DE102010034688A1

DE102010034688A1 - Kanteln für Energiesparfenster

Info

Publication number: DE102010034688A1
Application number: DE201010034688
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2011-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft 3 neue modifizierte Kanteln für den Holz-Fensterbau. Erfüllt werden Nachhaltigkeit, die Richtlinien der neuen EnEV 2009 (2012) und jetzt schon die Passivhaustauglichkeit (Uw = 0,8 W/m^2K, ermittelt mit Uf des Rahmens, Isolierglas Ug = 0,7 und einem thermisch hochwertigen Isolierglas-Randverbund)*

*: Zertifikatsrichtlinie des Passivhausinstituts Darmstadt

, die ab 2020 Standartbauweise werden soll. Kleine und mittlere Handwerksbetriebe können mit diesen Kanteln weiterhin ohne Neuinvestitionen preiswert Holzfenster bauen, denn mit Vollholz-Fensterprofilen von IV 68–92 und darüber, sind die Vorschriften der EnEV, vor allem im Passivhausbereich, nicht mehr einzuhalten.
Problem gelöst, durch eine Weiterentwicklung der Kanteln für ein Energiesparfenster, AZ.: 20 2004 004 876.0. 1 zeigt aus Kanteln gefräste Fensterprofile (1, 2) mit Dämmkernen aus Kork (4, 15)/MDF (5, 16/Kork (6, 17). 2, Fensterprofile (1, 2) mit Dämmkernen aus Sperrholzlagen mit Luftkammern (4, 9). 3, Fensterprofile (1, 2) mit Dämmkernen aus Kork/Vakuum-Dämmung/Kork (4, 9). Alle angegebenen Materialien für die Dämmkerne, sind miteinander kombinierbar.
Die Kanteln sind einsetzbar hauptsächlich im Fassadentüren- und Fensterbau und für Dachflächenfenster. Weitere Anwendungsgebiete sind der Fachwerkbau, Fassaden und Wintergärten. Auf Grund der Nachhaltigkeit, Energie- und Kosteneinsparungen, ein ökologischer und volkswirtschaftlicher Gewinn.

Description

Die Erfindung betrifft 3 verschiedene Kanteln zur Herstellung von allen bekanten Fensterprofilen (1–3) aus mindestens einer Decklage aus Vollholz bzw. wetterseitig aus WPC (1, Decklagen 3, 7, 14, 18), (2, Decklagen 3, 5, 8, 10), (3, Decklagen 3, 5, 8, 10) und einer Innenlage als Dämmkern aus nachwachsenden Rohstoffen, (1, Kork 4, 15, MDF 5, 16, Kork 6, 17), (2, modifizierte Sperrholzlage 4, 9), (3, Vakuumdämmlage 4, 9). Die Dämmkerne der Kanteln sind nicht wie die Decklagen durchgehend von unten bis oben angeordnet, sondern abgetreppt oder blockartig zwischen den Decklagen, entsprechend dem zu fräsenden Profil in der Form angeordnet, dass unten und oben abgetreppt oder blockartig ein Vollholz bis zur Unter- bzw. Oberkante der Decklagen eingeleimt wird, damit die Fräslinie des Profils im Vollholz erfolgt, ohne dass der Dämmkern sichtbar bzw. beschädigt wird.
Bisher bekannte Kanteln, auch Verbundprofile hauptsächlich für den Fensterbau, bestehen entweder aus Kunststoff oder Metall mit ausgeschäumten Hohl – räumen als Wärmedämmung oder setzten sich z. B. aus einem Sandwich aus Holz/Purenit/Holz, Holz/Purenit/Polyurethan/Holz, sowie durchaus auch ökologisch wertvoll aus Holz/Kork/Holz, bzw. Holz/Kork/Holz/Kork/Holz, zusammen. Dann gibt es noch eine Kantel (s. DE 100 30 721 C2 ), die auf den ersten Blick aussieht wie die beantragte Erfindung, doch nach genauer Durcharbeitung hat die Kantel, außer den Decklagen aus Holz und einer Mittellage als Kernelement bestehend aus einem oder zwei Holzfaserwerkstofflagen, nichts mit dieser Erfindung gemeinsam. Auf Materialien wie eine Verbundplatte, Bambus- oder bambusähnlichen Werkstoff, Sperrholz-Funierplatte längs oder orthogonal angeordnet, Multiplex-Platte, harte oder extraharte Holzfaserwerkstoff-Platte, Holzspanwerkstoff, Bambusgeflecht und einen Hohlraum zum Befüllen mit Wärmedämmung, wird bewusst und ausdrücklich verzichtet. Eine weitere Kantel-Entwicklung auf dem Markt, ist die so genannte Holzkantel mit Dämmkammer-Technologie, sehr aufwendig herzustellen und teuer, hat die Erwartungen bisher nicht erfüllt. Der Antragsteller selbst hat 2003 eine Fensterkantel für die Herstellung eines Energiesparfensters als Gebrauchsmuster (s. DE 20 2004 004 876 U1 ) beim Deutschen Patentamt angemeldet. Diese Kantel wird durch diese Anmeldung nicht ersetzt, ist aber auf Grund der bisher damit gemachten Erfahrung, in weiterentwickelter modifizierter Form, Grundlage der Erfindung dieser neuen Kanteln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Bewährtes weiter zu entwickeln und auf dem Markt vorhandene Materialien im Verbund, als zusammengesetzte verleimte Querschnitte, wirtschaftlich und wärmetechnisch optimiert, einzusetzen. Angesichts der Klimaveränderung und dem Bemühen, durch die Einsparung von fossilen Brennstoffen, weniger CO2 zu erzeugen und alle Baustoffe sowie Materialien abzubauen, die den Grundsätzen der Nachhaltigkeit widersprechen, entstehen durch diese Erfindung neue Kanteln, wie sie bisher in dieser Form nicht bekannt sind und demzufolge auch nicht zum Stand der Technik gehören. Die erfinderische Tätigkeit enthält eine Reihe von neuen Ideen und Verbesserungen, die letztlich auf die neue Energieeinsparungsverordnung (EnEV), dem Bestreben nach einer sauberen Umwelt, dem Einsatz von erneuerbaren Energien, der Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen und der langjährigen Erfahrung des Antragstellers im ökologischen Wohnungsbau, bis hin zur Passivbauweise zurückzuführen sind. Technisch sind alle Kanteln wirtschaftlich von der Industrie herzustellen und danach von jedem Holzfenster- oder Holzalufenster-Hersteller zu Fensterprofilen aller Art für Fassaden- und Dachflächenfenster zu verarbeiten. Die Grundlage aller Kanteln sind Holz, WPC, Kork, Holzwerkstoff (MDF), hoch verdichtete Stroh-Flachs- und Hanfwerkstoffe, sowie modifizierte verleimte wasserfeste Sperrholzplatten. Alle Materialien, außer den Decklagen Holz und WPC, haben günstige Wärmeleitzahlen von 0,045 bis 0,09 W/mK, eingeschlossene Luft der ausgefrästen Aussparungen der verleimten Sperrholzlagen sogar 0,025 W/mK und das Vakuum-Paneel 0,008 W/mK. Die Dicken, Breiten und Längen der Kanteln, ergeben sich aus dem Einsatzziel, dem gewünschten Profil, den dafür erforderlichen statischen Erfordernissen und den geforderten U-Werten, entsprechend der EnEV.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Erfindung alle bekanten IV Profile, auch Sonderprofile im Fensterbau, insbesondere auch die Profile der bekanten Dachflächenfenster-Hersteller, wie Roto, Velux, Fakro und anderen, abdeckt.
Bei der Erfindung hat der Antragsteller besonders auf die Ökologie, die Ökonomie und die Gesundheit, also auf die Nachhaltigkeit von Materialien und Konstruktionen, Wert gelegt.
Im Einzelnen sind die Erfindungsmerkmale den nachfolgenden Zeichnungen und den Erläuterungen dazu, zu entnehmen:
1, Kanteln und Profile (1, 2) entsprechen in Bezug auf den Dämmkern dem Gebrauchsmuster DE 20 2004 004 876 U1 , setzt sich aus 5 Sandwichteilen pro Profil zusammen, den Decklagen (3, 7, 14, 18) aus Holz, dem Dämmkern aus Kork (4, 6, 15, 17) und den Mittellagen aus Holzfaserwerkstoff (MDF), (5, 16). Neu ist, dass die Dämmkernlagen nicht wie die Deckenlagen der Kanteln von unten bis oben durchgehend, sondern entsprechend dem zu fräsenden Profil, im Mittelbereich treppen- oder blockartig angeordnet sind. Ergänzt werden die Lagen des Dämmkerns, unten und oben bis zur vollen Höhe durch Vollholz, (8, 9, 10–11, 12, 13–19, 20, 21–22, 23, 24), ebenfalls treppen- oder blockartig, jede Lage für sich oder über die gesamte Breite der Dämmkernlagen (8–10, 11–13, 19–21, 22–24). Neu ist auch, das die äußere Decklage (3, 14) durch WPC-Material (Wood-Plastic-Composite), welches als homogene Lage ohne oder mit Hohlkammern, zusammen mit den anderen Lagen, zu einem Profil gefräst wird, oder als fertige Profillage auf das gefräste fertige Restprofil aufgeleimt wird. Das fertige Fensterprofil bedarf durch die WPC-Oberfläche keinen Anstrich mehr. Durch das Hohlkammer-Profil aus WPC, erhält das Fensterprofil eine noch bessere Wärmedämmung.
Erklärung zu WPC: WPC ist ein Holzverbundwerkstoff bestehend bis zu 95% aus Holz, Hanf, Heu Flachs und anderen Naturfasern und Restanteilen aus der Stoffgruppe der Polyolefine. Zur Herstellung von WPC eignen sich auf Grund der eingesetzten Holzrohstoffe, insbesondere synthetische und biologische-Polymere mit einer Schmelz- bzw. Verarbeitungstemperatur von unter 200°C, da Temperaturen oberhalb von 200°C zu Schädigungen der Bestandteile des Holzes (Lignine, Hemicellulosen) führen können. Zu diesen Polymeren gehören Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), sowie Stärke- und Lignin-basierte Bio-Kunststoffe. Neben den genannten Polymeren finden noch thermoplastisch verarbeitbare Duroplaste in geringen Mengen Eingang in die WPC-Produktion. Das Material hat alle vergleichbaren physikalischen Eigenschaften wie Holz und kann deshalb auch wie Holz bearbeitet werden. Durch Einfärbung sind alle Holz-Naturtöne und alle Farben von weiß bis schwarz möglich. Gegen Farbabweichungen durch Sonneneinstrahlung sind inzwischen erfolgreich Vorkehrungen getroffen. Die Oberfläche kann glatt, rauh oder strukturiert hergestellt werden, sie ist aber wetterunempfindlich und braucht keinen Anstrich. Das Material ist 100% recyclebar und verbrennt schadstofffrei. Forschung und Versuche erfolgen in Zusammenarbeit mit der Firma Kleine, Wood & Fibre GmbH, 57258 Freudenberg. Lieferant des Grundmaterials für die Produktion, sollte deshalb vorzugsweise auch die Firma Kleine sein, damit die zugesicherten Eigenschaften auch eingehalten werden.
Weiterhin ist neu, der Austausch des MDF-Holzfaserwerkstoffes gegen einen hoch verdichteten Stroh-Flachs-Hanfwerkstoff oder gegen eine modifizierte Sperrholzlage, wie unter 2 beschrieben.
2, Kanteln und Profile (1, 2) entsprechen in allen Teilen sinngemäß den Kanteln von 1. Der Dämmkern Kork/MDF/Kork, wird hier durch eine neu entwickelte modifizierte Sperrholzmittellage (4, 9) ersetzt, wobei die Gesamtdicke der Sperrholzmittellage aus mehreren Einzel-Sperrholzplatten verleimt wird. In der Regel werden eine 6 mm und mehrere 4 mm Sperrholzlagen miteinander verleimt, wobei jede Sperrholzlage in zuvor festgelegten Abständen Ausfräsungen (spätere Luftkammern) erhält. Nach dem Verleimen aller weiteren wie zuvor behandelten Sperrholzlagen, entsteht ein Dämmkern (4, 9) mit in Längsrichtung durchgehenden sichtbaren Aussparungen im Querschnitt. Die Ausfräsungen sind in jeder Schichtlage versetzt, längs oder schräg angeordnet. Auch kreisförmige Ausfräsungen in jeder Sperrholzlage, versetzt miteinander verleimt, erfüllen die Forderung in Querrichtung des Profils, nach einer hohen Wärmedämmung. Je kleiner die angeordneten Ausfräsungen (späteren Luftkammern), desto größer die Wärmedämmung. Der zuvor beschriebene Dämmkern aus Sperrholzlagen kann auch die außen liegenden Decklagen aus Vollholz (3, 8) ersetzen, sofern als Wetterschutz, Alu-Profile als Abdeckung für die Fensterflügel- und -Blendrahmen eingesetzt werden sollen. Der Wärmedämmwert des Profils erhöht sich dadurch erheblich. Auf weitere Wärmedämmmaßnahmen zwischen Aluschalen und Profilen kann verzichtet werden, dies bringt Kosteneinsparungen.
3 zeigt Kanteln und Fensterprofile (1, 2). Das neue an diesen Kanteln bzw. Profilen ist die Vakuumdämmung (4, 9) zwischen einer Außen- und Innenlage aus Vollholz (3, 5 und 8, 10). Links und rechts der Vakuumdämmung sind je nach Erfordernis des gewählten Profils Korkauflagen in gleicher oder unterschiedlicher Dicke aufgeklebt, um Tauwasserausfall durch den direkten Kontakt der Aluumhüllung des Vakuums und des Holzes zu vermeiden. Je nach Profildicke ist die Lage und Dicke der Vakuumdämmung sorgfältig zu wählen, um eine Beschädigung der Vakuumhülle absolut zu vermeiden. Unten und oben wird die Vakuumdämmung jeweils durch einen Holzeinsatz (6, 7–11, 12) bis zur Unterkante bzw. Oberkante der äußeren Holzdecklagen verlängert, sodass die Vakuumdämmung geschützt ist. Die Kanteln mit der Vakuumdämmung haben von allen Kanteln die beste Wärmedämmung.
Erklärung zur Vakuumdämmung: Die Dämmung ist bauaufsichtlich unter der Bezeichnung Vakuum-Isolations-Paneel (VIP) zugelassen. Die VIP-Elemente mit der Werksbezeichnung Vacupor, des Herstellers Porextherm Dämmstoffe GmbH, Kempten, bestehen aus einem Stützkern hochdisperser Kieselsäure unter Vakuum, in eine metallisierte Hocharrierefolie eingeschweißt. Die Wärmeleitzahl beträgt 0,008 W/mK, ohne Vakuum 0,020 W/mK. Das Material ist umweltfreundlich und recycelbar.
Alle Materialien sind in den Kanteln von 1–3 untereinander kombinierbar und austauschbar. Es kommt auf die Dicke der gewählten Profile und auf die Anforderungen, die an die Profile gestellt werden, an.
Die Uw-Werte für die Fenstergröße 1,23 m × 1,48 m, ermittelt aus den Uf-Werten der Profile (1–3), einer Dreifachverglasung mit dem Ug-Wert von z. B. 0,7 W/m^2K und einem thermischen Randverbund des Glases mit einem Psi-Wert von 0,030 W/m^2K, ergibt für alle 3 Kanteln Passivhaustauglichkeit (Uw <= 0,80 W/m^2K). Genaue Werte werden von einem Prüfinstitut ermittelt und durch ein Prüfzeugnis belegt.
Liste der Bezugszeichen

1. Kantel-Profile Fensterrahmen 1–3 (unten 1)
2. Kantel-Profile Fensterflügelrahmen 1–3 (unten 2)
3. Decklagen aus Vollholzholz 1 (3, 7, 14, 18), 2 (3, 5, 8, 10) 3 (3, 5, 8, 10)
4. Wärmedämmkern 1, Kork/MDF/Kork (4, 5, 6–15, 16, 17), 2, modifiziertes Sperrholz (4, 9), 3, Vakuumdämmung (4, 9)
5. Füllhölzer) 1, (8–10, 11–13, 19–21, 22–24), 2, (6, 7, 11, 12) 3, (6, 7, 11, 12)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10030721 C2 [0002]
DE 202004004876 U1 [0002, 0007]

Claims

Kanteln für Energiesparfenster dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kanteln und die Profile 1 (1, 2) aus mind. jeweils 7 Profilteilen und zwar den Deckhölzern (3, 7 bzw. 14, 18), den Dämmkernen Kork (4, bzw. 15), MDF (5, bzw. 16), Kork (6, bzw. 17), mit den jeweiligen Abdeckungen der Dämmkerne als Füllholzer (8–10 und 11–13, bzw. 19–21 und 22–24), ineinandergreifend abgetreppt oder blockartig zusammenfügen.
Kanteln für Energiesparfenster nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Deckhölzer (3, 14) nicht aus Vollholz sondern aus WPC, massiv oder mit Luftkammern, bestehen.
Kanteln für Energiesparfenster nach den Ansprüchen 1–2 dadurch gekennzeichnet, dass bei dickeren Kanteln und Profilen, sowie bei Sonderkanteln, die Dämmkerne nicht aus 3 Teilen (Kork, MDF, Kork) bestehen, sondern aus 2–5 Teilen und zwar aus Kork und MDF jeweils im Wechsel.
Kanteln für Energiesparfenster nach den Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die MDF-Lagen durch Werkstoffe aus hochverdichtetem Stroh, Flachs oder Hanf bzw. modifiziertem Sperrholz, ersetzt sind.
Kanteln für Energiesparfenster dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kanteln und die Profile 2 (1, 2) aus mind. jeweils 5 Profilteilen und zwar den Deckhölzern (3, 5 bzw. 8, 10) den Abdeckungen der Dämmkerne als Füllhölzer (6, 7 und 11, 12), ineinandergreifend abgetreppt oder blockartig mit den Dämmkernen aus modifiziertem Sperrholz, bestehend aus 4–6 mm dicken Sperrholzlagen, jede Lage in vorgegebenen Abständen ausgefräst, sodass zwischen den Ausfräsungen jeweils ein Steg stehen bleibt und durch das versetzte Verleimen der Sperrholzlagen ein gleichmäßiges Lochbild im Querschnitt entsteht, zusammenfügen.
Kanteln für Energiesparfenster nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfräsungen schräg oder waagerecht bzw. rund ausgeführt sind, sodass durch das dann versetzte Zusammenleimen der einzelnen Sperrholzlagen, jeweils ein anderes Lochbild im Querschnitt besteht.
Kanteln für Energiesparfenster nach den Ansprüchen 5–6 dadurch gekennzeichnet, dass die Deckhölzer (3, 8) nicht aus Vollholz sondern aus WPC, massiv oder mit Luftkammern, bestehen.
Kanteln für Energiesparfenster nach den Ansprüchen 5–7 dadurch gekennzeichnet, dass bei dickeren Kanteln und Profilen, sowie bei Sonderkanteln, die Dämmkerne (4, 9) auch mit anderen Materialien wie Kork und MDF, sowie hochverdichteten Stroh-, Flachs- oder Hanf-Werkstoffen, kombiniert werden.
Kanteln für Energiesparfenster dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kanteln und die Profile 3 (1, 2) aus mind. 5 Profilteilen und zwar den Deckhölzern (3, 5 bzw. 8, 10), den Dämmkernen aus Vakuumdämmung (4, 9) mit jeweils mind. einer Beplankung bestehend aus Kork, mit den jeweiligen Abdeckungen der Dämmkerne als Füllhölzer (6, 7 und 11, 12), zusammenfügen.
Kanteln für Energiesparfenster nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Deckhölzer (3, 8) nicht aus Vollholz sondern aus WPC, massiv oder mit Luftkammern, bestehen.
Kanteln für Energiesparfenster nach den Ansprüchen 9–10 dadurch gekennzeichnet, dass bei dickeren Kanteln und Profilen, sowie bei Sonderkanteln, die Vakuumdämmkerne auch mit Werkstofflagen aus MDF, hochverdichtetem Stroh, Flachs und Hanf bzw. modifiziertem Sperrholz, kombiniert werden.
Kanteln für Energiesparfenster nach den Ansprüchen 1–11 dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmkernlagen der Kanteln und Profile, sowie der Sonderkanteln, bei 1, aus ein Mehrfaches als 3 Lagen, bei 2, aus ein Mehrfaches als einer Lage, bei 3, aus ein Mehrfaches als 3 Lagen, in gleichen oder unterschiedlichen Dicken, auch kombiniert mit unterschiedlichen Materialien, wie Lagen aus Kork, MDF, Holz, Vakuumdämmung, modifizierte Sperrholzlagen mit Luftkammern und Lagen aus hochverdichteten Stroh-Flachs- oder Hanf-Werkstoffen, bestehen.