AT507793A4 - Kunststoffprofil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kunststoffprofil, ein Profilsystem und ein Verfahren zur Herstellung von Fenstern, vorzugsweise Kunststofffenster, mit einer wesentlich verbesserten Wärmedämmung. 

  
Kunststofffenster weisen u. a. den Vorteil einer guten Wärmedämmung auf, die dadurch erreicht wird, dass die verwendeten Profile als Hohlkammerprofile ausgebildet werden. Mit zunehmender Anzahl der sogenannten Isolierkammern steigt das Vermögen der Wärmedämmung. Dem Stand der Technik entsprechen heute Fenstersysteme mit 2 bis 8 Kammern. Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass die Profilsysteme mit zunehmender Anzahl an Innenkammern eine grössere Bautiefe aufweisen und höhere Produktionskosten bedingen. Die höheren Produktionskosten ergeben sich aus einem höheren Materialeinsatz bei sinkender Produktionsgeschwindigkeit. So weisen z. B. Systeme mit 8 Kammern ein um mindestens 50% höheres Gewicht auf und eine Bautiefe von etwa 75 mm, während für ein Dreikammersystem eine Bautiefe von 50 mm ausreichend ist. 

  
Die Isolierwirkung bei Kunststofffenstersystemen beruht auf dem Isoliervermögen von Luft. Kunststofffenster bestehen u. a. aus einem Blendrahmen und einem Flügelrahmen, die aus auf Gehrung geschnittenen Profilen mittels Verschweissung in den Ecken gefertigt werden. Dabei entstehen abgekapselte Kammern in denen die Luft eingesperrt ist. Das Isoliervermögen von Mehrkammersystemen ist jedoch physikalisch bedingt bescheiden. Die Wärmeübertragung von einer Kammer zur nächsten erfolgt über die Wärmeleitung im PVC ([lambda]PVc = 0,15 W/mK) und über die Konvektion und Wärmeleitung der eingeschlossenen Luft ([lambda]Lut = 0,026 W/mK). Somit ist nicht die zusätzliche Anzahl an Innenkammern vordergründig von Vorteil, sondern nur die zusätzliche Bautiefe (Lichte Weite der Profilkammern). 

  
Eine weitere Massnahme zur Erhöhung der Wärmedämmung wurde mittels Einbringen von Isolierschaumstoffen (z. B. PU-Hartschaum, ([lambda]PU = 0,035 W/mK) versucht, jedoch mit bescheidenem Erfolg, da derartige Systeme hohe Produktionskosten bedingen, nur eingeschränkt recycelt werden können und grosse Bautiefen aufweisen. 

  
Zusammengefasst beruhen die Nachteile bei Mehrkammersystemen in einer bescheidenen Wärmedämmung bei gleichzeitig grosser Bautiefe und hohen Produktionskosten. 

  
Aus der DE 195 37 459 Cl oder der EP 0 556 600 Bl ist es bekannt, die Isoliereigenschaften eines Fensterprofils dadurch zu verbessern, das einzelne Hohl _ _       

  
kammern evakuiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Wärmeverluste am Hauptabschnitt eines Fensterprofils zu verringern. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass nach wie vor das Gesamtfenster unbefriedigende Isolierwerte aufweist, wenn man die hohen Anforderungen von Niedrigenergiestandards anlegt. 

  
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Lösung anzugeben, bei der besonders hohe Isolierwerte erreicht werden können. 

  
Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass der Überschlag durch eine mit Wasserablauföffnungen versehene Entwässerungskammer und durch mindestens eine evakuierte Hohlkammer gebildet ist und dass die Entwässerungskammer mindestens einen geschlossenen Entwässerungskanal aufweist. 

  
Ein wichtiger Aspekt ist die Tatsache, dass auch die Entwässerungskammer evakuierbar ist, da der Entwässerungskanal den Querschnitt durchdringt, aber gegenüber dem übrigen Lumen der Entwässerungskammer abgeschlossen ist. 

  
Vorzugsweise ist der Entwässerungskanal als eigener Bauteil ausgebildet, der in die Entwässerungskammer eingeführt werden kann. 

  
Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist weiters die Erkenntnis, dass auch im Bereich des Überschlags Wärmeverluste auftreten. Dies ist unter Anderem dadurch bedingt, dass das Zweischeibenisolierglas am Rand Abstandhalter aufweist, die die beiden Scheiben von einander trennen und gegebenenfalls ein Trocknungsmittel aufnehmen. Im Bereich dieser Abstandhalter besitzt auch hochwertiges Zweischeibenisolierglas vergleichsweise schlechte Wärmedämmeigenschaften. Durch das Vorsehen hochwertig ausgebildeter Isolierkammern im Bereich des sogenannten Überschlags, das ist der Profilvorsprung, der im Flügelprofil einen Anschlag für die Glasscheibe bildet, kann nun der Gesamtisolierwert des Fensters wesentlich verbessert werden.

   Um das Ablaufen von eindringendem Wasser oder Kondenswasser sicherzustellen, muss an der Basis des Überschlags eine Entwässerungskammer vorgesehen sein, die Wasserablauföffnungen aufweist. Naturgemäss ist diese Entwässerungskammer nicht evakuiert. 

  
Der Blendrahmen ist ähnlich aufgebaut wie der Flügelrahmen, nämlich ebenfalls mit einem Hauptabschnitt und einem Überschlag, wobei der Überschlag hier als Anschlag für das Fenster dient. 

  
Die Wasserablauföffnungen können grundsätzlich nach aussen geführt werden, sodass das Wasser an der äusseren Sichtseite des Rahmens austritt. Es ist aber in   * gleicher Weise möglich, die Wasserablauföffnungen unten anzuordnen und an der Unterseite des Rahmens für eine entsprechende Wasserabfuhr zu sorgen. 

  
Weiters betrifft die folgende Erfindung ein Profilsystem, das aus Profilen der oben genannten Art besteht. Darüber hinaus betrifft die Erfindung weiters ein Verfahren zur Herstellung von Fenstern usw., bei dem mehrere auf Gehrung geschnittene Profi labschnitte an den Ecken zu einem Rahmen verbunden werden. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffprofils bei dem mehrere auf Gehrung geschnittene Profilabschnitte an den Ecken zu einem Rahmen verbunden werden. 

  
Dieses Verfahren ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass in den Rahmen mindestens eine Öffnung eingebracht wird, durch diese Öffnung mindestens eine Hohlkammer evakuiert wird und danach diese Öffnung wieder verschlossen wird. 

  
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, das die Öffnung zur Evakuierung der Hohlkammer in eine Funktionsfläche des Profils eingebracht wird. Als Funktionsflächen werden bei Fenstern solche Flächen verstanden, die üblicherweise nicht sichtbar sind, wie etwa Dichtflächen oder solche Flächen, die im eingebauten Zustand mit dem Bauwerk verbunden sind. Im Gegensatz dazu sind Sichtflächen, die üblicherweise glatt ausgeführten Aussen- oder Innenflächen, die üblicherweise sichtbar sind. 

  
Zumindest eine nach aussen gerichtete Innenkammer muss vorhanden sein, die nach dem Verschweissen evakuiert werden kann. Es genügt daher für ein Fenstersystem nach diesem Prinzip, ein Profilsystem mit nur drei Kammern zu verwenden. Vorteilhaft wirken sich dabei die geringe Bautiefe, das niedrige Profilgewicht und die damit erzielbaren niedrigen Produktionskosten, infolge geringem Materialeinsatz und hoher Extrusionsgeschwindigkeit, aus, bei gleichzeitig nahezu idealer Isolierwirkung. Ermöglicht wird diese Ausführungsweise deshalb, weil PVC ein Werkstoff mit nahezu 100% Beständigkeit gegen Luftdurchlässigkeit ist.

   Der Vorgang der Evakuierung erfolgt in der Weise, dass nach dem Verschweissen der zuvor auf Länge und Gehrung zugeschnittenen Flügelprofile zu einem Flügelrahmen bzw. dem Verschweissen der zuvor auf Länge und Gehrung zugeschnittenen Rahmenprofile zu einem Blendrahmen an zumindest einer im wesentlichen kaum sichtbaren Stelle des Blendrahmens bzw. Flügelrahmens die zu evakuierende Kammer angebohrt, evakuiert und anschliessend unter Vakuum verschlossen wird. Dazu wird vorzugsweise eine spezielle, nicht näher dargestellte Vorrichtung verwendet.  Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert. Die Figuren zeigen Ausführungsvarianten der Erfindung schematisch in Ansichten bzw: Schnitten. 

  
Fig. 1 zeigt ein Kunststofffenster, bestehend aus einem Blendrahmen 1, einem Flügelrahmen 2 und dem Isolierglas 3. 

  
Fig. 2 zeigt ein Kunststofffenster in Frontansicht von "aussen", bestehend aus dem Blendrahmen 1, dem Flügelrahmen 2, dem Isolierglas 3, der Entwässerungsöffnung im Flügelrahmen 4 und der Entwässerungsöffnung im Blendrahmen 5. 

  
Fig. 3 zeigt das Kunststofffenster im Querschnitt gem. Schnittlinie F-F von Fig. 2, bestehen aus dem Blendrahmen 1 mit den evakuierbaren Innenkammern 1', 1'", 1"" und der Entwässerungskammer 1" und dem Flügelrahmen 2, mit den evakuierbaren Innenkammern 2', 2'", 2"", sowie der Entwässerungskammer 2", den Dichtungen 6, 7, 8; die Bautiefe 9 wird im zusammengebauten Zustand vom Flügel- und Blendrahmenprofil sowie dem Dichtungsaufbau bestimmt. Die raumseitigen Innenkammern l"<1>"; 2'"" sind vorzugsweise als Schraubkammer ausgebildet, können jedoch ebenfalls evakuiert werden. 

  
Fig. 4 Zeigt das Kunststofffenster im Querschnitt in einer weiteren Variante, bei die die Entwässerungskammern 1" und 2" ebenfalls evakuiert werden können. Dazu wird ein spezielles Entwässerungsteil 4' und 5', vorzugsweise aus Kunststoff, verwendet, welches in die Entwässerungsöffnung 4 bzw. 5 eingesetzt und gegen Vakuum abgedichtet wird, vorzugsweise mittels speziellem Klebstoff oder mittels verschweissen mit dem Flügelprofil 2 bzw. Blendrahmenprofil 1. 

  
Fig. 5 zeigt das Kunststofffenster in der zuvor genannten Ausführungsvariante, bei der die Entwässerungskammern ebenfalls evakuiert werden können, durch Einsatz von Entwässerungsteilen 4', 5', die im Blendrahmen bzw. Flügelprofil eingesetzt und abgedichtet sind. 

  
Fig. 6 zeigt das Kunststofffenster im Querschnitt mit dem Blendrahmen 1 und Flügelrahmen 2, in die die Entwässerungsteile 4' und 5' vakuumdicht eingesetzt sind. 

  
Fig. 7 Zeigt das Blendrahmenprofil mit den evakuierbaren Innenkammern 1', 1'", 1"" und der Entwässerungskammer 1". 

  
Fig. 8 zeigt das Flügelprofil mit den evakuierbaren Innenkammern 2', 2 r'r"r, 2 * t[iota]t[iota] sowie der Entwässerungskammer 2"  Grundsätzlich besteht sowohl der Blendrahmen 1 als auch der Fiügelrahmen 2 aus einem Basisabschnitt 10 und einem Überschlag 11. Der Überschlag 11 wirdjeweils aus einer evakuierten Hohlkammer 1'; 2', gebildet, die über eine Entwässerungskammer 1"; 2" mit dem Basisabschnitt 10 verbunden ist.

Claims (12)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Kunststoffprofil zur Herstellung von thermisch hochwertig isolierten Fenstern oder Türen mit einem Hauptabschnitt (10) und mindestens einem Überschlag (11), wobei das Kunststoffprofil mehrere Hohlkammern (1', 1'", 1""; 2', 2'", 2"") aufweist, die durch Profilstege voneinander getrennt sind, und wobei mindestens eine Hohlkammer (1', 1'", 1""; 2', 2'", 2"") evakuiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschlag (11) durch eine mit Entwässerungsöffnungen (4, 5) versehene Entwässerungskammer (1"; 2") und durch mindestens eine evakuierte Hohlkammer (l<1>; 2') gebildet ist und dass die Entwässerungskammer (1"; 2") mindestens einen geschlossenen Entwässerungskanal aufweist.

2. Kunststoff profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptabschnitt (10) angeordnete evakuierbare Innenkammern (1'", 1""; 2'", 2"") die gesamte Höhe des Profils abdecken.

3. Kunststoff profil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Entwässerungsöffnungen (4, 5) auf eine äussere Sichtseite des Profils öffnen.

4. Kunststoffprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Entwässerungsöffnungen (4, 5) nach unten öffnen.

5. Kunststoff profil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere evakuierte Innenkammern (1'", 1""; 2'", 2"") im Hauptabschnitt (10) hintereinander angeordnet sind.

6. Kunststoffprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine raumseitige Innenkammer (1'""; 2'"") evakuiert ist, wobei eingebrachte Schrauben abgedichtet sind.

7. Profilsystem mit einem Kunststoffprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilsystem mindestens einen Blendrahmen (1) und mindestens einen Flügelrahmen (2) umfasst.

8. Profilsystem mit einem Kunststoffprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungskanäle in Entwässerungsteilen (4') und (5') angeordnet sind, die die Entwässerungskanäle durchdringen.

9. Profilsystem mit einem Kunststoffprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungskanäle ein Ventil zum Evakuieren aufweisen.

10. Profilsystem mit einem Kunststoffprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Wärmedämmung die zumindest eine Entwässerungskammer (1" oder 2") evakuiert werden kann, durch Einsatz eines Entwässerungsteil (4' oder 5'), der in der Entwässerungsöffnung (4 oder 5) gegen das Blendrahmen- (1) oder Flügelprofil (2) vakuumfest mittels Klebstoff oder Verschweissen abgedichtet ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffprofils nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem mehrere auf Gehrung geschnittene Profilabschnitte an den Ecken zu einem Rahmen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rahmen mindestens eine Öffnung eingebracht wird, durch diese Öffnung mindestens eine Hohlkammer (1', 1'", 1""; 2', 2'", 2"") evakuiert wird und danach diese Öffnung wieder verschlossen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung zur Evakuierung der Hohlkammer (1", 1'", l<,m>; 2', 2'", 2"") in eine Funktionsfläche des Profils eingebracht wird.

2009 08 13

<Ba> ^Dipl.-Ing. Mag. Michael Babeluk

A-1150 Wien, Mariahilf er Gürtel 39/17

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