DE4235687A1 - Mehrteiliges Profil für wärmeisolierende Gebäudeverkleidungen, Verglasungen oder Fensterrahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft mehrteilige Profile für wär­ meisolierende Gebäudeverkleidungen, Verglasungen oder Fensterrahmen nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Beim Einsatz von Verkleidungen und Verglasungen für Gebäude werden immer größere Anforderungen an die Wärmeisolation gestellt, die eine Verringerung der Heizkosten bei gleichzeitiger Verringerung der Um­ weltbelastung zum Ziel hat. Die Verwendung von Mate­ rialien mit guter Isolierwirkung für die Platten oder Fensterverglasung (Thermoscheiben) ist seit geraumer Zeit üblich. An den Verbindungsstellen bzw. den Rah­ men- oder Halteelementen bilden sich jedoch gezwunge­ nermaßen durch die Verwendung entsprechender Materia­ lien mit ausreichender Festigkeit und damit einherge­ hender guter Wärmeleitfähigkeit Wärmebrücken aus, die die Isolierwirkung entscheidend herabsetzen.

Es ist bekannt für Fenster, Fassadenverkleidungen, Türen und dgl. Profile zu verwenden, die als Halterung für beispielsweise Glasscheiben, Isolier- oder Dekorplatten dienen. Dabei werden diese Platten oder Scheiben von mindestens zwei parallel angeord­ neten Profilteilen, diese klemmend gehalten. Es wird bei allen bekannten Lösungen versucht Wärmebrücken weitestgehend zu isolieren. So ist beispielsweise in der Deutschen Gebrauchsmusteranmeldung 7403844 be­ schrieben, wie die Verbindung der beiden klemmenden Profile mit einer Verschraubung durchgeführt wird und die Schraube von einem aus federndem Kunststoff be­ stehenden Verbindungsstück umgeben ist. Gleichzeitig ein wird ein klemmendes Halten durch die Gestaltung der Profile und des Verbindungsstückes bewirkt. Hier­ bei wirkt sich nachteilig aus, daß die Schraube nach wie vor eine Wärmebrücke bildet, die nur geringfügig durch das Verbindungsstück isoliert ist und somit ein erhöhter Wärmeübergang im Bereich der Profile nicht zu vermeiden ist. Ein weiterer Nachteil besteht in der Anzahl der Einzelelemente, die zu einem erhöhten Lager-, Verwaltungs- und Montageaufwand führen.

Gleiche nachteilige Wirkungen treten auch bei dem in der DE-OS 34 06 722 beschriebenen Metallprofil auf. Auch in diesem Fall bilden die beiden Profile und die Verschraubung eine Wärmebrücke, die lediglich von einem die Schraube umgebenden Isolierkörper gedämmt wird. Die direkte Wärmeleitung zwischen den zwei Hal­ teprofilen über die Schraube wird jedoch nicht ver­ hindert. Die bereits genannten Mehraufwände für Mon­ tage usw. treten auch in diesem Falle auf.

Weiterhin wird in der CH 650 555 A5 eine isolierende Verbindungsvorrichtung vorgestellt, die ähnlich, wie die beiden bereits genannten bekannten Lösungen aus­ gebildet ist. Die Verbindung der beiden, die Platten einfassenden Metallrahmen wird durch einen Bolzen oder eine Schraube erzielt. Der Bolzen bzw. die Schraube wird in einen analog zu einem Spreitzdübel wirkenden Kunststoffstegkörper eingeführt, der sich dabei an seinem einen Ende aufweitet und eine Ver­ klemmung bildet.

Aufgabe der Erfindung ist es ein mehrteiliges wärmei­ solierendes Profil zu schaffen, das einfach aufge­ baut, variabel einsetzbar und einen hohen Grad der Wärmeisolierung sichert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruch 1 genannten Merk­ male gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merkmalen.

Die beiden klemmenden Profile bestehen in herkömmli­ cherweise aus einem Material mit relativ hoher Festigkeit, so daß eine ausreichende Stabilität er­ reicht wird. Zur Verringerung der Materialstärke und der Eigenmasse sind diese entsprechend profiliert. Diese Profilierung wird bevorzugt in der Weise opti­ miert, indem das Innere des zumindest an einer Seite offenen Profils so ausgebildet ist, daß der ausgehär­ tete Hartschaumkörper formschlüssig verankert ist. Dabei stellt dieser Hartschaumkörper den wesentlichen Bestandteil der Verbindung der beiden Halteprofile dar.

Ein direkter Kontakt von Materialien mit relativ gu­ ter Wärmeleitfähigkeit wird dadurch vermieden und die Wärmebrückenwirkung verringert. Außerdem ist die An­ zahl der einzelnen Verbindungs- und Halteelemente reduziert, was eine wesentliche Verringerung des Auf­ wandes für die Montage bewirkt.

Bei der Verwendung in beispielsweise Fensterelementen wird die Verbindung der tragenden Profile durch die Hartschaumkörper, die in den Profilen verankert sind, gesichert. Hierbei stehen die beiden Profile nur über den Hartschaum in direkter Berührung, so daß der Wär­ meübergang nur über diesen und über die in den Hohl­ räumen zwischen Hartschaumkörper, Verglasung und Pro­ filen enthaltene Luft erfolgen kann, deren Wärme­ leitfähigkeit jedoch gering ist.

Die Form des Hartschaumkörpers ist auf die verschie­ densten Anwendungsfälle, wie seitliche, untere, obere Abschlußelemente, Eckelemente, Mittelelemente und zu öffnende Fenster anpaßbar. Dies kann auf eine Weise durch die Benutzung verschiedener Formen oder durch nachträgliche Bearbeitung erreicht werden. Die aus dem Profilinneren herausragenden Teile des Hart­ schaumkörpers können genau wie Holz, auch mit den entsprechend gleichen Maschinen bearbeitet werden und an die geforderten Abmessungen und in gewissen Gren­ zen an verschiedene Formen angepaßt werden.

Dadurch können bestimmte Standardprofile für ver­ schiedenste Anforderungen Verwendung finden. Am ein­ fachsten ist die Anpassung an verschiedene Ver­ glasungs- oder Plattenstärken, indem vom Steg des Hartschaumkörpers eines solchen Standardprofiles ein dem gewünschten Abstand entsprechendes Stück abgetra­ gen wird.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand von Aus­ führungsbeispielen näher beschrieben werden.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein mehrteiliges Profil einer Fassadenver­ glasung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines boden­ seitigen Profils einer Fassadenvergla­ sung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch ein mehrteiliges Profil eines zu öffnenden Fensters und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines eines weiteren Fensterprofiles.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten mehrteiligen Profil für eine Verglasung einer Fassade, wie sie insbesondere bei Gewächshäusern oder Wintergärten verwendet werden kann, werden die Glasscheiben 4 von den Profilen 1 und 2 mit an ihnen formschlüssig befe­ stigten Dichtelementen 11 klemmend gehalten. Die Klemmwirkung wird dadurch erreicht, daß ein Hart­ schaumkörper 3, der im Inneren des Profils 1 form­ schlüssig verankert ist und einen Steg 10 besitzt, der aus dem Inneren des Profils 1 in den Raum zwischen dem Profil 2 und den Glasscheiben 4 hinein­ ragt, als Verankerung für die Verbindung des Profils 2 dient. Seine Höhe entspricht dabei dem Abstand der beiden Profile 1 und 2, der durch die Stärke der Glasscheiben 4 vorgegeben ist. Zur Verbindung der beiden Profile 1 und 2 wird das Profil 2 auf den stirnseitigen Abschluß des Steges 10 gesetzt und dort durch geeignete Mittel befestigt. Hierbei kann in einfacher Form ein Verschrauben mit handelsüblichen Holzschrauben 12 erfolgen. Aus ästhetischen Gründen kann für ein Verblenden eine Schiene 13 auf dem Pro­ fil 2 befestigt werden.

Günstig wirkt es sich für jegliche Art von Verbin­ dung aus, wenn die zueinanderweisenden Seiten des Profils 2 und das stirnseitige Ende des Steges 10 in ihrer Gestalt einander angepaßt sind. Dadurch gibt die Form bereits die gewünschte Positionierung zuein­ ander vor und eine ungleichmäßige Verklemmung der Glasscheiben 4 wird verhindert.

Zur Erhöhung der Festigkeit der Verbindung der beiden Profile 1 und 2 über den Steg 10 können in letzterem auch mit Innen- oder Außengewinde versehene Elemente eingeformt sein. Die Verbindung wird dann mit Schrau­ ben, die mit entsprechendem Außen- oder Innengewinde ausgestattet sind, erreicht. Die genannten Elemente (in der Figur nicht dargestellt) sollten bevorzugt ebenfalls aus einem Material mit geringer Wärmeleit­ fähigkeit und höherer Festigkeit gefertigt sein. Wer­ den Elemente mit einem Außengewinde verwendet, ragt dieser Gewindeteil über die Stirnfläche des Steges 10 hinaus und kann durch Langlöcher im Profil 2 geführt sein, so daß eine problemlose Montage möglich wird.

Anstelle der Schraubverbindung können auch aus ande­ ren Bereichen bekannte Klemmelemente, die beispiels­ weise federnd klemmen Verwendung finden.

Die Verbindung kann jedoch ebenfalls durch Verklebung des Profiles 2 mit der Stirnseite oder den äußeren Mantelflächen des Steges 10 hergestellt werden. Die Verbundwirkung wird dabei erhöht, indem bei der Aus­ härtung expandierender Kleber verwendet wird, der in ebenfalls nicht dargestellte Öffnungen des Steges 10 eingebracht wird. Verklebungen haben den Nachteil, daß sie in der Regel nicht zerstörungsfrei trennbar sind, bieten jedoch den Vorteil, daß garantiert keine Materialien mit guter Wärmeleitung, bei sicherer und stabiler Verbindung, verwendet werden müssen.

Das Profil 1 kann als vorgefertigtes Standardprofil mit dem Hartschaumkörper 3 hergestellt werden. Die Anpassung an unterschiedliche den Glasscheiben- oder Verkleidungsplattenstärken entsprechende Abstände wird durch Bearbeitung der Höhe des Steges 10 er­ reicht.

Die Breite des Steges 10 ist dabei in jedem Fall so auszulegen, daß zwischen Glas 4 und Steg 10 Hohlräume 14 vorhanden sind, in denen ein Luftpolster ausgebil­ det ist.

Das in der Fig. 2 gezeigte spezielle Bodenprofil unterscheidet sich lediglich in der Gestaltung des Hartschaumkörpers 3, der zusätzlich nicht nur zur Verbindung der beiden Profile 1 und 2 dient, sondern auch die Glasscheibe 4 gegen den Boden abstützt und isoliert. Dabei liegt die Glasscheibe 4 direkt auf dem Hartschaumkörper auf und sein Steg 10 ist in sei­ ner Konturierung daran angepaßt. Er weist Führungs­ nuten 15 auf, in die entsprechende Ansätze des Pro­ fils 2 eingepaßt werden und dieses genau positioniert wird. Der niedrige Wärmeleitwert des Hartschaumkör­ pers 3 sichert einen geringen Wärmeübergang auch im Bereich des Bodens.

Wie aus diesem Beispiel hervorgeht, kann der Hart­ schaumkörper, wie bereits beschrieben an die ver­ schiedensten Anwendungen und Profilformen, durch ver­ schiedene Formen beim Ausschäumen oder nachträgliche Bearbeitung, angepaßt werden.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist der Fig. 3 zu entnehmen. Hierbei sind die Profile 1′ und 2′ Elemen­ te eines Fensterrahmens, die mit Scharniergelenken 7 an einem weiteren mit Hartschaum ausgeschäumten Iso­ lierelement 8 schwenkbar befestigt sind. Zwischen dem Isolierelement 8 und dem aus den Profilen 1′, 2′ und dem Hartschaumkörper 3′ gebildeten Fensterrahmen ist eine flexible Dichtung 9 gesetzt, die ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Isolierelement 8 verhindert. Zusätzlich erfolgt die Abdichtung gegenüber Zugluft, die durch den Spalt in das Gebäudeinnere eindringen könnte und es wird eine Abfederung beim Schließen des Fensters erreicht.

Der Hartschaumkörper 3′ wird während des Ausschäum­ vorganges fest mit den Profilen 1′ und 2′ verankert. Letztere weisen zur Erhöhung der Verbundwirkung und der Stabilität, auf ihren in Richtung des Hartschaum­ körpers 3′ gewandten Seiten Vorsprünge, Nasen oder Winkel mit Hinterschneidungen auf.

Am Profil 2′ ist ein Dichtelement 11, wie bereits bei dem vorgehend beschriebenen Beispiel formschlüssig gehalten und dient als Klemmelement für die Glas­ scheibe 4. Als Gegenhalter ist ein zusätzliches Pro­ fil 6 am Profil 1′ befestigbar, das nicht in direktem Kontakt mit dem Hartschaumkörper 3′ steht. Das Profil 6 trägt ebenfalls ein Dichtelement 11 zum Halten der Glasscheibe 4.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Beispiel wird das Profil 6 ausschließlich formschlüssig mittels nasenförmiger Gestaltung der Profile 1′ und 6, die ineinandergreifen, gehalten. Dadurch kann auf zusätz­ liche Verbindungselemente und evtl. aus dekorativen Gründen erforderliche Verblendungen verzichtet wer­ den.

Außerdem kann problemlos ein zusätzlicher Arm oder Hebel 17 an einem der Profile 1′ oder 2′ angreifen bzw. mit diesem verbunden sein, an dem ein automati­ scher Öffnungsmechanismus anschließbar ist, der ins­ besondere bei Gewächshäusern eine temperaturabhängige Regelung der Fensteröffnung ermöglicht.

Eine andere Ausführungsform eines solchen Fensterrah­ mens geht aus der Fig. 4 hervor. Hierbei ist eine andere Form der Befestigung der Glasscheibe 4 am Pro­ fil 1′ gewählt worden. Die Verbundglasscheibe ist einseitig verlängert und überragt den eigentlichen Abschluß der Verglasung. Dieser überstehende Teil 18 ist mit einem Profil 16 verbunden, das in der bereits beschriebenen Art und Weise am Profil 1′ befestigt werden kann. Der überstehende Glasbereich 18 und das Profil 16 können beispielsweise verklebt oder schmelzvergossen sein, so daß auf eine zusätzliche zweite Dichtleiste 11 verzichtet werden kann. Da die­ ser dem Wetter ausgesetzte Teil des Fensterrahmens ohne eine elastische Abdichtung auskommt, wirkt sich die an solchen elastischen Dichtungen normalerweise auftretende Alterung auch über einen längeren Zeit­ raum nicht negativ aus.

Ansonsten kann durch den Hartschaumkörper 3′ eine Entwässerungsöffnung vorgesehen sein, durch die ins­ besondere das Wasser, das zwischen Glasscheibe 4 und Fensterrahmen gesammelt wird oder kondensiert abge­ führt werden.

Für die Hartschaumkörper 3 und 3′ eignen sich Zwei­ komponenten-Hartintegralsysteme mit guter Fließfähig­ keit, die sichern, daß sich die Hartschaumkörper mit geringer Porengröße ausbilden und das Innere des aus­ zuschäumenden Profils nahezu vollständig ausgefüllt wird. Bei geringer Schwindung dieser Hartschäume ist eine spielfreie Verankerung der Hartschaumkörper 3, 3′ in den Profilen 1, 1′, 2 und 2′ gesichert.

Je nach gewünschtem Einsatzzweck können Hartschäume mit höherer Festigkeit und demzufolge höherer Stabi­ lität der Gesamtverbindung oder geringerer Festig­ keit, die in der Regel mit niedrigeren Wärmleitwerten verbunden ist, eingesetzt werden. Es kann eine Opti­ mierung der gewünschten Eigenschaften für den konkre­ ten Anwendungsfall durchgeführt werden.

Die beiden Komponenten, die einerseits ein Gemisch aus Polyetherpolyolen, Katalysatoren, Stabilisatoren und Treibmittel und andererseits eine Diphenylmethan­ diisocyanat (MDI) enthaltende Zubereitung sind, kön­ nen nach dem Schäumen einen für die Verringerung der Wärmeleitung geeigneten Hartschaumkörper mit ausrei­ chender Festigkeit bilden, der eine sichere Verbin­ dung der Profile ermöglicht. Ein solches Hartinte­ gralsystem ist unter dem Handelsnamen ELASTOLIT D 07- 001 erhältlich, und wird von der Firma Elastogran hergestellt.

Die Dichte der Hartschaumkörper 3, 3′ soll dabei in einem Bereich von 300 bis 800 kg/m³ und die Wärme­ leitfähigkeit unterhalb von 0,1 W/K_*m liegen.

Mit den erfindungsgemäßen mehrteiligen Profilen ist ein k-Wert der gesamten Verglasung bzw. Verkleidung im Bereich um 1,5 erreichbar.

Claims (16)

1. Mehrteiliges Profil für wärmeisolierende Gebäu­ deverkleidungen, Verglasungen oder Fensterrah­ men, bei dem Scheiben oder Verkleidungsplatten zwischen zwei gegenüberliegend, parallel zu die­ sen ausgerichteten, mit Dichtelementen versehe­ nen Profilen, gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei gegenüberliegenden Profile (1, 2, 1′, 2′) über einen, in zumindest einem der Pro­ file (1, 1′) oder (2, 2′) ausgeformten Hart­ schaumkörper (3) in einem von der Verglasung oder Verkleidung (4) vorgegebenen Abstand durch formschlüssige Gestaltung fixiert sind.

2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hartschaumkörper (3), der Vergla­ sung oder Verkleidung (4) und den Profilen (1, 1′, 2, 2′) ein Hohlraum ausgebildet ist.

3. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaumkörper (3) das Innere des Pro­ fils (1), in dem er ausgeformt ist, ausfüllt und einen in Richtung des anderen Profils weisenden Steg (10) aufweist.

4. Profil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steg (10) den Abstand der Pro­ file (1, 2) vorgibt.

5. Profil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steg (10) des Hartschaumkörper (3) und das zweite Profil (2) mit Verbindungs­ elementen (5) verbunden sind.

6. Profil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (10) und das zweite Profil (2) mit­ einander verschraubt sind.

7. Profil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Steg (10) des Hartschaumkörpers (3) In­ nengewinde aufweisende Elemente, die stirnseitig zugänglich sind, eingeformt sind.

8. Profil nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das stirnseitige Ende des Steges (10) und der zu diesem weisende Bereich des Pro­ files (2) in ihrer Außenkontur aneinander ange­ paßt sind.

9. Profil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (10) und das Profil (2) miteinander verklebt sind.

10. Profil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (10) und das Profil (2) mit einem bei der Aushärtung expandierenden Kleber, der in eine stirnseitige Öffnung des Steges (10) ein­ bringbar ist, verbunden sind.

11. Profil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (10) und das Profil (2) miteinander verklemmt sind.

12. Profil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Profil (1′) ein weiteres Profil (6), als Halteelement des Profils (1′) zur Fi­ xierung der Verglasung oder Verkleidung (4) ge­ meinsam mit dem Profil (2′) vorhanden ist.

13. Profil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (1′) und (2′) mittels des Hart­ schaumkörpers (3′) fest und das Profil (6) mit dem Profil (1′) lösbar miteinander verbunden sind.

14. Profil nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Profil (1′) mittels Scharnier­ gelenken (7) an einem weiteren wärmeisolierten Profilelement (8) befestigt ist.

15. Profil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Profilelement (8), den Profilen (1′, 2′) und dem Hartschaumkörper (3′) ein diese voneinander trennendes Dichtelement (9) angeord­ net ist.

16. Profil nach einem der Ansprüche von 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaumkörper (3, 3′) aus einem Zweikomponenten-Hartintegral­ system gebildet ist, das im ausgehärteten Zu­ stand eine Dichte im Bereich von 300 bis 800 kg/m³ und eine Wärmeleitfähigkeit, die kleiner als 0,1 W/K_*m ist, aufweist.