DE10033389B4

DE10033389B4 - Aus Kunststoffhohlprofilen mit wenigstens einer Hohlkammer bestehendes Kunststofffenster

Info

Publication number: DE10033389B4
Application number: DE10033389A
Authority: DE
Inventors: Armin Oßwald
Original assignee: ILLERPLASTIC KUNSTSTOFFPROFILE GmbH
Current assignee: ILLERPLASTIC KUNSTSTOFFPROFILE GmbH
Priority date: 2000-07-08
Filing date: 2000-07-08
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2020-07-09
Also published as: DE10033389A1

Abstract

Das Armierungselement mit thermischer Entkopplung dient als Einschub in technische Kunststoffhohlprofile (6), insbesondere in Kunststoffenster. Es füllt im wesentlichen unter Formschluß oder Kraftschluß die bzw. eine Hohlkammer des Profils (6) aus. Es besteht aus einem thermisch isolierenden Grundkörper (2) und wenigstens zwei mit dem Grundkörper (2) fest verbundenen Profilbändern (3), wobei die Profilbänder (3) ohne gegenseitigen Kontakt zueinander auf zwei sich gegenüberstehenden Seiten des Grundkörpers (2) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein aus Kunststoffhohlprofilen mit wenigstens einer Hohlkammer bestehendes Kunststofffenster, bei welchem ein Armierungselement mit thermischer Entkopplung unter Formschluss oder Kraftschluss in die bzw. eine Hohlkammer des Kunststoffhohlprofils eingeschoben ist und dieses ausfüllt, wobei das Armierungselement aus einem thermisch isolierenden Grundkörper und wenigstens zwei mit dem Grundkörper fest verbundenen Profilbändern besteht, und wobei die Profilbänder ohne gegenseitigen Kontakt zueinander auf zwei sich gegenüberstehenden Seiten des Grundkörpers angeordnet sind.
Technische Kunststoffprofile im allgemeinen und Kunststoff-Fensterprofile im speziellen zeichnen sich durch ein hervorragendes thermisches Isoliervermögen aus. Die gegenüber Metallprofilen ungünstigeren statischen Eigenschaften erschweren jedoch häufig deren Einsatz. Um diesen Nachteil auszugleichen, müssen Kunststoff-Profile durch ein statisches Element versteift werden, was in der Regel z. B. durch Stahlarmierungen erfolgt, die jedoch ein gutes Wärmeleitvermögen besitzen. Hierdurch werden die an sich günstigen thermischen Eigenschaften des Kunststoff-Profils nachteilig beeinträchtigt.
Aus der DE 198 35 836 ist eine Aussteifung für Kunststoffprofile bekannt, die aus zwei Stahleinlagen besteht, welche zur Verminderung der thermischen Beeinträchtigung des Kunststoffprofils durch eine Kunststoffeinlage thermisch voneinander getrennt sind. Die beiden Stahleinlagen weisen an ihrem einen Rand eine U-förmige Umbiegung auf, die jeweils eine Aufnahmenut für die Kunststoffeinlage bilden.
Eine der beiden Stahleinlagen besitzt einen auskragenden Schenkel, der offensichtlich dazu dient, dieser Einlage eine ausreichende Formsteifigkeit zu geben und im übrigen dafür zu sorgen, jedenfalls diese Stahleinlage unter der Druckkraft der Kunststoffeinlage in Anlage an der Innenwand des Kunststoffprofils zu halten. Dieser auskragende Schenkel verringert jedoch den zwischen diesen beiden Stahleinlagen verbleibenden Luftspalt, so dass in diesem Bereich durch Wärmekonvektion ein erhöhter Wärmeübergang stattfindet. Ungeachtet dessen wird die zweite, nicht mit einem auskragenden Schenkel versehene Stahleinlage lediglich an ihrem einen Rand durch die Kunststoffeinlage gehalten, so dass diese unter Verformungskräften zum Innenraum des Hohlprofils kippen und somit keinen ausreichenden Beitrag zur Formsteifigkeit beitragen kann.
Ungeachtet dessen erfolgt ein nicht unbeträchtlicher Wärmeübergang durch Konvektion zwischen den beiden parallel zueinander ausgerichteten Schenkeln der beiden Stahleinlagen, so dass das angestrebte Ziel, nämlich neben einer ausreichenden statischen Festigkeit zugleich günstige thermische Eigenschaften sicherzustellen, hierdurch nicht erreicht wird.
In der DE 298 21 938 U wird ein profilierter Strang aus Kunststoff beschrieben, aus welchem Rundbogenformen beispielsweise für Fenster geformt werden sollen. In der zentralen Hohlkammer des Profils ist ein Versteifungskern aus Metall angeordnet, während der verbleibende Hohlraum mit Sand angefüllt ist. Dieser Sand hat die Aufgabe, bei der Verformung der Profile sicherzustellen, dass das Volumen des Innenraums erhalten bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kunststofffenster der eingangs genannten Art das Armierungselement so auszubilden, dass für das Kunststoffprofil eine höhere statische Festigkeit erreicht wird, ohne dass dadurch die günstigen thermischen Eigenschaften verloren gehen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Grundkörper aus höher verdichtetem PU-Schaum oder ähnlichem Kunststoffschaum gebildet ist.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, dass einerseits durch den thermisch isolierenden Grundkörper eine gute Wärmedämmung jedenfalls zwischen den Profilbändern erreicht wird, zugleich aber auch eine hohe statische Stabilität, solange sichergestellt ist, dass der Abstand zwischen den beiden Profilbändern durch den Grundkörper aufrecht erhalten wird. Unterliegt dieses Armierungselement einem Biegemoment, so bedeutet dies, dass das eine der Bänder eine Dehnung, das andere dagegen eine Stauchung erfahren müsste, was bei entsprechend hohem E-Modul der Profilbänder nur mit sehr hohem Kraftaufwand möglich ist. Es kommt hierbei also auf eine sehr innige Verbindung der Profilbänder mit dem Grundkörper an.
In bevorzugter Aufführungsform ist daher auch vorgesehen, daß die Profilbänder sich parallel zu der Ebene des von den Kunststoffhohlprofilen aufgespannten Rahmens erstrecken.
Dabei besteht im Rahmen der Erfindung auch die vorteilhafte Möglichkeit, daß die Profilbänder als L-förmiges Winkelprofil ausgebildet sind und mit dem einen Schenkel die Seitenfläche des Grundkörpers teilweise überdecken. Hierdurch wird die Formsteifigkeit weiter erhöht, ohne daß bereits merkliche Einbußen bei der thermischen Entkopplung hingenommen werden müßten.
Gleiches gilt auch dann, wenn nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Profilbänder als U-förmiges Winkelprofil ausgebildet sind und mit den beiden Schenkeln die Seitenflächen des Grundkörpers teilweise überdecken.
Um die Festigkeit der Verbindung zwischen den Profilbändern und dem Grundkörper weiter zu erhöhen, können die Schenkel der Profilbänder mit Ausstanzungen zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Grundkörper versehen sein.
Weiter besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, daß der Grundkörper seinerseits als Hohlprofil mit einer oder mehreren Hohlkammern ausgebildet oder von Kunststoff-Verbindungsstegen gebildet ist, soweit die an ihn gestellten Forderungen hinsichtlich der Festigkeit gewährleistet sind.
Für die Profilbänder eignen sich Materialien wie etwa Stahl, Aluminium oder glas- bzw. kohlefaserverstärkter Kunststoff.
Schließlich besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, die Profilbänder direkt in das technische Kunststoffhohlprofil einzuextrudieren, wodurch dem Kunststoffhohlprofil unmittelbar die statische Festigkeit vermittelt wird.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Armierungselementes im Querschnitt,
2 einen Blendrahmen und Fensterrahmen mit je einem – unterschiedlich gestalteten – Armierungselement,
3 eine der 2 vergleichbare Ausführungsform, jedoch mit anders gestaltetem Armierungselement,
4 eine alternative Gestaltung des Armierungselementes entsprechend 1.
Das in der Zeichnung dargestellte Armierungselement 1 ist vorgesehen als Einschub in technische Kunststoffhohlprofile 6, insbesondere in Hohlprofile für Kunststoffenster, wie diese ausschnittsweise im Querschnitt beispielhaft in den 2 und 3 wiedergegeben sind. Solche Armierungselemente 1 sind im Hinblick auf die ungünstigen statischen Eigenschaften beim praktischen Einsatz von Kunststoff-Profilen oftmals erforderlich. Als Armierungselemente 1 werden jedoch häufig metallische Materialien verwendet, die sehr gut wärmeleitend sind und somit das thermische Isoliervermögen des Kunststoff-Profils ungünstig beeinträchtigen.
Das Armierungselement 1 besteht daher im einzelnen aus einem thermisch isolierenden Grundkörper 2 und wenigstens zwei mit dem Grundkörper 2 fest verbundenen Profilbändern 3. Die Profilbänder 3 sind dabei ohne gegenseitigen Kontakt zueinander auf zwei sich gegenüberstehenden Seiten des Grundkörpers 2 angeordnet, wie dies in der allgemeinsten und einfachsten Gestaltung in 1 wiedergegeben ist.
Die Anordnung des Armierungselementes im Kunststoffhohlprofil wird dabei in der Regel so gewählt, daß die Profilbänder sich parallel zu der Ebene des von den Kunststoffhohlprofilen 6 aufgespannten Rahmens erstrecken.
In 1 bestehen die Profilbänder 3 lediglich aus einfachem Flachmaterial. In 2 ist dagegen eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Profilbänder 3 als L-förmiges Winkelprofil ausgebildet sind, wobei die – kürzeren – Schenkel die Seitenfläche 2.1 des Grundkörpers 2 teilweise überdecken. Bei dieser Ausgestaltung ist die Anordnung so gewählt, daß die die Seitenfläche 2.1 des Grundkörpers 2 bedeckenden Schenkel der beiden Profilbänder 3 sich ihrerseits jeweils gegenüberstehen.
Es besteht jedoch auch die in 3 dargestellte Möglichkeit, die Profilbänder 3 als U-förmiges Winkelprofil auszubilden, wobei dann ebenfalls die beiden Schenkel die Seitenflächen 2.1 des Grundkörpers 2 teilweise überdecken. Dabei ist in 3 zusätzlich angedeutet, daß die Schenkel der Profilbänder mit Ausstanzungen 4 versehen sind. Diese Ausstanzungen 4 dienen der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Formkörper 2, indem das Material des Grundkörpers 2 in die Ausstanzungen 4 vorsteht.
Wie sich weiter aus der 3 ersehen läßt, kann der Grundkörper 2 auch seinerseits als Hohlprofil ausgebildet sein und eine oder auch mehrere Hohlkammern 5 aufweisen. Grundsätzlich besteht dabei auch die Möglichkeit, daß der Grundkörper 2 selbst nur von Kunststoffverbindungsstegen gebildet ist. In letzterem Fall ist hierfür entsprechend hartes Material, beispielsweise PVC vorzusehen. Ansonsten kann der Grundkörper 2 aus höherverdichtetem PU-Schaum oder ähnlichem Kunststoffschaum gebildet sein.
Die Profilbänder 3 können je nach Festigkeitsanforderungen aus Stahl, Aluminium oder auch aus glas- bzw. kohlefaserverstärktem Kunststoff bestehen.
Schließlich besteht noch die in der Zeichnung nicht näher dargestellte Möglichkeit, die Profilbänder 3 direkt in das technische Kunststoffhohlprofil einzuextrudieren, wodurch das Kunststoffhohlprofil 6 unmittelbar eine erhöhte Steifigkeit erhält.

Claims

Aus Kunststoffhohlprofilen mit wenigstens einer Hohlkammer bestehendes Kunststoffenster, bei welchem ein Armierungselement mit thermischer Entkopplung unter Formschluß oder Kraftschluß in die bzw. eine Hohlkammer des Kunststoffhohlprofils (6) eingeschoben ist und dieses ausfüllt, wobei das Armierungselement aus einem thermisch isolierenden Grundkörper (2) und wenigstens zwei mit dem Grundkörper (2) fest verbundenen Profilbändern (3) besteht, und wobei die Profilbänder (3) ohne gegenseitigen Kontakt zueinander auf zwei sich gegenüberstehenden Seiten des Grundkörpers (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) aus höher verdichtetem PU-Schaum oder ähnlichem Kunststoffschaum gebildet ist.
Kunststoffenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbänder (3) sich parallel zu der Ebene des von den Kunststoffhohlprofilen (6) aufgespannten Rahmens erstrecken.
Kunststoffenster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbänder (3) als L-förmiges Winkelprofil ausgebildet sind und mit dem einen Schenkel die Seitenfläche (2.1) des Grundkörpers (2) teilweise überdecken.
Kunststoffenster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbänder (3) als U-förmiges Winkelprofil ausgebildet sind und mit den beiden Schenkeln die Seitenflächen (2.1) des Grundkörpers (2) teilweise überdecken.
Kunststoffenster nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Profilbänder (3) mit Ausstanzungen (4) zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Grundkörper (2) versehen sind.
Kunststoffenster nach einem der Anspreche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) seinerseits als Hohlprofil mit einer oder mehreren Hohlkammern (5) ausgebildet oder von Kunststoff-Verbindungsstegen gebildet ist.
Kunststoffenster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbänder (3) aus Stahl, Aluminium oder glas- bzw. kohlefaserverstärktem Kunststoff bestehen.
Kunststoffenster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbänder (3) direkt in das technische Kunststoffhohlprofil (6) einextrudiert sind.