einem kontinuierlichen Kunststoffprofil in Form eines Basisprofils zu kombinieren. Die Klammerelemente weisen in einer Richtung Z, die quer zur Längsrichtung Y des Basisprofils verläuft, eine Ausdehnung auf, die im Wesentlichen der Ausdehnung des Basisprofils in dieser Richtung Z entspricht.
Dabei macht sich die Erfindung bei einer bevorzugten Ausführungsform den Vorteil zunutze, dass lang- oder weiter bevorzugt endlosfaserverstärkte Polymerwerkstoffe flammhemmend ausgerüstet werden können. Diese Polymerwerkstoffe weisen dann immer noch deutlich geringere Wärmeleitfähigkeiten als Metalle auf, wie z.B. Aluminium, Edelstahl, oder Weißblech, und selbst nach vollständiger Pyrolyse aller organischen Bestandteile verbleibt in den Bereichen, in denen die Klammerelemente angeordnet sind, noch ein senkrecht zur Längsrichtung Y des Isolierprofils durchgängiges, d.h. von einem Metallprofil des Verbundprofils zum anderen reichendes Faserskelett, welches die metallischen Rahmenprofilteile ausreichend fixieren kann.
Überraschenderweise reicht es aus, die Klammerelemente voneinander beabstandet über die Länge des Basisprofils verteilt anzuordnen, um selbst im Brandfall noch eine ausreichende Stabilität des Verbundprofils zu gewährleisten.
Das Basisprofil des erfindungsgemäßen Isolierprofils ist bevorzugt ein extrudiertes Profil aus einem thermoplastischen Werkstoff. Selbstverständlich können auch anders hergestellte Basisprofile erfindungsgemäß Verwendung finden.
So ist es denkbar, Basisprofile aus anderen Herstellungsverfahren, insbesondere Strangablegeverfahren, Laminierverfahren, Pultrusions-, Corrugations- und Guss-Verfahren, zu verwenden, um erfindungsgemäße Isolierprofile herzustellen.
Basisprofile können selbst auch auf viele Arten ausgestaltet werden. Dies kann beinhalten:

– Faserverstärkung des ersten Kunststoffmaterials, z.B. Glasfaserverstärkung,
– poröse Ausführung der Profile,
– spezielle Ausrüstung des ersten Kunststoffmaterials mit Additiven (z.B. mit Brandschutzmitteln, Gleit-Schmiermitteln, Farbstoffen, Pigmenten),
– Hohlkammern, Fahnen, Haken, Nasen, Kanälen und oder weitere Funktionszonen
– Ausrüstung des Basisprofils mit Schäumen, geschäumten Materialien, Folien, Bändern.

Sowohl die Basisprofile als auch die Isolierprofile als Ganzes, welch Letztere im Folgenden auch hybride Isolierprofile oder auch kurz hybride Profile genannt werden, müssen bestimmte Anforderungen an die Verarbeitbarkeit und die Produktsicherheit erfüllen sowie weitere physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, die einem Fachmann für Fenster- Fassaden- und Türensysteme geläufig sind.
Entsprechend wird ein Fachmann die Geometrie- bzw. Formauslegung und Materialauswahl der Isolierprofile treffen. Das erfindungsgemäße Konzept hat den Vorteil, dass es sich auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Isolierprofilen für diverse Einsatzbereiche anwenden und anpassen lässt.
Es ist an sich bekannt, dass Kunststoffe flammhemmend ausgerüstet werden können. Durch fortlaufende Verschärfung von Auflagen und Änderung gesetzlicher Vorgaben ergeben sich somit immer wieder neue Anforderungen an Brandschutzprodukte, die mittels unterschiedlicher technischer Lösungen umgesetzt werden müssen. Auch hierfür liefert das erfindungsgemäße Konzept die ideale Ausgangsbasis, da in der Regel eine Anpassung der Eigenschaften der Klammerelemente bei unverändertem Basisprofil ausreichend ist.
Um beispielsweise ein brandschutztechnisch ausreichend flammgeschütztes Klammerelement auszulegen, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen hybriden Profile verwendet werden kann, stehen einem Fachmann mehrere Wege offen, die man vielfältig variieren kann.
Grundsätzlich benötigt man

a) eine adäquate Polymermatrix, die von dem zweiten Polymerwerkstoff gebildet wird,
b) adäquate Verstärkungsfasern,
c) optional weitere Zusätze, wie z.B. Brandschutzmittel und Synergisten.

Eine Polymermatrix a) kann z.B. ein regulärer thermoplastischer Werkstoff sein, bevorzugt wird ein Fachmann aber ein weitmaschig oder engmaschig vernetztes, duromeres Polymersystem (Thermoset, Duroplast) verwenden. Dies kann sowohl klassische Reaktivharze, als auch nachvernetzte Systeme, wie z.B. strahlen-, wärme- oder feuchtigkeitsvernetzende Polymerwerkstoffe, beinhalten.
Bevorzugt sind zweite Polymerwerkstoffe, die im Einsatz bei starker Hitzeeinwirkung im Wesentlichen ohne Tropfenbildung oder ohne plastisches Fließen direkt pyrolysieren oder carbonifiziert werden.
Von besonderer Relevanz sind z.B. Epoxy-, Phenol-, Melamin-, Silikon-, Polyester- oder Vinylesterharze.
Die Verstärkungsfasern b) müssen hitzefest sein, d.h. sie müssen auch unter Hitze ausreichend Stabilität aufweisen, damit sie selbst ohne die Polymermatrix des zweiten Polymerwerkstoffes noch Kräfte übertragen können. Etabliert für solche Anwendungen sind z.B. Glasfasern, Mineralfasern, Carbonfasern, Keramikfasern und Metallfasern jeweils in Form von Einzelfasern, Bündeln (Rovings), Filzen, uni-, bi- und multidirektional faserverstärkten Tapes (UD-/BD-/MD-Tapes), Geweben oder Gelegen.
Als sonstige optionale Zusätze c) können dem Fachmann bekannte Brandschutz-/Flammschutz-Additive in üblichen Konzentrationen gewählt werden. So sind z.B. im Plastics Additives Handbook 6th Edition; Carl Hanser Verlag 2009; Zweifel, Meier, Schiller; Kapitel 12.3 und 12.4 übliche, erfindungsgemäß verwendbare Flammschutzadditive beschrieben. Hervorzuheben sind nicht-toxische Flammhemmer auf Basis von sogenannten Metallhydraten oder LDHs (layered double hydroxides) worunter u.a. Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid (ATH) fallen.
Derartige flammgeschütze Klammerelemente lassen sich wirtschaftlich auf verschiedene Arten herstellen, z.B. durch Formteilpressen, Reaktivspritzguss, Laminierverfahren oder Pultrusionsprozesse, wobei gegebenenfalls danach die Teile entsprechend der gewünschten Ausdehnung in der Längsrichtung des Isolierprofils abgelängt werden müssen oder anderweitig mechanisch oder physikalisch nachbearbeitet werden, um die separaten Klammerelemente zu erhalten.
Das Basisprofil weist zwei sich parallel zur Längsrichtung Y erstreckende und voneinander in Querrichtung hierzu beabstandete Randabschnitte auf, die bevorzugt jeweils kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit einem Metallprofil, insbesondere einem stranggepresstem Aluminiumprofil, verbindbar sind, wobei die Verbindung mit dem jeweiligen Metallprofil insbesondere durch Einrollen oder Verkleben fixierbar ist. Bevorzugt sind die Randabschnitte an das Basisprofil angeformt.
Die Randabschnitte weisen vorzugsweise einen für einen Einrollverbund mit den Metallprofilen geeigneten Querschnitt auf.
Um die Klammerelemente mit dem Basisprofil in einfacher Weise verbinden zu können, wird das Basisprofil bevorzugt mit Ausnehmungen versehen, die die Klammerelemente aufnehmen. Dies lässt sich wirtschaftlich durch Stanz-, Fräs-, Bohr- und/oder Schneideprozesse erledigen, die bevorzugt in-line oder at-line durchgeführt werden.
Die Klammerelemente können dann mechanisch lösbar, insbesondere mittels einer Rast- oder Clipverbindung mit dem Basisprofil verbunden werden.
Bevorzugt weisen auch die Klammerelemente, die in die Ausnehmung des Basisprofils einsetzbar sind, Randabschnitte auf, die insbesondere parallel zueinander in einem im Wesentlichen selben Abstand wie die Randabschnitte des Basisprofils angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Randabschnitte der Klammerelemente an diese angeformt.
Die Ausnehmungen im Basisprofil werden dann bevorzugt so konzipiert, dass die Randabschnitte der Klammerelemente im montierten Zustand mit den Randabschnitten des Basisprofils im Wesentlichen fluchten und eine weitgehend einheitliche Außenkontur bilden.
Weiter bevorzugt sind die Randabschnitte der Klammerelemente so ausgebildet, dass sie im montierten Zustand mit den Randabschnitten des Basisprofils fluchten.
Somit können in nachfolgenden Verarbeitungsschritten die erfindungsgemäßen Isolierprofile (z.B. beim Einziehen der Randabschnitte in Aufnahmeschienen der Metallprofile) unproblematisch weiterverarbeitet werden.
Die Anzahl und die Länge L_K der Klammerelemente in der Längsrichtung Y der Isolierprofile sowie deren geometrische Form kann vielfältig variiert werden. In der Regel wird dies von den Vorgaben an die Verbundstatik bzw. die mechanischen Anforderungen der herzustellenden Verbundprofile beeinflusst.
Insbesondere weist jedes der Klammerelemente eine Länge L_K in Längsrichtung Y des Basisprofils von ca. 5 mm oder mehr, bevorzugt ca. 10 mm oder mehr, besonders bevorzugt ca. 20 mm oder mehr auf.
Vorzugsweise beträgt die Summe der Längen L_K der mehreren Klammerelemente ca. 80 % oder weniger, bevorzugt ca. 65 % oder weniger, besonders bevorzugt ca. 50 % oder weniger der Gesamtlänge des Isolierprofils L_ges.
Typischerweise beträgt die Wanddicke der Klammerelemente in deren mittleren Bereich ca. 0,5 mm oder mehr.
Die Klammerelemente können auf vielfältige Art und Weise mechanisch lösbar, insbesondere kraft- oder formschlüssig an dem Basisprofil befestigt werden. Für die formschlüssige mechanisch lösbare Verbindung bieten sich insbesondere Rast- und Clipverbindungen an.
Es bietet sich auch an, die Klammerelemente stirnseitig in den Randabschnitten mit Nuten zu versehen, in die, wie auch in entsprechende Nuten der Randabschnitte des Basisprofils, ein strangförmiges oder bandförmiges Fixierelement eingebracht wird.
Dieses kann die Klammerelemente allein oder zusätzlich an dem Basisprofil fixieren und somit sicherstellen, dass auf Transportwegen oder in folgenden Prozessstufen vor dem Herstellen des Metall-Kunststoff-Profilverbundes die Klammerelemente ihre Position nicht verändern oder gar verloren gehen.
Das strangförmige Fixierelement kann bevorzugt ein einfacher Metalldraht oder ein Kunststofffilament sein, ebenso kann aber auch ein branchenüblicher sogenannter Dichtdraht (z.B. aus Kunststoff mit Schmelzkleber-Anteilen) eingesetzt werden.
Die strangförmigen Fixierelemente können im Form- und/oder Kraftschluss von den Nuten der Randabschnitte aufgenommen und gehalten werden.
Anstatt eines Klammerelements, das passend in eine vorbereitete Ausnehmung des Basisprofils eingesetzt wird, kann ebenso ein Klammerelement unter Verwendung eines auf einem zweiten Polymerwerkstoff basierenden Faserverbundwerkstoffs außen auf dem Basisprofil aufgebracht werden, z.B. durch Aufkleben oder Anschweißen. In Frage kommen hierfür insbesondere sogenannte Organobleche, Organotapes, Polymer-getränkte Faserbänder oder bandförmige Fasermaterialien, welche an einem aus eine zweiten Kunststoffmaterial gefertigten Kunststoffband gehalten sind. Für diese Appliaktionen kommen insbesondere Gewebebänder, Rovings, Fasermatten, Filze und ähnliches zum Einsatz. Das Basisprofil muss in diesem Fall nicht notwendigerweise mit Ausnehmungen für die Klammerelemente versehen werden. Auch kann hier ein einzelnes Klammerelement Verwendung finden, welches sich durchgängig in Längsrichtung Y des Basisprofils erstreckt.
Bei den auf Faserverbundwerkstoffen basierenden Klammerelementen ist es bevorzugt, wenn die Vorzugs-Faserrichtung von dem ersten Randabschnitt zum zweiten Randabschnitt des Klammerelements verläuft, d.h. quer, insbesondere senkrecht zur Längsrichtung Y, wobei eine geordnete oder zufällige Faserorientierung in andere Flächen- oder Raumrichtungen aber ebenfalls möglich ist.
Hierbei ist besonders die Möglichkeit zu erwähnen, dass entsprechend der Profilkontur des Basisprofils umgeformte, wenige cm breite und mm-dünne Organotapes oder polymergetränkte Faserbänder auf dem Basisprofil erfindungsgemäß als Klammerelemente befestigt werden können. Beispielsweise kann deren Dicke zwischen den gegebenenfalls vorhandenen Randabschnitten ca. 3 mm oder weniger, insbesondere ca. 2 mm oder weniger betragen.
Darüber hinaus können die Klammerelemente in einem mittleren Bereich zwischen den Randabschnitten Aussparungen, Ausnehmungen und/oder Durchgangsöffnungen aufweisen.
Ebenfalls ist die Applikation von harzgetränkten Faserbandstreifen möglich, die in Kontakt mit dem Basisprofil ausgehärtet werden und somit erfindungsgemäße Klammerelemente ausbilden.
Bei den erfindungsgemäßen Isolierprofilen wird der erste thermoplastische Polymerwerkstoff für das Basisprofil bevorzugt ausgewählt aus Polyamiden (PA), Polyolefinen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren (ABS), Polyphenylenethern (PPE), Vinylpolymeren, Polystyrolen, Polyvinylchloriden (PVC), Polyestern, Polyurethanen oder Blends dieser Polymeren. Das Polyamid ist vorzugsweise ein aliphatisches und/oder ein teilaromatisches Polyamid, insbesondere ausgewählt aus Polyamid 66 (PA66), Polyamid 610 (PA610), Polyamid 410 (PA410), Polyamid 6 (PA6) und Polyamid 6T (Hexamethylendiamin-Terephthalsäure-Coplymer PA6T). Als Polyolefin wird insbesondere Polypropylen (PP) eingesetzt. Das Polystyrol wird insbesondere aus Polystyrol (PS) oder sydiotatktischem Polystyrol (sPS) ausgewählt. Polyester kommen insbesondere als Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat (PBT) zum Einsatz.
Der zweite Polymerwerkstoff für die Klammerelemente ist vorzugsweise langfaserverstärkt und/oder endlosfaserverstärkt, wobei als Verstärkungsfasern bevorzugt Glasfasern, Kohlefasern, nicht-schmelzende Polymerfasern, Mineralfasern, Metallfasern oder keramische Fasern ausgewählt werden. Die Langfasern weisen insbesondere eine durchschnittliche Faserlänge von ca. 0,5 mm oder mehr auf.
Der Gehalt an Verstärkungsfasern in dem zweiten Polymerwerkstoff beträgt vorzugsweise ca. 20 Gew.-% oder mehr.
Die Verstärkungsfasern des zweiten Polymerwerkstoffs sind in den Klammerelementen vorzugsweise derart orientiert, dass sie ein Faserskelett bilden, welches weiter bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass es nach einer Pyrolyse der Kunststoffanteile des zweiten Polymerwerkstoffs in der Lage ist, Zugkräfte quer zur Längsrichtung Y des Isolierprofils zu übertragen.
Dies stellt sicher, dass das Faserskelett auch nach der Pyrolyse des zweiten Kunststoffmaterials seine Funktion, den Abstand der beiden Metallprofile des Verbundprofils zu überbrücken und diese in ihrer Lage zueinander zu halten, erfüllen kann.
Besonders bevorzugt weist der zweite Polymerwerkstoff flammhemmende organische oder anorganische Zusatzstoffe auf, wobei die anorganischen Zusatzstoffe bevorzugt aus Metallhydraten, Metallhydroxiden, Doppelhydroxiden, Carbonaten, Silicaten, insbesondere Schichtsilicaten, Phosphaten und rotem Phosphor ausgewählt werden, und wobei der Gehalt dieser Zusatzstoffe in dem zweiten Polymerwerkstoff vorzugsweise ca. 5 Gew.-% oder mehr beträgt.
Anhand eines beispielhaften besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Isolierprofils sollen die Vorteile der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Basisprofil (vergl. z. B. 1D) aus Polyamid 66 mit 25 Gew.-% Kurzglasfaseranteil (beispielsweise aus dem Werkstoff TECATHERM^® 66 GF25 der Ensinger GmbH) gefertigt. In regelmäßigen Abständen L_B von beispielsweise 160 mm werden Ausnehmungen vorgesehen, in die jeweils Klammerelemente mit einer Länge L_K von 40 mm, hergestellt aus einem mit Glasfasergewebe verstärkten Vinylesterharz-Pultrudat (z.B. TECATHERM® VE GV der Ensinger GmbH), eingesetzt werden, wobei die Summe der Längen L_K der Klammerelemente ca. 20 % der Gesamtlänge L_ges beträgt.
Im Vergleich zu einem herkömmlichen kontinuierlichen, aus dem mit Glasfasergewebe verstärkten Vinylesterharz (TECATHERM^® VE GV) gefertigten Isolierprofil gleicher Geometrie lässt sich in diesem Beispiel der U_f-Wert, also der Wärmedurchgangskoeffizient des aus einem Verbundprofil mit einem erfindungsgemäßen Isolierprofils gefertigten (Fenster-)Rahmens, um ca. 3% reduzieren, während deutlich geringere Werkstoffkosten anfallen und die später im Endprodukt sichtbaren Flächen visuell ansprechender sind und denen regulärer Profile aus kurzglasfaserverstärktem PA66 (TECATHERM 66 GF25) entsprechen. Gleichzeitig wird ein Isolierprofil erhalten, das ebenfalls die brandschutztechnischen Anforderungen erfüllen kann. Im direkten Vergleich zu einem metallischen Rahmen liegt in diesem Beispiel eine Verbesserung des U_f-Wertes von mehr als 60% vor. Gegenüber Profil-Lösungen mit metallischen Brandschutzsegmenten kann durch erfindungsgemäße Isolierprofile ebenfalls eine Verbesserung des Wärmedurchgangskoeffizienten U_f erreicht werden.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:
1A bis 1D eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierprofils in einer perspektivischen Darstellung von der Rück- bzw. der Sichtseite sowie in einer Schnittansicht längs Linie IB-IB der 1A;
2A und 2B eine Variante der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierprofils in Explosionsdarstellung;
3A bis 3C eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierprofils in perspektivischen Darstellungen sowie einer Schnittansicht längs Linie IIIC-IIIC der 3A;
4A bis 4C eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierprofils in perspektivischen Darstellungen sowie einer Schnittansicht längs Linie IVC-IVC der 4A;
5A bis 5C eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierprofils in perspektivischen Darstellungen sowie einer Schnittansicht längs Linie VC-VC der 5A;
6 eine Ausführungsform eines Klammerelements für ein erfindungsgemäßes Isolierprofil; und
7A bis 7C eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierprofils in einer Schnittansicht senkrecht zur Längsrichtung des Isolierprofils und zwei Detailansichten.
1 zeigt einen kurzen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Isolierprofils 10 in perspektivischer Darstellung mit einem leistenförmigen Basisprofil 12 und einem Klammerelement 14 (schraffiert dargestellt), das in einer Ausnehmung 16 des Basisprofils 12 aufgenommen ist. Das Klammerelement 14 weist in einer Richtung Z quer zur Längsrichtung Y des Basisprofils 12 eine Ausdehnung auf, die im Wesentlichen der Ausdehnung des Basisprofils in der Richtung Z entspricht. Typischerweise ist das Basisprofil erheblich länger und weist eine Vielzahl an in regelmäßigen Abständen angeordneten Ausnehmungen 16 auf, die eine entsprechende Vielzahl an Klammerelementen 14 aufnehmen.
Das Basisprofil 12 weist an beiden Längsseiten quer zur Längsrichtung Y parallel voneinander beabstandete Randabschnitte 18, 20 auf, welche gegenüber dem mittleren Bereich 22 des Basisprofils 12 abgekröpft sind und einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Die Klammerelemente 14 weisen ebenfalls Randabschnitte 24, 26 auf, die parallel zur Längsrichtung und voneinander beabstandet ausgebildet sind.
In der Ausführungsform der 1 sind die Randabschnitte 24, 26 der Klammerelemente 14 nicht abgekröpft, so dass die Klammerelemente 14 eine in einer Schnittansicht senkrecht zur Längsrichtung im Wesentlichen ebene Geometrie aufweisen.
Die Randabschnitte 18, 20 des Basisprofils 12 und die Randabschnitte 24, 26 der Klammerelemente 14 sind im Querschnitt gleich ausgebildet und im zusammengesetzten Zustand des Isolierprofils 10 fluchtend zueinander angeordnet.
Die in dem Basisprofil vorgesehenen Ausnehmungen 16 sind im Wesentlichen auf den jeweiligen Randabschnitt 18, 20 beschränkt, in die dann die Randabschnitte 24, 26 der Klammerelemente 14 einrücken. Der mittlere Bereich 27 der Klammerelemente 14 überspannt dann den mittleren Bereich 22 des Basisprofils 12, wie dies besonders deutlich in der Schnittdarstellung der 1B zu sehen ist. Dort ist ferner am Beispiel des Randabschnitts 24 gezeigt, wie dieser (und entsprechend auch der Randabschnitt 26) im Einbauzustand in einem Metallverbundprofil in einer Aufnahmenut 40 eines Metallprofils 42 aufgenommen und gehalten wird.
Das erfindungsgemäße Isolierprofil 10 ist mit der Sichtseite in 1C perspektivisch gezeigt.
Es ist vorstellbar die Klammerelemente 14 in die Ausnehmungen 16 kraftschlüssig einzusetzen und so mechanisch lösbar zu verbinden.
1A zeigt das Isolierprofil 10 in perspektivischer Ansicht von der Rückseite, die im Einbauzustand in einem Metall-Verbundprofil nicht sichtbar ist.
1C zeigt die Sichtseite des Isolierprofils 10, wobei die Klammerelemente 14 nur im Bereich der Randabschnitte 24, 26 sichtbar ist, sonst aber durch das Basisprofil 12 verdeckt werden. Im Einbauzustand in einem Metall-Verbundprofil sind auch die Randabschnitte 24, 26 in Aufnahmeschienen der Metallprofile aufgenommen und damit typischerweise verdeckt.
Die Klammerelemente 14 weisen, wie aus 1D ersichtlich, eine Ausdehnung oder Länge L_K parallel zur Längsrichtung Y des Isolierprofils 10 auf, die vorzugsweise ca. 5 mm oder mehr, insbesondere ca. 10 mm oder mehr, weiter bevorzugt ca. 20 mm oder mehr beträgt. Bevorzugt ist die Länge L_K im Hinblick auf die angestrebte Wärmedämmung auf ca. 250 mm oder weniger beschränkt.
Der Abstand L_B zwischen benachbarten Klammerelementen 14 in Längsrichtung Y des Isolierprofils 10 beträgt vorzugsweise ca. 10 mm oder mehr, insbesondere ca. 20 mm oder mehr und ist jeweils abhängig von der beabsichtigten Verwendung des Verbundprofils und den dabei verarbeiteten Profil-Längen.
Der Abstand L_B der Klammerelemente 14 entlang der Längsrichtung Y des Isolierprofils zueinander kann in bestimmten Anwendungsfällen von der gezeigten regelmäßigen Anordnung abweichen, um spezielle Effekte der Verstärkung oder Anforderungen an die Sicherung der Metallprofile aneinander zu erzielen.
Bevorzugt beträgt die Summe der Längen L_Kn der Klammerelemente ca. 80 % oder weniger der Gesamtlänge L_ges des Isolierprofils, weiter bevorzugt ca. 65 % oder weniger, am meisten bevorzugt ca. 50 % oder weniger.
Im Brandfall können die Kunststoffanteile des Polymerwerkstoffs der Basisprofile 12a, 12b und gegebenenfalls der Klammerelemente 14a, 14b pyrolysiert werden. Die Klammerelemente 14a, 14b behalten ihre durch die Faserstruktur gegebene Form im Wesentlichen bei und stellen über einen bleibenden Formschluss mit den Aufnahmeschienen der Metallprofile (im Detail nicht dargestellt) eine ausreichende Fixierung der beiden Metallprofile aneinander sicher. Bevorzugte geeignete Faserstrukturen werden im Zusammenhang mit der 6 noch näher erläutert.
2 zeigt das erfindungsgemäße Isolierprofil 10 einer weiteren Variante in Explosionsdarstellung, wobei die 2A ein Klammerelement 14 und die 2B einen Abschnitt des Basisprofils 12 zeigt.
Zur Fixierung des Klammerelements 14 an dem Basisprofil 12 kann wiederum eine kraftschlüssige Verbindung gewählt werden.
Im mittleren Bereich 27 des Klammerelements 14 können eine oder mehrere Aussparungen oder Ausnehmungen, insbesondere auch in Form von Durchgangsöffnungen 36, vorgesehen werden.
In 3 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hybriden Isolierprofils 50 mit einem Basisprofil 52 und einem Klammerelement 54 (schraffiert) dargestellt. 3A zeigt das Isolierprofil 50 in zusammengebautem Zustand in perspektivischer Darstellung, 3B in Explosionsdarstellung und 3C in einer Schnittansicht längs Linie IIIC-IIIC.
Das Basisprofil 52 weist im Bereich seiner Randabschnitte 58, 60 Ausnehmungen 56 auf, in die das Klammerelement 54 mit seinen Randabschnitten 64, 66 einsetzbar ist.
Zur Fixierung der Klammerelemente 54 an dem Basisprofil 52 mittels Formschluss ist eine Rast- oder Clipverbindung 68 vorgesehen, die im vorliegenden Beispiel von zwei parallelen, in Längsrichtung des Isolierprofils 50 verlaufenden Aufnahmenuten 70 auf Seiten des Basisprofils 52 und zwei parallelen, ebenfalls in Längsrichtung des Isolierprofils ausgerichteten Stegen 72 auf Seiten der Klammerelemente 54 gebildet wird. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass die Aufnahmenuten 70 und die Stege 72 jeweils auch vertauscht an den Klammerelementen 54 und dem Basisprofil 52 angeordnet werden können. Die in der 3 gezeigten Aufnahmenuten 70 und die Stege 72 bilden eine sogenannte Kugel-Pfanne-Aufnahme.
Für manche Anwendungen kann es auch ausreichend sein nur eine Aufnahmenut 70 und einen Steg 72 vorzusehen.
Bei der zweiten, in 3 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierprofils 50 sind sowohl die Randabschnitte 58, 60 des Basisprofils 52 als auch die Randabschnitte 64, 66 der Klammerelemente abgekröpft gegenüber dem jeweils mittleren Bereich des Basisprofils 52 bzw. des jeweiligen Klammerelements 54 ausgebildet. Im Einbauzustand des Isolierprofils 50 in einem Metall-Verbundprofil sind auf der Sichtseite die Klammerelemente 54 nicht sichtbar angeordnet (in 3 die unten liegende Seite).
Eine weitere (dritte) Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hybriden Isolierprofils 100 mit einem Basisprofil 102 und Klammerelementen 104 (schraffiert dargestellt) ist in 4 gezeigt. 4A zeigt das hybride Profil 100 im zusammengebauten Zustand, 4B in einer Explosionsdarstellung und 4C in einer Schnittansicht längs Linie IVC-IVC.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen hybriden Isolierprofils 100 wird das jeweilige Klammerelement 104 in Ausnehmungen 106 des Basisprofils 102 aufgenommen und formschlüssig mittels drahtförmigen Fixierelementen 118 mit diesem verbunden. Die Geometrie des Basisprofils 102 und der Klammerelemente 104 entspricht im Wesentlichen der Geometrie des Basisprofils 12 bzw. dem Klammerelement 14 des Isolierprofils 10 aus 1. Die Sichtseite des Isolierprofils 100 ist unten angeordnet.
Das Basisprofil 102 und die Klammerelemente 104 weisen quer zur Längsrichtung des Isolierprofils 100 sich gegenüberliegende Randabschnitte 108, 110 bzw. 114, 116 auf, in denen stirnseitig Aufnahmenuten 120 bzw. 122 ausgebildet sind, in die die Fixierelemente 118 im Formschluss eingesetzt werden.
In vielen Fällen reicht diese Formschlussverbindung aus, um die Klammerelemente 104 beim Transport und auch bei der Weiterverarbeitung sicher an dem Basisprofil 102 zu halten.
Die Fixierelemente 118 können beispielsweise aus Metall oder einem Kunststoffmaterial gefertigt sein.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hybriden Isolierprofils 150 mit einem Basisprofil 152 und Klammerelementen 154 (schraffiert dargestellt), wobei die Klammerelemente 154 formschlüssig über eine Rast- oder Clipverbindung 168 mit dem Basisprofil 152 verbunden werden, analog zu der in 3 gezeigten Ausführungsform eines Isolierprofils 50. Die Sichtseite des Isolierprofils 150 weist in den Darstellungen nach unten.
Die Clipverbindung wird vorzugsweise über sog. Kugel-Pfanne-Aufnahmen realisiert (Pfanne 170; Kugel 172). Die Klammerelemente 154 werden in Ausnehmungen 156 im Basisprofil 152 unter Herstellung des Formschlusses der Clipverbindung 168 eingesetzt. Zusätzlich können die Klammerelemente 154 formschlüssig durch drahtförmige Fixierelemente 178 an dem Basisprofil 152 gesichert werden, wobei die Fixierelemente 178 in entsprechende stirnseitige Aufnahmenuten 174 in Randabschnitten 158, 160 im Basisprofil 152 und stirnseitige Aufnahmenuten 176 in Randabschnitten 164, 166 in den Klammerelementen 154 eingesetzt werden.
Auch 5 zeigt nur einen kurzen Profilabschnitt des erfindungsgemäßen Isolierprofils 150, in dem nur ein Klammerelement 154 aufgenommen ist.
In 6 ist ein erfindungsgemäß in Isolierprofilen verwendbares Klammerelement 250 schematisch dargestellt, das eine vergleichbare Geometrie wie die im Zusammenhang mit den 1, 2 und 4 beschriebenen Klammerelemente 14, 104 aufweist. Hierbei wird ein mittlerer Bereich 252 von zwei Randabschnitten 254, 256 flankiert, die parallel zueinander angeordnet sind und vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, mit dem sie zunächst formschlüssig in eine Aufnahmeschiene eines Metallprofils eingeführt und danach in einem sogenannten Einrollverbund form- und kraftschlüssig fixiert werden können.
Mit Hilfe der schematischen Darstellung der 6 sollen einige Aspekte einer bevorzugten brandschutztechnischen Ausrüstung des zweiten Kunststoffmaterials erläutert werden.
Wichtig bei dieser Ausrüstung ist, dass sich die Faserstruktur des zweiten Polymerwerkstoffs des Klammerelements 250 von dem einen Randabschnitt 254, 256 zum anderen und in diese jeweils hinein erstreckt.
Die Faserstrukturen als solche sind beispielhaft und schematisch in den Detailabbildungen 260, 262, 264, 266 in 6 veranschaulicht. Die Faserstrukturen können als Flächenmaterial 258 verarbeitet vorliegen, insbesondere in Form von Geweben 260, 262, als Gestricke/Gewirke 264 und/oder auch als Faserbüscheln, Faserfilze oder Gelege 266, und so in das zweite Kunststoffmaterial eingearbeitet werden. Wichtig ist, dass die Faserstrukturen auch nach einer Pyrolyse des zweiten Kunststoffmaterials noch ein zusammenhängendes Ganzes bilden, das Zugkräfte senkrecht zur Längsrichtung Y übertragen kann.
Die Faserstrukturen im Bereich der Randabschnitte 254, 256 werden vorzugsweise gegenüber der im Wesentlichen flächigen Struktur im mittleren Bereich 252 durch Materialanhäufung aufgedickt wird, so dass auch nach einer Pyrolyse ein mechanischer Halt in den Aufnahmeschienen der Metallprofile gewährleistet ist.
Diese Aufdickung kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden, für die in den Detailabbildungen 270, 272, 274, 276, 278 einige Beispiele schematisch gezeigt sind.
Bevorzugte Materialanhäufungen der Faserstrukturen im Bereich der Randabschnitte 254, 256 können durch Einrollen des Flächenmaterials 258 (Details 270, 272), durch Falten des Flächenmaterials 258 (Detail 274) und/oder durch zusätzliches Einziehen von Faserbündeln, Drähten 280 oder dgl. (Detail 276) oder durch Einklemmen von Faserbündeln oder Drähten 280 oder dgl. (Detail 278) erhalten werden.
7A zeigt schließlich eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolierprofils 300, bei dem anstelle von separat gefertigtem Basisprofil und separat gefertigten Klammerelementen ein Basisprofil 302 in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung Y des Isolierprofils 300 mit Klammerelementen 304 aus einem Faserverbundwerkstoff 306 ausgerüstet ist. Beispielsweise weist das Isolierprofil 300 eine Breite B₁ von 10 mm oder mehr und eine Bauhöhe H₁ von 3,9 mm oder mehr auf.
Die Klammerelemente 304 können beispielsweise aus einem sogenannten Organotape, einem Organoblech oder einem polymergetränkten Faserband gefertigt werden. Sie werden quer zur Längsrichtung Y des Isolierprofils 300 auf dem Basisprofil 302 appliziert und erstecken sich von einem Randabschnitt 308 bis zum gegenüberliegenden Randabschnitt 310 des Basisprofils 302 über dessen mittleren Bereich 312. Es ist kann hierbei auch eine Verfahrensvariante gewählt werden, bei der das Klammerelement erst auf dem Basisprofil die endgültige Form annimmt, z.B. wenn ein reaktivharzgetränktes Faserband auf das Basisprofil laminiert wird, oder ein erwärmtes, thermoplastisches Organotape auf das Basisprofil abgelegt und angeschmiegt wird.
Vorzugsweise werden die Klammerelemente 304 mit einer Dicke D₁von ca. 3 mm oder weniger, weiter bevorzugt mit einer Dicke D₁ von ca. 2 mm oder weniger, zumindest im Bereich der Randabschnitte 308, 310 des Basisprofils 302, ausgebildet.
Dies lässt in der Regel zu, dass die Klammerelemente 304 in einfacher Weise auf der Oberfläche des Basisprofils 302 aufgebracht werden können, wobei trotz der größeren Dicke des Randbereichs immer noch ein im Wesentlichen ungehindertes Einführen der Randabschnitte 308, 310 in entsprechende Aufnahmeschienen der Metallprofile (nicht gezeigt) des zu bildenden Metall-Verbundprofils erfolgen kann.
Alternativ kann das Basisprofil 302 jedoch auch mit abschnittsweisen Ausnehmungen versehen werden (nicht gezeigt), in die die Klammerelemente 304, die dann auch aus gegebenenfalls dickeren Materialien hergestellt sein können, zumindest im Bereich der Randabschnitte 308, 310, insbesondere im Wesentlichen mit der Oberfläche der benachbarten Basisprofilbereichen fluchtend, eingebracht werden.
Darüber hinaus ist vorstellbar ein einzelnes Klammerelement 304 zu verwenden, welches sich dann entlang der Längsrichtung Y des Basisprofils durchgängig erstreckt (nicht dargestellt).
7B zeigt in Vergrößerung das Klammerelement 304 auf dem mittleren Bereich 312 des Basisprofils 302 und schematisch die Faserstruktur der Faserverstärkung des Klammerelements 304 sowie dessen Dicke D₁.
In 7C schließlich ist beispielhaft gezeigt, wie sich die Randbereiche des Klammerelements 304 ausgestalten lassen und wie sich diese an dem jeweiligen korrespondierenden Randbereich 308, 310 des Basisprofils 302 sichern lassen.
Vorzugsweise erstrecken sich die Randbereiche 314 des oder der Klammerelemente 304 über einen Großteil der Oberfläche der Randbereiche 308, 310 des Basisprofils 302. Wenn, wie in dem bevorzugte Ausführungsbeispiel der 7 gezeigt, die Stirnseiten der Randabschnitte 308, 310 des Basisprofils 302 mit Aufnahmenuten 316 für Fixierelemente 318 versehen sind, dann ist es vorteilhaft, wenn sich die Klammerelemente 304 über die Stirnseiten der Randabschnitte 308, 310 des Basisprofils 302 erstrecken und so mittels den Fixierelementen 318 in der Nut 316 gegebenenfalls zusätzlich festgelegt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 1122313 A [0004]
DE 102013112435 A1 [0005]
EP 1182317 A2 [0006]
EP 1024243 A2 [0007]
EP 0774037 B1 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Plastics Additives Handbook 6th Edition; Carl Hanser Verlag 2009; Zweifel, Meier, Schiller; Kapitel 12.3 und 12.4 [0028]

Claims

Isolierprofil insbesondere für die Herstellung von Fenster-, Türen- und Fassadenelementen zur Verwendung in Brandschutzsystemen, wobei das Isolierprofil ein sich in eine Längsrichtung Y erstreckendes, kontinuierliches Basisprofil sowie mehrere Klammerelemente umfasst, wobei das Basisprofil unter Verwendung eines ersten thermoplastischen Polymerwerkstoffs hergestellt ist, wobei das Basisprofil zwei sich parallel zur Längsrichtung Y erstreckende und voneinander beanstandete Randabschnitte aufweist, wobei die Klammerelemente senkrecht zur Längsrichtung Y eine Ausdehnung in einer Richtung Z aufweisen, die im Wesentlichen der Ausdehnung des Basisprofils in dieser Richtung Z entspricht, und wobei die Klammerelemente jeweils zwei sich parallel zur Längsrichtung Y des Isolierprofils erstreckende und voneinander beanstandete Randabschnitte aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammerelemente unter Verwendung eines zweiten, brandschutztechnisch formulierten, faserverstärkten Polymerwerkstoffs hergestellt sind, und dass die Klammerelemente in Längsrichtung Y des Isolierprofils zueinander beabstandet an dem Basisprofil mechanisch lösbar verbindbar angeordnet sind.
Isolierprofil nach Anspruch 1, wobei in dem Basisprofil in der Längsrichtung Y zueinander beabstandete Ausnehmungen zur Aufnahme der Klammerelemente angeordnet sind, in welche die Klammerelemente einrückbar sind, und wobei das Basisprofil und die Klammerelemente formschlüssig mittels einer Rast- oder Clipverbindung, und/oder kraftschlüssig mit dem Basisprofil verbindbar sind.
Isolierprofile nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Randabschnitte des Basisprofils und der Klammerelemente an ihren Stirnseiten Nuten aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie eine Aufnahme für ein band- oder strangförmiges Fixierelement zum lösbaren Verbinden des Klammerelements mit dem Isolierprofil bilden, und wobei das Fixierelement bevorzugt in Form von Draht, Filament oder Fasern vorliegt.
Isolierprofil insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammerelemente unter Verwendung eines auf einem zweiten Polymerwerkstoff basierenden Faserverbundwerkstoffs, insbesondere in Form von Organotapes, Organoblech oder polymergetränktem Faserband, oder eines bandförmigen Fasermaterials, welches an einem aus einem zweiten Polymermaterial gefertigten Kunststoffband gehaltenen ist, hergestellt sind, wobei die Klammerelemente im Bereich zwischen gegebenenfalls vorhandenen Randabschnitten eine Wanddicke von ca. 3 mm oder weniger, insbesondere ca. 2 mm oder weniger aufweisen.
Isolierprofil nach Anspruch 4, wobei die Klammerelemente in Längsrichtung Y des Isolierprofils zueinander beabstandet an dem Basisprofil lösbar verbindbar oder stoffschlüssig verbunden angeordnet sind, oder wobei ein einzelnes Klammerelement sich durchgängig in Längsrichtung Y des Basisprofils erstreckend an diesem angeordnet ist.
Isolierprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Randabschnitte des Basisprofils jeweils kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit einem Metallprofil, insbesondere einem stranggepressten Aluminiumprofil, verbindbar sind, und wobei die Verbindung mit dem jeweiligen Metallprofil vorzugsweise durch Einrollen oder Einkleben fixierbar ist.
Isolierprofil nach Anspruch 6, wobei die Klammerelemente jeweils zwei parallel zur Längsrichtung Y verlaufende und voneinander beabstandete Randabschnitte aufweisen, die gegebenenfalls im Wesentlichen den gleichen Abstand voneinander aufweisen wie die Randabschnitte des Basisprofils, und wobei die Ausnehmungen im Basisprofil bevorzugt derart ausgebildet sind, dass die Randabschnitte der Klammerelemente im montierten Zustand der Klammerelemente mit den Randabschnitten des Basisprofils fluchten, so dass das Isolierprofil mit den Randabschnitten des Basisprofils und der Klammerelemente in Aufnahmeschienen von Metallprofilen einschiebbar ist.
Isolierprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste thermoplastische Polymerwerkstoff ausgewählt ist aus Polyamiden (PA), Polyolefinen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren (ABS), Polyphenylenethern (PPE), Vinylpolymeren, Polystyrolen, Polyvinylchloriden (PVC), Polyestern, Polyurethanen oder Blends dieser Polymeren, wobei das Polyamid vorzugsweise ein aliphatisches und/oder ein teilaromatisches Polyamid ist, insbesondere ausgewählt aus PA66, PA610, PA410, PA6 und PA6T, wobei das Polyolefin insbesondere Polypropylen (PP) ist, wobei das Polystyrol insbesondere aus PS oder sPS ausgewählt ist, und wobei der Polyester insbesondere aus PET und PBT ausgewählt ist.
Isolierprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Polymerwerkstoff langfaserverstärkt und/oder endlosfaserverstärkt ist, wobei als Verstärkungsfasern bevorzugt Glasfasern, Kohlefasern, nicht-schmelzende Polymerfasern, Mineralfasern, Metallfasern oder keramische Fasern ausgewählt werden, wobei die Langfasern insbesondere eine durchschnittliche Faserlänge von ca. 0,5 mm oder mehr aufweisen, und wobei der Gehalt an Verstärkungsfasern in dem zweiten Polymerwerkstoff vorzugsweise ca. 20 Gew.-% oder mehr beträgt.
Isolierprofil nach Anspruch 9, wobei die Verstärkungsfasern in den Klammerelementen derart orientiert sind, dass sie ein Faserskelett bilden, welches bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass es nach einer Pyrolyse der Kunststoffanteile des zweiten Polymerwerkstoffs in der Lage ist, Zugkräfte quer, insbesondere in Richtung Z senkrecht zur Längsrichtung Y des Isolierprofils zu übertragen.
Isolierprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Klammerelemente in einem mittleren Bereich Aussparungen, Ausnehmungen und/oder Durchgangsöffnungen aufweisen.
Isolierprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jedes der Klammerelemente eine Länge L_K in Längsrichtung Y des Basisprofils von ca. 5 mm oder mehr, bevorzugt ca. 10 mm oder mehr, besonders bevorzugt ca. 20 mm oder mehr aufweist.
Isolierprofil nach Anspruch 12, wobei die Summe der Längen L_K der mehreren Klammerelemente ca. 80 % oder weniger, bevorzugt ca. 65 % oder weniger, besonders bevorzugt ca. 50 % oder weniger der Gesamtlänge des Isolierprofils L_ges beträgt.
Isolierprofil nach einem der vorherigen Ansprüche wobei die Klammerelemente im Bereich zwischen den gegebenenfalls vorhandenen Randabschnitten eine Wanddicke von ca. 0,5 mm oder mehr aufweisen.
Isolierprofile nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Polymerwerkstoff flammhemmende organische oder anorganische Zusatzstoffe umfasst, wobei die anorganischen Zusatzstoffe bevorzugt aus Metallhydraten, Metallhydroxiden, Doppelhydroxiden, Carbonaten, Silicaten, insbesondere Schichtsilicaten, Phosphaten und rotem Phosphor ausgewählt werden, und wobei der Gehalt dieser Zusatzstoffe in dem zweiten Polymerwerkstoff vorzugsweise ca. 5 Gew.-% oder mehr beträgt.
Metall-Kunststoff-Verbundprofil für Brandschutzsysteme, umfassend ein Isolierprofil nach einem der vorherigen Ansprüche sowie zwei mit den Randabschnitten des Basisprofils und der Klammerelemente des Isolierprofils verbundenen Metallprofilen.