DE102009037851A1

DE102009037851A1 - Mehrteiliger Isolierkörper zur thermischen Trennung in Profilen für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, Profil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente sowie Herstellungsverfahren für den Isolierkörper und das Profil

Info

Publication number: DE102009037851A1
Application number: DE102009037851A
Authority: DE
Inventors: Frank Hilberg; Ferdinand Bebber
Original assignee: Technoform Caprano and Brunnhofer GmbH and Co KG
Current assignee: Technoform Bautec Holding GmbH
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2011-02-24
Also published as: EP2467554B1; WO2011020548A1; EP2467554A1

Abstract

Ein Isolierkörper zur thermischen Trennung in Profilen für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, enthält ein Deckelelement, ein Bodenelement und mindestens zwei jeweils mit dem Deckelelement und dem Bodenelement verbindbare Querelemente, wobei das Deckelelement, das Bodenelement und die Querelemente als separate Bauteile gebildet sind und durch das Deckelelement, das Bodenelement und die Querelemente zumindest eine mit Isoliermaterial befüllbare Kammer definiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Isolierkörper zur thermischen Trennung in Profilen für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, auf ein Profil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente und auf Herstellungsverfahren dafür.
Fenstersysteme bestehen üblicherweise aus einem Flügelprofil und einem Rahmenprofil, wobei der Flügel verglast und der Rahmen mit der Gebäudehülle (Mauerwerk) verbunden ist. Diese Profile bestehen zum Beispiel aus Holz, aus Stahl, aus Aluminium, aus Kunststoff oder aus Kombinationen dieser Werkstoffe. Die Vielfalt der konkurrierenden Werkstoffe ist zum Teil traditionell begründet, zum anderen Teil sind jedoch die Faktoren thermische Eigenschaften, Winddichtigkeit, Unterhaltskosten, ästhetische Wirkung und Preis entscheidend für die Wahl des Werkstoffs.
Es sind im Stand der Technik (zum Beispiel DE 3319144 A1 ) extrudierte Hohlprofile aus Kunststoff für Fenster und Türen bekannt, bei denen das Hohlprofilteil eine Mehrzahl sich längs der Hohlprofilteils erstreckender Hohlkammern aufweist. Solche Hohlprofilteile sind üblicherweise aus Hart-PVC ausgebildet. Eine oder mehrere der Innenkammern können mit geschäumtem Kunststoff gefüllt sein (siehe auch die EP 1154115 B1 ). Die Eckverbindung von Fensterrahmen aus solchen Hohlprofilteilen wird mittels Verschweißen oder durch die Verwendung von Eckverbindern, die eingeklebt werden, hergestellt. Aus der DE 20105876 U1 , der DE 3242909 A1 und WO 97/22779 A1 sind jeweils Profilteile aus Kunststoffschaum für Fensterelemente bekannt, bei denen in unterschiedlicher Weise Dämmschalen oder Profilteile aus Metall oder auch aus Holz oder Kunststoff mit dem Kern aus Kunststoffschaum verbunden sind. In dem aus der DE 20105876 U1 bekannten PU-Schaumkern sind getrennte Kernprofile in dem PU-Profil vorgesehen.
Aus der EP 1705334 A2 ist ein Kunststoffprofilteil für Fenster- und Türelemente bekannt, bei dem Metallprofilteile an den beiden Außenseiten des Kunststoffprofilteils geklebt oder auch eingerollt sind, die die Innen- und Außenseite des Fenster- und Türelements bilden.
Weiterhin sind Aluminium-Fenster, Türen- und Fassadenelemente, die aus Aluminiumkunststoffverbundprofilen aus witterungsseitigen und raumseitigen Aluminiumprofilen bestehen, die mit Kunststoffprofilen kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sind, bekannt. Die Profile werden bei der Herstellung der Bauelemente zu Rahmen zusammengesetzt, wobei die Ecken durch eingeschobene Eckverbinder mechanisch verbunden werden.
Solche Verbundprofile für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente weisen in der Regel zwei Profilteile, ein Außenprofil und ein Innenprofil, die durch ein oder mehrere als Isolierelemente ausgebildete Verbindungsteile miteinander verbunden werden, auf. Die Mehrzahl der heute üblichen Verbundprofile wird aus Aluminium hergestellt, wobei die Verbindung der Profilteile und der Isolierelemente zum Beispiel durch ein Einrollen hergestellt wird, wie es zum Beispiel in der DE 1101734 beschrieben ist. Ein anderes solches Verbundprofil ist in der EP 1555376 A1 beschrieben.
Zur thermischen Trennung bei Verbundprofilen sehen aktuelle technische Lösungen einen Isolierkörper vor, in dem gegebenenfalls Hohlkammern oder ausgeschäumte Hohlkammern integriert sind. Herstellungstechnisch ist ein solcher Isolierkörper daher oft aufwendig, da beim Einsatz vom Schäumen das Problem besteht, entweder in eine Hohlkammer schäumen zu müssen, was prozessbedingt schwierig ist, oder aber da nur ein Teil des gesamten möglichen Bauraums des Isolierkörpers zum Ausschäumen genutzt werden kann. Weiter ist die Herstellung von Hohlkammern des Isolierkörpers sowohl werkzeugtechnisch als auch extrusionstechnisch schwierig und teuer.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten und einfach herzustellenden Isolierkörper zur thermischen Trennung in Profilen für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente vorzusehen und eine Verbundprofilanordnung mit einem solchen Isolierkörper anzugeben. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Herstellungsverfahren für einen Isolierkörper vorzusehen, das die Möglichkeit bietet, flexibel auf unterschiedliche Anforderungen im Hinblick auf beispielsweise thermische Dämmung eingehen zu können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Isolierkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verbundprofil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente mit den Merkmalen des Anspruchs 17, ein Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers mit den Merkmalen des Anspruchs 21 oder 25 und ein Verfahren zur Herstellung eines Profils für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente mit den Merkmalen des Anspruchs 30. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch den Isolierkörper, wie er in Anspruch 1 angegeben ist, wird es zum einen möglich, die Isoliereigenschaften nach Bedarf einzustellen und anzupassen, da in ein und demselben Isolierkörper beispielsweise unterschiedliche Füllmaterialien zum Einsatz kommen können, die wiederum sowohl unterschiedliche mechanische Eigenschaften als auch thermische Eigenschaften aufweisen können und somit mechanische und thermische Aufgaben übernehmen können. Damit können auch innerhalb des Isolierkörpers verschiedene Zonen z. B. unterschiedlicher thermischer Dämmung geschaffen werden, so dass der Isolierkörper hinsichtlich seiner thermischen Eigenschaften nach Bedarf genau angepasst werden kann. Außerdem kann zwischen zwei unterschiedlichen Isolierkörpern beispielsweise durch einzig die Variation des Füllmaterials die thermische Isoliereigenschaft eingestellt werden, ebenso wie die mechanische Festigkeitseigenschaft. Somit können dieselben Werkzeuge für Isolierkörper für unterschiedliche Anwendungen verwendet werden, was insgesamt zur Vereinfachung des Herstellungsvorgangs und zur Vereinfachung der Werkzeuge führt.
Da zudem das Isolierprofil in Segmenten aufgebaut ist, die aus Deckel-, Boden- und Querelementen bestehen, wobei die Querelemente Seitenelemente und gegebenenfalls Zwischenelemente umfassen können, die einzeln gefertigt werden können, können wiederum die Kosten bei der Werkzeugerstellung und beim Extrusionsprozess verringert werden, da einfach zu extrudierende Formen hergestellt werden.
Diese Formen können für verschiedene Bautiefen oder Ansichtsbreiten kombiniert werden. So müssen beispielsweise für unterschiedliche Ansichtsbreiten nur Extrusionswerkzeuge für die Quer- und/oder Seitenelemente neu entwickelt werden oder für verschiedene Bautiefen nur Extrusionswerkzeuge für das Boden- und das Deckelelement (Modularer Aufbau). Dies ist deutlich günstiger als die Fertigung komplexer Hohlkammerwerkzeuge.
Alternativ bzw. gleichzeitig kann auf schwieriger zu extrudierende Materialien zurückgegriffen werden, die wiederum für die thermische Trennung vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, aber in Verbindung mit herkömmlichen, Hohlräume aufweisenden Isolierkörpern nicht zum Einsatz gelangen können, da das zu extrudierende Profil zu kompliziert für derartige Materialien ist. Auch der Befüllvorgang mit Isoliermaterial kann vereinfacht werden, da durch den Aufbau des Isolierkörpers aus Segmenten, bei denen zumindest ein Segment erst nach dem Befüllvorgang aufgesetzt und angebracht wird, ein verhältnismäßig großer und einfacher Zugang zu den mit Isoliermaterial befüllbaren Kammern während des Befüllvorgangs besteht. Dies ermöglicht wiederum die Verwendung von füllbaren Isoliermaterialien, die herkömmlich auf Grund von Schwierigkeiten beim Einfüllen in die außer in Längsrichtung geschlossenen Hohlräume wegen ihrer Beschaffenheit nicht verwendbar waren, aber z. B. hervorragende Isoliereigenschaften aufweisen.
Da die einzelnen Segmente vormontiert werden können und durch Klipsen und/oder andere Verbindungstechniken soweit miteinander verbunden werden können, dass der Befüllungsvorgang mit Schaummaterialien oder anderen Isoliermaterialien ohne Einschränkung ablaufen kann, ist das Verfahren zum Herstellen des Isolierkörpers einfach handhabbar und prozesssicher.
Schließlich ist bei dem Isolierkörper die Anzahl der Querelemente, insbesondere die Anzahl der Zwischenelemente, sowie deren Ausbildung individuell anpassbar, so dass beispielsweise bei gleichbleibenden Seitenelementen und gleicher Länge der Deckel- und Bodenelemente unterschiedliche thermische Trennungen eingestellt werden können, indem die Anzahl und die Ausbildung der Zwischenelemente variiert wird und die in den zwischen den Zwischenelementen bzw. zwischen den Zwischenelementen und den Seitenelementen entstehenden Kammern eingefüllten Isoliermaterialien angepasst werden. Je mehr Zwischenelemente vorgesehen sind, umso mehr mit Isoliermaterial befüllbare Kammern entstehen, so dass die thermischen Eigenschaften des Isolierkörpers nach Bedarf durch entsprechende Isoliermaterialwahl für die verschiedenen Kammern fein abgestimmt werden kann. Zusätzlich kann auch die mechanische Festigkeit der Zwischenelemente angepasst werden, so dass bei entsprechenden mechanischen Anforderungen auch durch geeignete Zwischenelemente eine mechanisch stabile Verbindung hergestellt werden kann, die später am Isolierkörper auftretende Kräfte aufnimmt.
Werden weniger hohe mechanische und thermische Anforderungen an den Isolierkörper gestellt, so kann auch einer oder mehrere der Zwischenräume ohne eingefülltes Isoliermaterial belassen werden. Beispielsweise kann eine Anordnung mit zwei Seitenelementen und zwei Zwischenelementen vorgesehen werden, bei der sich in den zwischen den zwei Seitenelementen und Zwischenelementen bzw. zwischen den Zwischenelementen gebildeten Kammern solche, die mit Isoliermaterial befüllt sind, und solche, die nicht mit Isoliermaterial befüllt sind, abwechseln. Zum Anpassen der thermischen Trennung und der mechanischen Festigkeit können auch die Materialien der Segmente, d. h. des Deckelelements, des Bodenelements und der Querelemente variiert und nach Bedarf gewählt werden. Beispielsweise sind Polyamid (PA) oder andere Kunstoffe oder Aluminium als Materialien für die Segmente denkbar. Beliebige Kombinationen davon können ebenso gewählt werden.
Durch das Einbringen von Schaummaterial in die durch die Segmente gebildeten Kammern kann zudem sicher gestellt werden, dass eine stabile schubfeste Verbindung zwischen dem Schaummaterial und damit den einzelnen Segmenten entsteht. Alternativ können andere mechanisch stabile Befestigungsverfahren, wie Kleben, geometrisch bedingte Verbindungen und ähnliches gewählt werden.
Als Isoliermaterialien zum Einfüllen in die Kammer kommen neben Schaummaterialien auch andere Isoliermaterialien wie beispielsweise Aerogele (als Schüttgut oder Vlies usw.) in Betracht. Als Schaummaterialien können solche verschiedener Dichten, gegebenenfalls auch kombiniert, verwendet werden, so dass beispielsweise Kammern, die mit Schaum mit relativ hoher Dichte geschäumt sind, hauptsächlich mechanische Eigenschaften sicher stellen, während Kammern, die mit Schaum mit niedriger Dichte geschäumt sind, vordergründig thermische Funktionen zur Isolation übernehmen.
Der Isolierkörper kann bevorzugt als im Wesentlichen rechteckig im Querschnitt aufgebauter Isoliersteg gebildet sein, bei dem das Deckel- und Bodenelement zueinander parallel und die Querelemente dazu senkrecht sind. Grundsätzlich kann der segmentielle Aufbau jedoch auch für andere Isolierkörpergeometrien verwendet werden.
Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung des Isolierkörpers ist hervorzuheben, dass nach der Herstellung der einzelnen Segmente, beispielsweise durch Extrusion, zunächst ein Teil der Segmente vormontiert wird, indem beispielsweise die Segmente aneinander angeklipst oder anderweitig aneinander angebracht werden. Zumindest eines der Segmente wird jedoch nicht an der vormontierten Baugruppe angebracht, so dass die spätere Hohlkammer außer in Längsrichtung des Isolierkörpers in zumindest einer anderen Ebene offen bleibt und durch diese Öffnung befüllt werden kann. Wird anschließend eine der gut zugänglichen Kammern mit Isoliermaterial befüllt, so kann dies, insbesondere im Fall von Schaummaterial, entweder zunächst vollständig ausgeschäumt und ausgehärtet werden, so dass etwaiges überstehendes Schaummaterial abgeschnitten werden kann, ehe das fehlende Segment, beispielsweise das Deckelelement aufgebracht wird. Alternativ kann im noch nicht ausgehärteten und ausgeschäumten Zustand des Schaummaterials das schließende Element, beispielsweise das Deckelelement, sofort aufgeschoben oder aufgeklipst werden, was dazu führt, dass ein nahezu hundertprozentiges Füllen der Hohlkammer gewährleistet ist, da das noch aufschäumende Schaummaterial die Hohlkammer vollständig füllt und gleichzeitig für eine schubfeste Verbindung der angrenzenden Segmente, einschließlich des Deckelelements sorgt.
Dadurch dass die Kammer beim Befüllvorgang noch nicht als außer in Längsrichtung geschlossene Hohlkammer ausgebildet ist, d. h. dass zumindest ein in Längsrichtung des Isolierkörpers verlaufendes Segment noch nicht angebracht ist, ist die Kammer bzw. sind die Kammern für den Befüllvorgang gut zugänglich und offen, so dass das Befüllen einfach und rasch, auch mit schwer einzufüllenden Materialien, durchgeführt werden kann. Außerdem kann, wenn mehrere Querelemente vorgesehen sind und das Deckelelement während des Befüllvorgangs noch nicht angebracht ist, der Befüllvorgang für mehrere Kammern, auch mit gegebenenfalls unterschiedlichen Isoliermaterialien, gleichzeitig durchgeführt werden, was Zeit für den Befüll- bzw. Schäumvorgang spart.
Somit können bei dem Isolierkörper und seiner Verwendung in einem Profil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente nach Bedarf die Segmente bezüglich unterschiedlicher Funktionen und Isolierfähigkeiten angepasst werden, indem ohne Änderung der Geometrie des gesamten Isolierkörpers Füllmaterialien für die Kammern angepasst werden, und/oder indem einzelne Segmente hinsichtlich ihrer Geometrie oder ihres Werkstoffs angepasst werden. Durch den modularen Aufbau des Isolierkörpers entsteht zudem eine gute Zugänglichkeit zu den späteren Hohlkammern während des Befüllvorgangs.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft und anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den Figuren gezeigt sind.
In den Figuren zeigt
1 eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung eines Verbundprofils mit einem Isolierkörper nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung eines Verbundprofils mit einem Isolierkörper nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung eines Verbundprofils mit einem Isolierkörper nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung eines Isolierkörpers einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei das Deckelelement noch nicht aufgesetzt ist; und
5 den Isolierkörper aus 4 mit aufgesetztem Deckelelement.
1 bis 3 zeigen ein Fenstersystem mit Verbundprofilen 100, 200 nach Ausführungsformen der Erfindung. Die Verbundprofile 100, 200 erstrecken sich in ihrer Längsrichtung (Z-Richtung) senkrecht zur Papierebene (XY-Ebene) aus 1 bis 3. Das Fenstersystem weist zwei Verbundprofile 100, 200 als Rahmen- bzw. Flügelprofil auf. Ein erstes Verbundprofil 100 weist ein erstes Profilteil 110 (Innenprofil, d. h. das Profil, das zum Beispiel an der Innenseite des Gebäudes angeordnet wird) und ein zweites Profilteil 120 (Außenprofil, d. h. das Profil, das zum Beispiel an der Außenseite des Gebäudes angeordnet wird) auf. Das erste Profilteil 110 ist durch einen Isolierkörper 300 mit dem zweiten Profilteil 120 verbunden. Die durch die Bauteile 110, 120 und 300 gebildete Baueinheit bildet den festen, gebäudeseitigen Teil eines Fenstersystems.
Der bewegliche Teil des Fenstersystems wird durch das zweite Verbundprofil 200 gebildet. Das zweite Verbundprofil 200 enthält ein drittes Profilteil 210 und ein viertes Profilteil 220, die über einen Isolierkörper 400 verbunden sind. An dem zweiten Verbundprofil 200 ist ein weiteres Profilteil 230 derart befestigt, das eine Isolierglasscheibe 500 zwischen entsprechenden Dichtungen an diesem zweiten Verbundprofil 200 gehalten wird. In den Verbundprofilen 100, 200, insbesondere innerhalb und zwischen den verschiedenen Profilteilen 110, 120, 210, 220, sind zusätzlich verschiedene Dichtung angebracht, um die Teile aneinander gedichtet zu halten.
Im Folgenden wird der Isolierkörper 300 zwischen dem ersten Profilteil 110 und dem zweiten Profilteil 120 genauer beschrieben. Ein entsprechender Aufbau kann auch für den zweiten Isolierkörper 400, der zwischen dem dritten Profilteil 210 und dem vierten Profilteil 220 vorgesehen ist, verwendet werden.
Der Isolierkörper 300 ist als im Wesentlichen quaderförmiger Isoliersteg aufgebaut und dient zur thermischen Trennung in dem Verbundprofil 100. Der Isolierkörper 300 ist aus einem Bodenelement 310, einem Deckelelement 320 und zwei Seitenelementen 330, 340, die Querelemente darstellen, gebildet. Das Bodenelement 310, das Deckelelement 320 und die Seitenelemente 330, 340 sind jeweils als in Z-Richtung langgestreckte Segmente gebildet, die aneinander zum Formen eines Quaders, langgestreckt in z-Richtung, befestigt werden können, beispielsweise durch Einklipsen oder andere Verbindungstechniken. In der in 1 dargestellten Ausführungsform weist dazu sowohl das Bodenelement 310 als auch das Deckelelement 320 an den jeweils dem anderen Element zugewandten Seiten Anschlussnasen 311, 312, bzw. 321, 322 auf, die mit entsprechenden Verbindungsbereichen 331, 332 bzw. 341, 342, die an den Seitenelementen 330, 340 geformt sind, in Eingriff gelangen können (beispielsweise durch Aufschieben entlang der Z-Richtung).
Das Bodenelement 310 und das Deckelelement 320, die im Wesentlichen in der XZ-Ebene liegen, sind im zusammengebauten Zustand des Isolierkörpers 300 zueinander parallel. Die Seitenelemente 330, 340 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht dazu (in der YZ-Ebene). Ferner sind an dem Deckelelement 320 und dem Bodenelement 310 jeweils Befestigungsvorsprünge 313, 314 bzw. 323, 324 vorgesehen, mit denen der Isolierkörper 300 am ersten Profilteil 110 bzw. am zweiten Profilteil 120 angeschlossen werden kann.
Das Deckelelement 320, das Bodenelement 310 und die Seitenelemente 330, 340 bilden im montierten Zustand eine Kammer 360, in die Isoliermaterial eingefüllt ist. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist, da nur eine Kammer 360 zwischen dem Bodenelement 310, dem Deckelelement 320 und den Seitenelementen 330, 340 definiert wird, ein einheitliches Isoliermaterial, wie beispielsweise Schaum mit hoher Dichte, Schaum mit niedriger Dichte, Schaum mit normaler Dichte oder ein anderer Füllstoff, wie beispielsweise Aerogel (als Schüttgut oder Vlies) eingefüllt. Wesentlich ist dabei bei der Anordnung, dass eines der den Isolierkörper 300 bildenden Segmente, nämlich das Bodenelement 310, das Deckelelement 320 oder eines der Seitenelemente 330, 340, derart gestaltet ist, dass es erst nach dem Einfüllen des Isoliermaterials in die Kammer 360 mit den anderen Segmenten, die den Isolierkörper 300 bilden, verbindbar ist.
Zum Verbinden zwischen dem ersten Profilteil 110 und dem Isolierkörper 300 einerseits und dem zweiten Profilteil 120 und dem Isolierkörper 300 andererseits, wird jeweils Schaummaterial in die zwischen dem Isolierkörper 300, insbesondere dessen Seitenelemente 330 bzw. 340, und dem ersten Profilteil 110 bzw. dem zweiten Profilteil 120 gebildete Kammer 150 bzw. 160 eingefüllt, nachdem der Isolierkörper 300 mit dem ersten Profilteil 110 bzw. dem zweiten Profilteil 120 mechanisch über den Befestigungsvorsprünge 313, 314, 323, 324 in X- und Y-Richtung verbunden ist, so dass durch das Schaummaterial in den Kammern 150, 160 der Isolierkörper 300 mit dem ersten Profilteil 110 bzw. dem zweiten Profilteil 120 auch in Z-Richtung schubfest verbunden ist.
Die Profilteile 110, 120, 210, 220 können beispielsweise Aluminiumverbundprofilteile sein. Die einzelnen Segmente des Isolierkörpers 300 können nach Bedarf ebenfalls aus Aluminium oder aber z. B. aus Polyamid (PA) gebildet sein. Auch Kombinationen davon sind möglich, so dass beispielsweise das Bodenelement 310 und das Deckelelement 320 aus Polyamid (PA) gebildet sind, während die Seitenelemente 330, 340 aus Aluminium gebildet sind.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform des Isolierkörpers 300 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform nur dadurch, dass anstatt der Befestigungsvorsprünge 313, 314, 232, 324 zur Befestigung des Isolierkörpers 300 in der X- und Y-Raumrichtung an der Profilteilen 110, 120 jeweils Einrollvorsprünge 373, 374, 383, 384 vorgesehen sind. Die Spitzen der Einrollvorsprünge 373, 374, 383, 384 sind als Einrollköpfe derart ausgebildet, dass sie mit entsprechenden Hammer von Vorsprüngen 115, 116, 125, 126 des ersten Profilteils 110 bzw. des zweiten Profilteils 120 nach dem Einrollvorgang zum festen Halten mit den Aluminiumprofilteilen 110, 120 zusammenwirken. Daher ist es bei der in 2 dargestellten Ausführungsform zum Halten in Z-Richtung nicht erforderlich, die Kammern 150, 160 zwischen dem ersten Profilteil 110 und dem Isolierkörper 300 bzw. zwischen dem zweiten Profilteil 120 und dem Isolierkörper 300 mit Schaummaterial zu füllen. Nach Bedarf kann aber zur thermischen Isolation beispielsweise zusätzlich Schaummaterial, vorzugsweise Schaummaterial niedriger Dichte mit guter Isolierung, eingebracht sein. Der weitere Aufbau des Isolierkörpers 300 ist identisch zu dem in 1 und wird daher nicht nochmals beschrieben.
Eine weitere Ausführungsform des Isolierkörpers 300 ist in 3 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass zusätzliche Zwischenelemente 335, 345, die sich zwischen dem Bodenelement 310 und dem Deckelelement 320 des Isolierkörpers parallel zu den Seitenelementen 330, 340 erstrecken, vorgesehen sind. Somit werden statt der einen Kammer 360, die mit Isoliermaterial befüllbar ist, durch die die Seitenelemente 330 und 340 und die Zwischenelemente 335, 345 umfassenden Querelemente drei Kammern 360, 361, 362 definiert, die mit Isoliermaterial befüllbar sind. Dabei können die Kammern 360, 361, 362 mit demselben Isoliermaterial jeweils befüllt werden oder, beispielsweise wie in der dargestellten Ausführungsform in 3, die mittlere Kammer 360 mit einem Aerogel befüllt sein, während die an sie angrenzenden äußeren Kammern 361, 362 mit Schaummaterial befüllt sind.
Zum Anbringen der Zwischenelemente 335, 345 an dem Bodenelement 310 bzw. dem Deckelelement 320 sind am Bodenelement 310 und am Deckelelement 320 Anschlussnasen 316, 317 bzw. 326, 327 entsprechend zu den Anschlussnasen 311, 312 bzw. 321, 322 vorgesehen.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Isolierkörpers 300 ist eine Befestigungsanordnung zur Befestigung des Isolierkörpers 300 an den Profilteilen 110, 120 entsprechend der in 1 gezeigten gewählt. Alternativ kann aber auch z. B. die in 2 gezeigte Anordnung mit Einrollvorsprüngen eingesetzt werden.
Bezüglich der in 3 gezeigten Ausführungsform ist ferner anzumerken, dass auch eine andere Anzahl an Zwischenelementen 335, 345, außer zwei, vorgesehen werden kann, nämlich beispielsweise ein Zwischenelement oder mehr als zwei Zwischenelemente, wie drei, vier oder fünf Zwischenelemente oder mehr, jeweils in Abhängigkeit von den thermischen und mechanischen Anforderungen an den Isolierkörper 300. Die Zwischenelemente 335, 345 können, ähnlich wie die Seitenelemente 330, 340 und das Bodenelement 310 und das Deckelelement 320, aus Aluminium oder aus Polyamid (PA) oder anderen geeigneten Kunststoffen gefertigt sein. Sollen die Zwischenelemente 335, 345 mechanische Trag- bzw. Festigkeitsfunktionen übernehmen, so können sie entsprechend dicker bzw. stabiler ausgeführt werden und die Verbindung zu dem Bodenelement 310 bzw. dem Deckelelement 320 als mechanisch stabile Verbindung gestaltet werden.
Auch die Anordnung der Füllmaterialien in die Kammern 360, 361, 362 ist nicht auf die in 3 dargestellte beschränkt. Vielmehr können die Füllmaterialien nach thermischen bzw. mechanischen Anforderungen gewählt werden. Auch ist es möglich, dass eine oder mehrere der Kammern 360, 361, 362 frei bleibt, d. h. nicht gefüllt wird.
4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform des Isolierkörpers 300. Anders als der in 3 gezeigte Isolierkörper 300 weist der Isolierkörper 300 gemäß 4 und 5, der in 5 im fertigen Zustand und in 4 während der Montage gezeigt ist, insgesamt 5 Kammern 360, 361, 362, 363, 364, die mit Isoliermaterial befüllbar sind, auf. Entsprechend gibt es, jeweils parallel zueinander angeordnet, insgesamt vier Zwischenelemente 335, 336, 345, 146, die zusammen mit den Seitenelementen 330 und 340 die Querelemente bilden. Für die Zwischenelemente 335, 336, 345, 346 sind entsprechend am Bodenelement 310 Anschlussnasen 316, 318, 317, 319 vorgesehen. Entsprechende Anschlussnasen 326, 327, 328, 329 sind auch am Deckelelement 320 gebildet und, wie in 5 erkennbar ist, weisen beim fertig montierten Isolierkörper 300 aufeinander zu.
Ähnlich wie bei dem Isolierkörper 300 aus 3 ist in die Kammern 360, 361, 362, 363, 364 Isoliermaterial beim Isolierkörper 300 gemäß 5 eingefüllt. In der dargestellten Ausführungsform sind jeweils die Kammern 361 und 362 einerseits sowie die Kammern 363 und 364 andererseits mit dem selben Isoliermaterial befüllt, wobei sich das Isoliermaterial der Kammern 361, 362 von dem der Kammern 363, 364 unterscheidet. Beispielsweise können für die Kammern 361 und 362 Schäume mit hoher Dichte, für die Kammern 363 und 364 Schäume mit niedrigerer Dichte und für die Kammern 360 ein Aerogel verwendet werden. Auch eine andere Anordnung, auch nicht symmetrisch, der Füllmaterialien ist möglich. Schließlich kann wiederum nach Bedarf eine oder mehrere der Kammern 360, 361, 362, 363, 364 unbefüllt bleiben.
Zur Herstellung des Isolierkörpers 300 nach einer der 1 bis 5 werden zunächst beispielsweise das Bodenelement 310 und die Seitenelemente 330, 340 sowie gegebenenfalls die Zwischenelemente 335, 336, 345, 346 durch Klipsen bzw. Einschieben miteinander verbunden. Dieser Zustand ist für den Isolierkörper 300 der Ausführungsform nach 4 und 5 in 4 gezeigt. Anschließend wird durch die Öffnung, die sich durch zunächst Offenlassen des Deckelelements 320 ergibt, das Füllmaterial, beispielsweise Schaum oder ein anderes Füllmaterial, wie Vlies oder Aerogel, in die Kammern 360, 361, 362, 363, 364 eingebracht. Das ist für den Isolierkörper nach 5 durch die Pfeile A, B, C in 4 gezeigt. Dabei kann, auch bei unterschiedlichen Füllmaterialien, der Einfüllvorgang für die verschiedenen Kammern 360, 361, 362 nach Bedarf gleichzeitig durchgeführt werden, was Prozesszeit spart. Alternativ kann der Einfüllvorgang auch sequenziell für einzelne oder mehrere der Kammern 360, 361, 362 vorgenommen werden.
Anschließend wird das Deckelelement 320 aufgeschoben. Wenn der in die Kammern 360, 361, 362, 363, 364 eingebrachte Schaum noch nicht vollständig ausgeschäumt und ausgehärtet ist, kann das Deckelelement 320 dennoch aufgeschoben werden und so durch Vervollständigung des Ausschäumvorgangs und des Aushärtens mit aufgeschobenem Deckelelement 320 der die Kammern 360, 361, 362, 363, 364 vollständig mit Schaummaterial gefüllt und gleichzeitig mit dem Deckelelement 320 verbunden werden. Auf diese Weise können beispielsweise auch unterschiedliche Materialien, wie Aluminium und Polyamid, des Deckelelements 320, des Bodenelements 310 und der Seitenelemente 330, 340 sowie der Zwischenelemente 335, 336, 345, 346 schubfest integriert werden.
Alternativ kann nach dem Einfüllvorgang auch gewartet werden, bis das Schaummaterial in den Kammern 360, 361, 362, 363, 364 ausgehärtet ist. Überstehendes Schaummaterial kann dann abgeschnitten werden, ehe das Deckelelement 320 aufgesetzt bzw. eingeklipst wird.
Um den so hergestellten Isolierkörper 300 mit dem Profilteil 110 bzw. 120 zu verbinden, kann beispielsweise der Isolierkörper 300 so gedreht werden, dass zwischen dem Seitenelement 330 bzw. 340 und dem Bodenelement 310 und dem Deckelelement 320 ein nach oben offener, u-förmiger Hohlraum (entsprechend den Kammern 150 bzw. 160) entsteht. In diesen kann wiederum das Schaummaterial eingebracht werden und anschließend das Profilteil 110 bzw. 120 aufgeschoben werden, so dass wiederum mittels des Schaummaterials in den Kammern 150 bzw. 160 eine schubfeste Verbindung auch in Längsrichtung (Z-Richtung) zwischen dem Profilteil 110 bzw. 120 und dem Isolierkörper 300 entsteht.
Statt der beschriebenen Schritte zur Herstellung des Isolierkörpers 300, der in 3 gezeigt ist, kann zunächst auch damit begonnen werden, dass das Bodenelement 310, das Deckelelement 320 und beispielsweise das Zwischenelement 335 zu einer Baugruppe zusammengesetzt werden und Schaummaterial zwischen diese Elemente eingebracht wird, indem beispielsweise die Baugruppe so gedreht wird, dass die Kammer 160 u-förmig nach oben offen ist. Anschließend daran kann das Zwischenelement 345 aufgesetzt werden und, in gleicher Lage, ein Schaumvorgang mit dem gleichen oder einem anderen Material oder ein Einfüllvorgang wiederholt werden, bevor das Seitenelement 340 angebracht wird. Nach dem Drehen um 180° der so hergestellten Baugruppe kann Füllmaterial, d. h. Schaum oder ein anderes Füllmaterial beispielsweise in die Kammer 361 (wiederum in nach oben offener Ausrichtung) eingefüllt werden, ehe das Seitenelement 330 angebracht wird. Ebenso kann bei dem in 4 und 5 gezeigten Isolierkörper 300 eine andere Befüllreihenfolge verwendet werden.
Auch andere Reihenfolgen sind denkbar, wobei die Anschlussnasen für die Seitenelemente 330, 340 bzw. Zwischenelemente 335, 345 entsprechend angepasst sein müssen, dass diese Elemente sequenziell, gegebenenfalls nach dem Einfüllen von Schaum, angeordnet werden können.
Somit können bei dem Isolierkörper 300 einzelne Zonen bzw. Funktionsbereiche geschaffen werden, denen verschiedene Aufgaben zugeteilt werden, wie beispielsweise thermisches Trennen, mechanisches Verbinden, mechanisches Stabilisieren usw. Die Zwischenelemente, die Seitenelemente, das Bodenelement und das Deckelelement können aus nahezu frei wählbaren Materialien gebildet sein, um diesen Anforderungen zu genügen. Dies gilt ebenso für die Fullmaterialien für die Kammern 360, 361, 362, 363, 364 bzw. weitere gebildete Kammern.
Bei der Herstellung des Isolierkörpers 300 wird somit während des Einfüllvorgangs ein guter Zugang in die jeweiligen Kammern sicher gestellt. Gleichzeitig ist eine Prozessbeschleunigung durch gleichzeitige Einfüllvorgänge in mehrere Kammern bei geeigneter Wahl der Reihenfolge des Zusammenbaus der den Isolierkörper bildenden Segmente möglich.
Es wird ausdrücklich erklärt, dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder in den Ansprüchen offenbart sind, zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung, unabhängig von der Zusammenstellung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen getrennt und unabhängig voneinander offenbart sein sollen. Es wird ausdrücklich erklärt, dass alle Bereiche von Werten oder angegebene Gruppen von Gegenständen jeden möglichen Zwischenwert oder jeden möglichen Gegenstand der Gruppe zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung, auch als Bereichsgrenze, offenbaren.
Bezugszeichenliste

100: Verbundprofil
110: Profilteil
115: Vorsprung
116: Vorsprung
125: Vorsprung
126: Vorsprung
120: Profilteil
150: Kammer
160: Kammer
200: Verbundprofil
210: Profilteil
220: Profilteil
230: Profilteil
300: Isolierkörper
310: Bodenelement
311: Anschlussnase
312: Anschlussnase
313: Befestigungsvorsprung
314: Befestigungsvorsprung
316: Anschlussnase
317: Anschlussnase
318: Anschlussnase
319: Anschlussnase
320: Deckelelement
321: Anschlussnase
322: Anschlussnase
323: Befestigungsvorsprung
324: Befestigungsvorsprung
326: Anschlussnase
327: Anschlussnase
330: Seitenelement
331: Verbindungsbereich
332: Verbindungsbereich
335: Zwischenelement
336: Zwischenelement
340: Seitenelement
341: Verbindungsbereich
342: Verbindungsbereich
345: Zwischenelement
346: Zwischenelement
360: Kammer
361: Kammer
362: Kammer
363: Kammer
364: Kammer
373: Einrollvorsprung
374: Einrollvorsprung
383: Einrollvorsprung
384: Einrollvorsprung
400: Isolierkörper
500: Isolierglasscheibe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3319144 A1 [0003]
- EP 1154115 B1 [0003]
- DE 20105876 U1 [0003, 0003]
- DE 3242909 A1 [0003]
- WO 97/22779 A1 [0003]
- EP 1705334 A2 [0004]
- DE 1101734 [0006]
- EP 1555376 A1 [0006]

Claims

Isolierkörper (300) zur thermischen Trennung in Profilen (100, 200) für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, enthaltend ein Deckelelement (320), ein Bodenelement (310), und mindestens zwei jeweils mit dem Deckelelement und dem Bodenelement (310) verbindbare Querelemente (330, 340; 335, 363, 345, 346), wobei das Deckelelement (320), das Bodenelement (310), und die Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) als separate Bauteile gebildet sind und durch das Deckelement (320), das Bodenelement (310), und die Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) zumindest eine mit Isoliermaterial befüllbare Kammer (360, 361, 362, 363, 364) definiert wird.
Isolierkörper nach Anspruch 1, wobei die Querelemente zwei Seitenelemente (330, 340) und mindestens ein Zwischenelement (335, 336, 345, 346) enthalten.
Isolierkörper (300) nach Anspruch 2, wobei mindestens zwei Zwischenelemente (335, 336, 345, 346) vorgesehen sind und zwischen zwei benachbarten Zwischenelementen (335, 336, 345, 346) und dem Deckelelement (320) und dem Bodenelement (310) eine mit Isoliermaterial befüllbare Kammer (360, 363, 364) definiert wird.
Isolierkörper (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest eine der mit Isoliermaterial befüllbaren Kammern (360, 361, 362, 363, 364) mit Schaummaterial befüllt ist.
Isolierkörper (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest eine der mit Isoliermaterial befüllbaren Kammern (360, 361, 362, 363, 364) mit Füllmaterial, insbesondere Aerogel, befüllt ist.
Isolierkörper (300) nach Anspruch 4 oder 5, wobei mehrere der mit Isoliermaterial befüllbaren Kammern (360, 361, 362, 363, 364) befüllt sind und wobei das Isoliermaterial zumindest einer der befüllten Kammern (360, 361, 362, 363, 364) Isoliermaterial mit mechanischen und/oder thermischen Eigenschaften ist, die sich von den mechanischen und/oder thermischen Eigenschaften des Isoliermaterials zumindest einer anderen der befüllten Kammern (360, 361, 362, 363, 364) unterscheiden.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der mit Isoliermaterial befüllbaren Kammern (360, 361, 362, 363, 364) frei von eingefülltem Isoliermaterial ist.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bodenelement (310) und das Deckelelement (320) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Isolierkörper (300) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Deckelelement (320) und das Bodenelement (310) im Wesentlichen rechtwinklig bezüglich der Seitenelemente (330, 340) und/oder des Zwischenelements (335, 336, 345, 346) angeordnet sind.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Bauteil aus dem Deckelelement (320), dem Bodenelement (310) und den Querelementen (330, 340; 335, 336, 345, 346) aus Aluminium gebildet ist.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Bauteil aus dem Deckelelement (320), dem Bodenelement (310), und den Querelementen (330, 340; 335, 336, 345, 346) aus Polyamid (PA) und/oder einem anderen Kunstoff gebildet ist.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelelement (320) und/oder das Bodenelement (310) mit Anschlussnasen (311, 312, 316, 317, 318, 319, 321, 322, 326, 327) für die Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) versehen sind.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelelement (320) und das Bodenelement (310) über mindestens eines der Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) miteinander kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig verbunden sind.
Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Deckelement (320) und/oder das Bodenelement (310) mit Einrollvorsprüngen (373, 374, 383, 384) zur Befestigung an dem Profil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente versehen ist.
Isolierkörper (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Deckelement (320) und/oder das Bodenelement (310) mit Befestigungsvorsprüngen (313, 314, 323, 324) zur Befestigung des Isolierkörpers (300) in zwei Raumrichtungen an angrenzenden Profilteilen (110, 120, 210, 220) des Profils (100, 200) für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente versehen ist.
Verbundprofil (100, 200) für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente enthaltend einen Isolierkörper (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verbundprofil (100, 200) nach Anspruch 17, wobei das Profil Aluminiumprofile und/oder Aluminiumhohlprofilteile (110, 120, 210, 220) enthält.
Verbundprofil nach Anspruch 18, wobei der Isolierkörper (300) und zumindest eines der Aluminiumhohlprofilteile (110, 120, 210, 220), kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verkleben, verbunden sind.
Verbundprofil (100, 200) nach Anspruch 17 oder 18 oder 19 mit einem Isolierkörper (300) nach Anspruch 15, wobei der Isolierkörper (300) an einem angrenzenden Profilteil (110, 120, 210, 220) in der dritten Raumrichtung durch Schaummaterial, das in einen Zwischenraum (150, 160) eingebracht ist, der zwischen einem Seitenelement (330, 340), den Befestigungsvorsprüngen (311, 321; 312, 322) und einer Innenseite des Profilteils definiert ist, befestigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, enthaltend die Schritte in dieser Reihenfolge: Vormontieren des Bodenelements (310) und zumindest zwei der Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) aneinander; Befüllen zumindest einer der mit Isoliermaterial befüllbaren Kammern (360, 361, 362, 363, 364) mit Schaummaterial oder Füllmaterial; und Befestigen des Deckelelements (320).
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach Anspruch 21, wobei zumindest in eine der Kammern (360, 361, 362, 363, 364) Schaummaterial gefüllt wird und vor dem Befestigen des Deckelelements (320) das Schaummaterial härtet und überstehendes Schaummaterial entfernt wird, vorzugsweise gelasert, geschnitten oder gefräst wird.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach Anspruch 21, wobei zumindest in eine der Kammern (360, 361, 362, 363, 364) Schaummaterial gefüllt wird und das Deckelelement (320) vor dem vollständigen Ausschäumen und Aushärten des Schaummaterials befestigt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei gleichzeitig mehrere Kammern (360, 361, 362, 363, 364) mit Füll- und/oder Schaummaterial befüllt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, enthaltend die Schritte in dieser Reihenfolge: Vormontieren des Bodenelements (310), des Deckelelements (320) und mindestens eines der Querelemente (330, 340; 335, 336, 345, 346) aneinander; Einfüllen von Schaummaterial oder Füllmaterial in eine Kammer (360, 361, 362, 363, 364) zwischen Bodenelement (310), Deckelelement (320) und Querelement (330, 340; 335, 336, 345, 346); und Befestigen eines weiteren Querelements (330, 340; 335, 336, 345, 346).
Verfahren nach Anspruch 25, weiter enthaltend nach dem Schritt des Befestigens des weiteren Querelements (330, 340; 335, 336, 345, 346) den Schritt des Einfüllens von Schaummaterial oder Füllmaterial in eine weitere Kammer (360, 361, 362, 363, 364) zwischen Bodenelement (310), Deckelelement (320) und einem Querelement (330, 340; 335, 336, 345, 346); und Befestigen eines weiteren Querelements (330, 340; 335, 336, 345, 346).
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Schritte des Einfüllens von Schaummaterial oder Füllmaterial in die Kammer (360, 361, 362, 363, 364) zwischen Bodenelement (310), Deckelelement (320) und Querelement (330, 340; 335, 336, 345, 346) und des Befestigens eines weiteren Querelements (330, 340; 335, 336, 345, 346) wiederholt durchgeführt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei Schaummaterial eingefüllt wird und vor dem Befestigen des weiteren Querelements (330, 340; 335, 336, 345, 346) das Schaummaterial härtet und überstehendes Schaummaterial entfernt wird, vorzugsweise gelasert, geschnitten oder gefräst wird.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (300) nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei Schaummaterial eingefüllt wird und das weitere Querelement (330, 340; 335, 336, 345, 346) vor dem vollständigen Ausschäumen und Aushärten des Schaummaterials befestigt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Profils (100, 200) für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, enthaltend die Schritte: Bereitstellen eines Isolierkörpers (300) nach Anspruch 16; Befestigen des Isolierkörpers (300) an einem angrenzenden Profilteil (110, 120, 210, 220) in zwei Raumrichtungen durch Einschieben des Isolierkörpers (300) in das Profilteil; und Befestigen des Isolierkörpers (300) an dem Profilteil in der dritten Raumrichtung durch Einbringen von Schaummaterial in den Zwischenraum (150, 160) zwischen einem Querelement (330, 340; 335, 336, 345, 346), den Befestigungsvorsprüngen (311, 312, 321, 322) und einer Innenseite des Profilteils (110, 120, 210, 220).