DE10319747A1 - Verbundprofil zur Verstärkung von Kunststoffprofilen - Google Patents

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Matthias Dick
Tatian Priewe
Michael Dr.-Ing. Szerman
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Abstract

Ein Verbundprofil für die Verstärkung eines Kunststoff-Hohlprofilstabes für die Herstellung von Blend- oder Flügelrahmen von Fenstern oder Türen besteht aus einem Kunststoff-Profil mit in die Kunststoffmatrix form- und kraftschlüssig eingelagerten Verstärkungen, die aus Metall oder nichtmetallischen Werkstoffen bestehen können. Der Vorteil besteht in einer Behinderung des Wärmeübergangs durch den aus dem Kunststoff-Hohlprofilstab und der Verstärkung bestehenden Verbund (Fig. 2).

Description

  • Die Erfindung entspricht dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Es ist bekannt, dass Kunststoffprofile bei höheren statischen Anforderungen mittels geeigneten Verstärkungen ausgesteift werden müssen um Lasten sicher aufnehmen zu können. Im Anwendungsfall von Kunststoff-Fenster, Tür- oder Fassadenprofilen werden dazu u.a. Stahlprofile in ausreichend dimensionierte Hohlkammern der Rahmen-, Flügel- und Zubehörprofile geschoben. Die Stahlverstärkungen sollen auftretende Kräfte, wie Gewichtslast, Verkehrslast, Windbelastung aufnehmen und die thermisch bedingte Durchbiegung verhindern.
  • Die im Markt verwendeten Stahlverstärkungen haben durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Stahls aber negative Auswirkung auf den Wärmedurchgang der Rahmen/Flügelkombination. Durch die Stahlverstärkung wird die Wärmedämmwirkung der Kunststoff-Profile maßgeblich begrenzt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verstärkungsprofil für Kunststoff-Profile für den Anwendungsfall Fenster-/Tür- und Fassaden zu schaffen, dass den statischen Anforderungen genügt, dabei jedoch durch verbesserte thermische Trennung den Wärmedurchgang durch das Profil, gegenüber heute üblicher Stahlverstärkung, erheblich verbessert.
  • Hierzu wird ein Kunststoff-Metall-Verbundprofil vorgeschlagen. Während Kunststoff ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit ist und in Richtung der Wärmeleitung vorzugsweise eingesetzt wird, können eingelagerte Verstärkungsprofile, vorzugsweise aus Metall (z.B. Stahl, Aluminium) oder anderen Werkstoffen mit großem Elastizitätmodul wie z.B. Aramidverbundwerkstoffe, GFK, CFK u.ä.) die statischen Lasten Idealerweise in Lastrichtung aufnehmen.
  • Dabei erfolgt die thermische Trennung über Kunststoffstege (z.B. PVC, PA etc.), welche mindestens zwei Verstärkungsprofile miteinander verbindet.
  • Die Verstärkung wird form und kraftschlüssig mit der themischen Trennung verbunden. Dies erfolgt vorzugsweise durch Umextrusion der Verstärkungen in den umgebenden Kunststoff. Die Verstärkung wird hierdurch zusätzlich gedämmt. Je dicker die Ummantelungsschicht ausgebildet wird, umso besser wird das Profil gedämmt. Hierbei ist es vorteilshaft, einen Ummantelungswerkstoff mit möglichst geringer Wäremleitfähigkeit zu verwenden, z.B. geschäumtes PVC. Auch bietet es sich an, das Verbundprofil an sich aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit wie z.B. geschäumtem PVC herzustellen. Der Flächenmoment sowie die Dämmeigenschaft wird mit dem wachsenden Abstand zum Schwerpunkt des Verstärkungsprofils größer.
  • Das Verbundprofil kann wie die herkömmlichen Stahlverstärkungen je nach Größe des auszusteifenden Profils abgelängt und der für die Armierung vorgesehene Armierungskammer eingeschoben und befestigt werden. Die Ummantelung schützt zusätzlich das aussteifende Metall vor Korrosion.
  • Es bietet sich weiter an, die Außenseiten (7) der Ummantelung mit eine infrarotwirksamen Beschichtung mit geringer Emissionszahl, z.B. mit einer Folie, auszustatten um den Strahlungswärmeaustausch zwischen Verstärkungsprofil und auszusteifendem Kunststoffprofil weiter zu reduzieren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
  • 1: ein senkrechter Schnitt der Ummantelten Stahlarmierung
  • 2: ein senkrechter Schnitt durch ein Kunststoff-Fenster mit ummantelter Stahlaussteifung in Rahmen und Flügel.
  • Kunststoff-Fenster werden vor dem Verschweißen der Profile durch Stahlarmierungen ausgesteift. Die Stahlarmierung die den Kammern der Kunststoff-Profile angepasst sind, werden durch Verschrauben mit den Kunststoff-Profilen verbunden. Das erfindungsgemäße Verbundprofil kann ebenfalls nach der auszusteifenden Profilgeometrie ausgebildet sein, die Abmessung und der statische Wert richtet sich nach der Größe der zur Verfügung stehenden Kammer. Das Verstärkungsprofil braucht nicht wie das auszusteifende Kunststoffprofil auf Gehrung geschnitten zu werden. Diese werden stumpf abgelängt und enden ca. 10–30mm vor der Innenkante der Gehrung. Die Kunststoffwandung trennen die metallischen Verstärkungsprofile mit dem größtmöglichen Abstand um hier das Maximum an Flächenmoment zu erhalten. Es sind mindestens zwei Verstärkungen vorzusehen. Es können metallische Bänder oder Winkel oder geeignete Profile zum Einsatz kommen. Das Verbundprofil wird in die Hauptkammer des zu verstärkenden Kunststoffprofils eingeschoben und mit Schrauben von der nicht sichtbaren Seite verschraubt.

Claims (8)

  1. Verbundprofil zur zusätzlichen Verstärkung von Kunststoffprofilen für Fenster-, Türen, Fassaden dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsprofil ein Kunststoff-Profil (3) mit in der Kunststoffmatrix form- und kraftschlüssig eingelagerten Verstärkungen (1) verwendet wird
  2. Verbundprofil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (1) aus Metall bestehen
  3. Verbundprofil nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (1) aus Bändern oder Profilen bestehen.
  4. Verbundprofil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Verstärkungsprofil (3) durch Stege (2) Kammern ausgebildet werden
  5. Verbundprofil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungen (1) aus nichtmetallischen Werkstoffen (wie z.B. Kevlar, GFK, CFK, etc.) bestehen
  6. Verbundprofil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in dem auszusteifenden Profil seinerseits die Verstärkungsprofile (1) in der Kunststoffmatrix form- und kraftschlüssig eingelagert sind
  7. Verbundprofil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (6) der Verstärkungsprofile (1) derart ausgebildet sind, dass sie ihrerseits als Wärmedämmung für die Verstärkungsprofile (1) wirken.
  8. Verbundprofil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseiten (7) des Verbundprofils mit einer infrarotwirksamen Beschichtung mit geringer Emissionszahl ausgestattet wird
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