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Die Erfindung betrifft gedämmte, an den Stirnseiten offene Hohlprofile mit einer kleinen Querschnittsfläche bei großen Längen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Gedämmte, an den Stirnseiten offene Hohlprofile mit einer kleinen Querschnittsfläche bei großer Länge sind aus einer Vielzahl von Anwendungen im Baubereich bekannt. Hierunter fallen beispielsweise Hohlprofile, die als Rahmenprofile im Fenster- oder Türbau eingesetzt werden.
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Unter dem Begriff kleine Querschnittsfläche bei großer Länge wird ein Verhältnis der Länge der Hohlprofils in Millimeter (mm) bezogen auf die Querschnittsfläche in Quadratmillimeter (mm2) größer> 0,5 (dimensionslos) verstanden.
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Derartige Hohlprofile werden entweder mit Schüttdämmstoffen oder mittels Einschäumen gedämmt.
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Nachteilig an der Verwendung von Schüttdämmstoffen kann eine unzureichende Ausfüllung des Hohlraums mit dem Schüttdämmstoff sein, was sich in einer variierenden Dämmwirkung über die Länge des Hohlprofils bemerkbar macht. Weiterhin besteht bei nicht fixierten, etwa an den offenen Stirnseiten verklebten Schüttdämmstoffen die Gefahr des Herausrieselns während Transport, Lagerung und Verarbeitung des Hohlprofils, was sich ebenfalls nachteilig auf die Dämmung auswirkt.
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Das Problem der Vollausfüllung kann auch beim Einschäumen eines Dämmstoffs, etwa eines PUR- oder PIR-Materials stellen. Darüber hinaus sind diese Materialien in der Regel brennbar.
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Aus dem Gebiet der Mauersteinherstellung ist die Füllung von Hohlräumen mit an die Hohlraumgeometrie angepassten Dämmelementen aus nicht-brennbarer Mineralwolle bekannt. Diese Mineralwolledämmelemente werden werksseitig mit einer Einbringvorrichtung in die Hohlräume eingeführt. Zu diesem Zweck werden die Mineralwolledämmelemente mit einem gewissen Übermaß bereitgestellt, um eine Klemmung im Hohlraum nach dem Einbringen sicherzustellen, wodurch diese im Hohlraum fest verankert sind. Hierfür sind verschiedene Verfahren bekannt, die entweder durch das Anlegen eines Unterdrucks, durch Leitbleche oder durch Eindrücken eines hinreichend kompressiblen Mineralwolledämmstoffs diesen in komprimierter Form in den Hohlraum einbringen. Diese Verfahren haben sich in der Praxis bewährt, setzen allerdings einen apparativen Aufwand voraus, der sinnvoll nur werksseitig zur Verfügung gestellt werden kann.
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In bestimmten Fällen soll/muss ein Hohlprofil auf der Baustelle mit einem nicht-brennbaren Dämmstoff versehen werden, etwa wenn Profile ohne Dämmstofffüllung angeliefert werden und eine Dämmung aus wärmeschutztechnischen Gründen der Konstruktion erforderlich ist oder falls sich eine Dämmstofffüllung während des Transports durch zu geringe Klemmung oder aus anderen Gründen aus dem Profil gelöst hat und ggf. verloren gegangen ist. Das umständliche Einfädeln von vorgefertigten Dämmelementen im Übermaß eignet sich vor Ort auf der Baustelle gerade bei Hohlprofilen geringen Querschnitts mit großer Länge nicht, da erfahrungsgemäß Mineralwolleelemente dabei verkanten, hängenbleiben und auch abbrechen können. Eine vollständige Ausfüllung des Hohlraums ist so nur schlecht oder gar nicht möglich. Der Zeitaufwand hierfür ist gleichfalls nicht zu unterschätzen.
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Zwar lassen sich Hohlprofile mit Mineralwolleelementen mit einem geringfügigen Untermaß vergleichsweise problemlos befüllen, allerdings müssen dann zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um ein Herausrutschen der Dämmung aus dem Hohlprofil während der Verarbeitung und ggf. auch während der Nutzungsphase zu unterbinden. Diese Maßnahmen wie etwa ein Einkleben stellen einen Zusatzaufwand dar und sind deshalb nicht bevorzugt.
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Neben dem Zusatzaufwand stellt sich die sog. Offenzeit eines Klebers als weiteres Problem bei dieser Vorgehensweise dar. Eine zu kurze Offenzeit des Klebers, d.h. ein zu schnelles Abbinden, kann zu einer vorzeitigen Fixierung des einzuschiebenden Elements in das Hohlprofil führen, so dass das Element an einer falschen Stelle fixiert ist. Bei einer zu langen Offenzeit besteht bei noch nicht abgebundenen Kleber die Gefahr des Herausrutschens trotz des Klebers.
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Ein weiteres Problem stellen bei der Herstellung von Formteilen mittels Schneidtechniken unvermeidbare Toleranzen der Abmessungen dar. So können die zuvor beschriebenen Probleme der nicht angepassten Abmessung an das zu dämmende Hohlprofil selbst dann auftreten, wenn nominal die Abmessung genau der Innenkontur entspricht.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zu Füllung eines Hohlprofils insbesondere vor Ort an der Baustelle zur Verfügung zu stellen, welches die beschriebenen Nachteile des Stands der Technik überwindet, einfach und kostengünstig und mit geringem Aufwand umsetzbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines gedämmten Hohlprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet. Unabhängiger Schutz wird beansprucht für ein gedämmtes Hohlprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 4.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines gedämmten, an den Stirnseiten offenen Hohlprofils umfasst die Schritte
- a. Bereitstellen eines an den Stirnseiten offenen Hohlprofils,
- b. Bereitstellen von mindestens zwei Dämmkeilen, wobei die Mehrzahl an Dämmkeilen in ihren Abmessungen an die Querschnittsfläche des Hohlprofils angepasst sind,
- c. zumindest teilweises Einbringen der mindestens zwei Dämmkeile in das Hohlprofil,
- d. Verklemmen der mindestens zwei Dämmkeile durch gegenseitiges Verschieben bis zum Klemmsitz,
- e. ggf. Entfernen von über das Hohlprofil in der Längenerstreckung hinausragendem Überstand der Dämmkeile.
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Im Schritt c) sind die auf das Hohlprofil, genauer auf die Innenkontur des Hohlprofils angepassten Dämmkeile so einzubringen, dass mit den nachfolgenden Schritt d) des Verklemmens zugleich eine Vollausfüllung des Hohlraums einhergeht. Das Verklemmen erfolgt durch das Verschieben entlang der Berührflächen anliegender Dämmkeile, die insofern Gleitflächen entsprechen.
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Das teilweise Einbringen der zwei Dämmkeile gemäß Schritt c) kann dergestalt erfolgen, dass zuerst ein erster außenseitiger, an einer ersten Innenseite des Hohlprofils vollflächig anliegenden Dämmkeil eingesetzt wird, die weiteren Dämmkeile jeweils an dem bzw. den bereits eingesetzten Dämmkeil/en angeordnet und in die korrekte Lage verschoben werden, bis hin zum letzten Dämmkeil, der nach dem Verklemmen an der der ersten Innenseite des Hohlprofils gegenüberliegenden Innenseite des Hohlprofils vollflächig anliegt.
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Unter teilweises Einbringen ist zu verstehen, dass ein Dämmkeil ein gewisses Übermaß in Bezug auf die Längenerstreckung des Hochprofils aufweisen kann, so dass nach dem Einbringen ein gewisser Teil des Dämmkeils nicht von dem Hohlprofil abgedeckt wird, somit über diese hinaussteht.
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Bei den Dämmkeilen handelt es sich um Dämmelemente in Keilform. Diese umfassen neben Keilen mit einem spitzen Zulauf der beiden in einem Winkel angeordneten Flächen auch Keilstümpfe mit einer Verbindungfläche zwischen den beiden Flächen, d.h. mit abgeschnittener Spitze.
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Vorzugsweise sind Dämmkeile aus Hartschaumstoff oder aus Mineralwolle gebildet, wobei im Fall von Dämmkeilen aus Mineralwolle die Dämmkeile eine Kaschierung an einer an einem anderen Dämmkeil angrenzenden Fläche aufweisen. Vorzugsweise ist diese Kaschierung ein Glasvlies.
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Vorzugsweise werden genau zwei Dämmkeile bereitgestellt. Damit lassen sich erhebliche herstellungstechnische Vereinfachungen bei der Bereitstellung der Dämmkeile realisieren, die als formidentische Dämmkeile um 180° gedreht in den Hohlraum gemäß Schritt c) eingesetzt und gemäß Schritt d) bis zum Klemmsitz verschoben werden.
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Zur weiteren Verbesserung der Festigkeit und zur Reduzierung der Gefahr des Herausrutschens der Dämmkeile trotz Verklemmung, etwa durch Auflösung der Klemmung, kann das Anbringen einer Kleberbeschichtung der äußeren Dämmkeile an der der Berühr- bzw. Gleitfläche mit einem weiteren Dämmkeil gegenüberliegenden Fläche vorgesehen sein und/oder auf den Gleitflächen selber. Durch das zumindest teilweise Einbringen der Dämmkeile in das Hohlprofil weist der Stapel aus Dämmkeilen beim Einbringen eine geringere Höhe als die Höhe des Hohlprofils aus, so dass ein Abscheren des Klebers beim Einbringen wirksam vermieden wird. Durch das Verschieben der Dämmkeile gegeneinander nimmt die Höhe des Stapels zu und dieser verklemmt, zusätzlich wird eine Presskraft auf den Kleber ausgeübt, die zu einer wirksamen, dauerhaften Verklebung führt.
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Der Kleber kann flächig, punkt- oder linienförmig aufgebracht sein. Entscheidend ist lediglich, dass der Kleber ein hinreichend lange Offenzeit aufweist, so dass er noch bis zum Abschluss des Schritts d) aktiv ist. Bevorzugt wird der Kleber vor Schritt c) auf die Dämmkeile aufgebracht, alternativ ist es auch möglich den Kleber während des Einbringens der Dämmkeile in das Hohlprofil aufzubringen.
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Die erfindungsgemäßen Hohlprofile weisen einen Hohlraum mit einer kleinen Querschnittsfläche bei großen Längen auf. Der Hohlraum ist mit einem Dämmmaterial gefüllt, welches aus mindestens zwei Dämmelementen in Keilform gebildet ist.
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Der Winkel zwischen den beiden Flächen hängt von den Abmessungen der zu füllenden Hohlräume, d.h. der Innen-Höhe der Querschnittsfläche und der Länge des Profils sowie der Anzahl der den Hohlraum ausfüllenden Dämmelemente.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Dämmkeile aus einem Hartschaum wie EPS, XPS, PUR oder PIR gebildet. Alternativ kann als Dämmmaterial eine Mineralwolle wie Glaswolle oder Steinwolle gewählt werden.
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Dämmkeile aus Mineralwolle weisen gegenüber Hartschaummaterialien den Vorteil der Nicht-Brennbarkeit auf. Wenn die Dämmkeile aus Mineralwolle gebildet sind, müssen diese an den an anderen Dämmkeilen angrenzenden Flächen eine Kaschierung aufweisen, um eine Verschiebbarkeit der Dämmkeile gegeneinander zu ermöglichen. Als Kaschierung kommen prinzipiell alle Materialien in Betracht, die einen geringen Reibwert aufweisen und ein Verhaken der Dämmkeile beim Einschieben in den Hohlraum vermeiden. Besonders bevorzugt ist ein Glasvlies. Die Glasvliese können ein Flächengewicht zwischen etwa 30 g/m2 und 200 g/m2 aufweisen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Hohlraum mit genau zwei Dämmkeilen gefüllt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass bei den meisten Querschnittskonturen wie rechteckig/quaderförmig, polygonal oder rund zwei identische Dämmkeile verwendet werden können, mit denen das Hohlprofil vollständig ausfüllbar ist, wodurch die Herstellung der Dämmkeile vereinfacht und die Anzahl der unterschiedlichen Dämmkeile auf ein Minimum, nämlich genau einer für ein vorgegebenes Hohlprofil reduziert werden kann.
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Die äußeren Dämmkeile können an der der Berührfläche mit einem weiteren Dämmkeil gegenüberliegenden Fläche mit einem Kleber versehen sein, der eine Fixierung der äußeren Dämmkeile an der Innenseite des Hohlprofils ermöglicht. Dies erlaubt eine Sicherung der Dämmelemente gegen das Herausfallen oder Herausrutschen. Weiterhin ist es möglich, auch die Berührflächen von Dämmkeilen mit einem Kleber zu versehen, wodurch eine Fixierung der Dämmkeile miteinander gegeben ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben, wobei gleiche Gegenstände durch gleiche Bezugszeichen beschrieben werden. Es zeigen
- 1 ein quaderförmiges Hohlprofil in stereoskopischer Darstellung
- 2 einen Dämmkeil in stereoskopischer Darstellung
- 3 eine Schnittdarstellung mit eingebrachten ersten und zweiten Dämmkeil nach Ausführung von Schritt c)
- 4 eine Schnittdarstellung mit eingebrachten ersten und zweiten Dämmkeil nach Ausführung von Schritt d)
- 5 eine Schnittdarstellung des gedämmten Hohlprofils nach Schritt e)
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1 zeigt ein quaderförmiges langgestrecktes Hohlprofil 1 mit einer vorderen offenen Stirnseite 2 einer nicht sichtbaren rückseitigen offenen Stirnseite 3 und einem Hohlraum 4. Im Beispielsfall betragen die Innen-Höhe H 40 mm, die Innen-Breite B 20 mm und die Länge L 600 mm. Daraus berechnet sich ein Verhältnis von Länge zu Querschnittsfläche von (dimensionslos) 0,75.
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2 zeigt einen Dämmkeil 5 als Keilstumpf in stereoskopischer Darstellung. Der Dämmkeil 5 ist aus Mineralwolle gebildet, und weist eine Länge I der Unterseite 6 von 610 mm, eine kleine Höhe hkl der Vorderseite 7 von 10 mm und eine große Höhe hgr der Rückseite 8 von 32 mm auf. Die der Unterseite gegenüberliegende Oberseite 9 ist mit einem Glasvlies 10 kaschiert.
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3 zeigt in einer Schnittdarstellung das Hohlprofil 1 mit zwei eingebrachten Dämmkeilen 5, 5', die identische Abmessungen aufweisen und um 180° gegeneinander gedreht sind. Die beiden Dämmkeile 5, 5' berühren sich an den Glasvlieskaschierungen 10 und 10', die miteinander eine Gleitfläche ausbilden. Der untere erste Dämmkeil 5 ist bereits in der Endposition angeordnet. Diese Endposition ist durch einen bündigen Abschluss der Vorderseite 7 des ersten Dämmkeils 5 mit der offenen Stirnseite 2 festgelegt. Der obere zweite Dämmkeils 5' wird in der durch den strichlierten Pfeil angedeuteten Richtung bis zur Klemmung verschoben. Durch das Höhenübermaß der beiden Dämmkeile 5, 5' von bis zu 2 mm wird eine Verklemmung gewährleistet.
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Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, den unteren ersten Dämmkeil 2 nicht zuerst in der Endposition anzuordnen, sondern gleichzeitig den unteren Dämmkeil 2 und den oberen Dämmkeil 2' gegenläufig in die Endposition bis zur Klemmung zu verschieben.
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Vor dem Einbringen des Dämmkeils 2 kann auf die Unterseite 6 ein geeigneter Kleber aufgetragen werden, ebenso auf die im Hohlprofil obenliegende Unterseite 6' des oberen Dämmkeils 2'. Bedarfsweise kann auch auf das Glasvlies 10 des unteren Dämmkeils 2 und/oder das Glasvlies des oberen Dämmkeils 10' des oberen Dämmkeils 2' ein Kleber aufgetragen werden. Ein Abscheren des Klebers beim Einbringen der Dämmkeile 2, 2' insbesondere an der Kante der offenen Stirnseiten 2 und 3 wird durch den Freiraum während des Einbringens und anschließendem Verklemmen weitestgehend verhindert.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung nach Abschluss von Schritt d). An beiden offenen Stirnseiten 2, 3 des Hohlprofils 1 steht ein gewisser Teil der Dämmkeile 5 und 5' über, der anschließend entfernt wird. 5 zeigt das gedämmte Hohlprofil nach dem Entfernen des überschüssigen Materials.
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Die angegebenen Abmessungen und Materialangaben haben lediglich illustrierenden Charakter. Andere Abmessungen und Materialien liegen im Rahmen der beanspruchten Erfindung.
