DE10035649A1 - Fensterprofil mit verbesserter Wärmeisolation und Maßhaltigkeit - Google Patents

Fensterprofil mit verbesserter Wärmeisolation und Maßhaltigkeit

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Abstract

Gegenstand der Erfindung sind Fensterprofile mit verbesserter Wärmeisolation und Maßhaltigkeit sowie Verfahren zu deren Herstellung.

Description

Gegenstand der Erfindung sind Fensterprofile mit verbesserter Wärmeisolation und Maßhaltigkeit sowie Verfahren zu deren Herstellung.
Zur thermischen Trennung zweier Aluminiumschalen bei Aluminium-Fensterprofilen setzt man derzeit in der Regel Polyamid-Stege ein. Um die thermische Trennung zu verbessern (Verhinderung der Luftkonvektion) kann man die Hohlkammern zwischen beiden Polyamid-Stegen mit PUR-Schaum geringer Rohdichte aus­ schäumen. Diese Profile werden anschließend bei ca. 200°C lackiert. Dabei kommt es bei bestimmten Profilquerschnitten aufgrund der Gasausdehnung im PUR und der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von Aluminium und PUR zu Verformungen, die außerhalb der Toleranzen liegen.
Aufgabe der Erfindung war es, Fensterprofile bereit zu stellen, bei denen bei der Lackierung keine Verformungen auftreten, die aber die günstigen Wärmeisolations­ eigenschaften ausgeschäumter Profile zeigen. Es wurden mehrere Varianten zur Lösung dieser Aufgabe entwickelt:
In einer ersten Variante der Erfindung, die schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, wird zur Verbindung der beiden Aluminiumschalen (1) anstelle zweier Polyamid-Stege ein Polyamidprofil mit einer Hohlkammer eingesetzt. Die zwischen den die Aluminiumschalen (1) verbindenden Stegen (2) verlaufenden Verbindungsstege (3) können lotrecht zu diesen verlaufen, sie werden jedoch bevorzugt leicht nach innen gebogen extrudiert, um dem Druck besser entgegen wirken zu können. Es sollte ein Mindestabstand zwischen Aluminiumschalen (1) und Polyamid-Verbindungsstegen (3) von ca. 5 mm bestehen. Die Hohlkammer (4) ist mit PUR-Schaum ausgefüllt. Beim Lackiervorgang wird das Profil einer Temperatur von ca. 200°C ausgesetzt. Dabei dehnt sich das PUR aus und verformt das Polyamid. Das Aluminiumprofil wird dadurch aber kaum beeinflusst, da zwischen den Polyamid-Verbindungsstegen (3) und Aluminiumschale (1) eine eingebaute Pufferzone vorhanden ist.
Bei einer zweiten Variante der Erfindung besteht das die beiden Aluminiumschalen verbindende Element, das schematisch in Fig. 2a abgebildet ist, aus einem Polyamid­ profil (1), dessen obere Hälfte teilweise mit PUR-Schaum ausgefüllt ist, wobei der Füllgrad maximal 90% beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt eine Kunststoff-Folie (3) (beispielsweise aus Polyamid oder Polypropylen) den PUR- Schaumkern (2) nach oben ab. Die Folie sollte so steif sein, dass sie in der Lage ist, die Oberfläche der fortschreitenden PUR-Schaumfront zu glätten, damit eine gleich­ mäßige Dicke der PUR-Schaumschicht über das gesamte Element erreicht wird. Ein Vorteil dieses Elements ist, dass beim Lackieren der PUR-Schaum frei nach oben expandieren kann.
Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Elemente ist in Fig. 2b schematisch wiedergegeben. Das offene Polyamidprofil (1) wird in einem Extruder (I) extrudiert und mit einer Kühlvorrichtung (II) auf ca. 80°C abgekühlt. Mittels eines Mischkopfs (III) wird PUR-Schaumgemisch (2) in das Profil (1) gefüllt. Das Profil (1) wird nur zu maximal 90% mit Schaum gefüllt. Zur Verbesserung der PUR-Oberfläche kann eine Folie (3) eingezogen werden. Anschliesend wird das Element in einer zweiten Kühlvorrichtung (II) weiter abgekühlt.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung besteht das die beiden Aluminiumschalen verbindende Element, das schematisch in Fig. 3a abgebildet ist, aus einem Polyamid­ profil (1), dessen obere Hälfte teilweise mit PUR-Schaum (2) ausgefüllt ist, wobei der Füllgrad maximal 90%, bevorzugt 80% beträgt. Bei der Herstellung des in Fig. 3b schematisch dargestellten Fensterprofils wird anschließend oder auch erst nach dem Lackieren ein Deckel (3) befestigt (z. B. durch Aufklipsen oder Aufschieben), der offene Seite des Elements zwischen den Aluminiumschalen (4) verschließt.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung besteht das die beiden Aluminiumschalen verbindende Element, das schematisch in Fig. 4b abgebildet ist, aus einem Polyamid­ profil (1), das so konstruiert ist, daß man den PU-Schaum durch eine Lücke im oberen Steg des Polyamidprofils (1) on-line eintragen kann. Der Hohlraum des Polyamidprofils (1) ist auch hier nur zu ca. 90%, bevorzugt 80% mit PUR-Schaum (2) gefüllt. Hier muß der Abstand zwischen PUR-Schaum und dem oberen Steg des Polyamidprofils (1) so groß sein, daß sich bei der Vorbehandlung des Elements vor dem Lackiervorgang keine Flüssigkeit aufgrund von Kapillarwirkungen im Profil festsetzt.
Wie in Fig. 4b schematisch dargestellt, kann das Polyamidprofil (1) über einen Mischkopf (I) on-line mit PUR-Schaumgemisch (2) befüllt werden. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist die gute Vorverteilung des Schaumgemischs, die eine gleichmäßige Dicke der Schaumschicht über die gesamte Länge des Profils gewährlwistet. Aufgrund der Elastizität des Polyamidmaterials schließt sich die Kammer schließt nach der Entnahme des Mischkopfes wieder, wodurch ein optisch ansprechender Abschluss des Elements nach oben entsteht.
Als PUR-Schaum wird bevorzugt ein wassergetriebener PUR-Hartschaum mit einer Rohdichte von 50 bis 100 kg/m3 eingesetzt. Wichtig ist, dass der Schaum bei den beim Lackiervorgang auftretenden hohen Temperaturen von ca. 200°C noch stabil ist. Derartige Schäume sind dem Fachmann bekannt.

Claims (5)

1. Fensterprofil gemäß Fig. 1, das zwei Aluminiumschalen (1) aufweist, die durch ein Polyamidprofil verbunden sind, das aus zwei die Aluminiumschalen (1) verbindenden Stegen (2) und zwei die Stege (2) verbindenden Stege (3) besteht, wobei der durch die Stege (2) uns (3) gebildete Hohlraum (4) mit PUR-Schaum gefüllt ist.
2. Verbindungselement für ein Fensterprofil gemäß Fig. 2a, umfassend ein Polyamidprofil (1), dessen oberer Hohlraum zu maximal 90% mit Poly­ urethan-Schaum (2) gefüllt ist, wobei optional die nicht mit Polyamid bedeckte Oberfläche des PUR-Schaums (2) mit einer Kunststoff-Folie (3) bedeckt ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements gemäß Anspruch 2, bei dem ein Polyamidprofil (1) extrudiert und auf eine Temperatur ≦ 80°C abgekühlt wird, das Profil (1) dann mit Polyurethan-Schaum (2) befüllt wird, wobei der Füllgrad maximal 90% des Hohlraumvolumens beträgt, und anschließend optional eine Kunststoff-Folie (3) in das befüllte Profil (1) auf den noch nicht ausgehärteten PUR-Schaum aufgebracht wird.
4. Fensterprofil gemäß Fig. 3b, das zwei Aluminiumschalen (4) aufweist, die durch ein Polyamidprofil (1) verbunden sind, das zumindest teilweise mit PUR-Schaum (2) gefüllt ist, und einen Deckel (3) aufweist, der den mit PUR- Schaum gefüllten Hohlraum des Profils (1) abschließt.
5. Verbindungselement für ein Fensterprofil gemäß Fig. 4b, umfassend ein Polyamidprofil (1), welches an einer Seite einen Schlitz aufweist und dessen Hohlraum mit PUR-Schaum (2) zu maximal 90% gefüllt ist.
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