DE19644544C1 - Sprossenhohlprofilmaterial und Sprossengitter sowie Herstellverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprossenhohlprofilmaterial sowie Sprossengitter daraus zum Einbau zwischen Fenster­ scheiben sowie ein Bearbeitungs- und Herstellverfahren dafür.

Es ist aus der DE 82 12 525 U1 bekannt, Profilmaterial, insbes. Hohlprofile, aus Holz, Kunststoff oder Metall, insbes. zum Einbau zwischen Fensterscheiben, zu einem Gitter zusammenzufügen. Hierzu werden die Gitter-Sprossen der einen Richtung durch Fräsen in Abständen der Quersprossen trapezförmig von unten und oben eingefräst und die Quersprossen in Abschnitte geteilt und entsprechend den Einfräsungen der anders gerichteten Sprossen mit Gehrungs-Anfräsungen versehen, worauf das Gitter zusammengesetzt wird.

Aus der DE 36 38 355 A1 ist es bekannt, aus einem Hohlprofil bestehende Sprossen mit Dübeln zu bestücken und diese mit einem Verbindungsstift, eine Bohrung in einer durchgehenden, senkrecht dazu stehenden, Sprosse durchsetzend, zu verbinden. Die bekannten Hohlprofile bestehen aus lackiertem Aluminium, was sie beim Bearbeiten gegen Verkratzen empfindlich macht, und an den Stößen zu "Schattenfugen" führt, an denen das glänzende Metall sichtbar ist.

Das Fräsen der nur wenige zehntel Millimeter dicken Profilwandungen ist außerordentlich schwierig, da die Ränder nicht verbogen und ohne Grat sein müssen. Nach­ teilig am Aluminium ist die äußerst hohe Wärmeleitfähig­ keit von 230°KW/km, weshalb bei einer damit bestückten Doppelscheibe der Wärmedurchgang um etwa 30% erhöht ist, obwohl die Sprossen zu den Scheiben beabstandet gehalten sind.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sprossenhohlprofil­ material geringerer Wärmeleitfähigkeit und besserer Bearbeitbarkeit sowie ein Bearbeitungsverfahren und daraus hergestellte Sprossengitter anzugeben.

Die Lösung ist dadurch gegeben, daß das Sprossenhohlprofil aus einem Polyacrylverschnittmaterial extrudiert ist, das im wesentlichen aus Hart-Polyacryl mit einem 3- bis 10%-igen Weich-Polyacrylanteil besteht.

Ein Bearbeitungsverfahren dafür ist im Anspruch 6 angege­ ben. Ein Sprossengitter ist im Anspruch 10 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das neuartige Sprossenhohlprofilmaterial ist im Kunst­ stoff-Extrusionsverfahren quasi endlos herzustellen. Das äußere Profil entspricht z. B. den bekannten aus Blech­ streifen gebogenen und geschweißten Aluminiumprofilen, jedoch sind bekanntlich auch wesentlich kompliziertere Formen durch Kunststoffextrusion zu erzeugen.

Um eine ausreichende Stabilität, insbes. Langzeitstabi­ lität, zu erbringen, ist die Wandstärke bei einer 10×24 mm Sprosse etwa 1 mm stark gewählt. Obwohl diese Wandstärke mehrfach größer als bei den bekannten Leichtmetallsprossenprofilen ist, ist der Wärmedurchgang der Kunststoffsprossen viel geringer, da der Wärmeleitwert des Kunststoffes nur 0,18°KW/km beträgt, also ca. 1000 mal geringer ist als beim Aluminium.

Das Kunststoffmaterial ist durchgefärbt, so daß an den Stößen keine Schattenfugen auftreten.

Langwierige Versuche mit verschiedensten Kunststoff­ profilen bezüglich des Kurz- und Langzeitverhaltens bei Sonneneinstrahlung, wobei insbes. auch Teilbestrahlungen von Sprossengittern betrachtet wurden, wie sie in der Praxis im Tagesverlauf oder durch Abschattungen anderer Art auftreten, haben ergeben, daß die lokalen Sprossen­ temperaturen von über 100°C am ehesten von Polyacryl vertragen werden. Dieses ist jedoch außerordentlich spröde und für eine maschinelle Bearbeitung und handwerkliche Verarbeitung und Handhabung wenig geeignet. Als wesentlich günstiger in dieser Hinsicht wurde nach langen Versuchen ein Polyacryl-Verschnitt mit ca. 5% Weich-Polyacryl befunden. Ein höherer Anteil, bis ca. 10% sind zu empfehlen, erhöht die Schlagzähigkeit. Die Eigenschaften des Kombinationsmaterials erlauben sowohl eine konventio­ nelle maschinelle Bearbeitung durch Bohren, Fräsen, Schlei­ fen usw. als auch das bevorzugte Wasserstrahlschneiden.

Die folgende Tabelle zeigt die wesentlichen Unterschiede der technischen Daten der beiden Ausgangsmaterialien; insbes. die Dehnung nach ISO 527 ist bei dem Weich-Polyacrylmaterial etwa 7,5 mal höher als beim unverschnitten Hart-Polyacryl.

Die neuartige Materialkombination verleiht den extrudierten Sprossenstangen eine gute Bearbeitbarkeit, insbes. wegen der verringerten Sprödigkeit. Als Bearbeitungsverfahren hat sich das wasserstrahlschneiden ganz besonders bewährt. Wegen der Universalität der handelsüblichen Roboter, die zum wasserstrahlschneiden einzusetzen sind, lassen sich ganze Sprossen ohne ein Umspannen in den gewünschten Abständen mit Ausschnitten zum Einpassen der Quersprossen versehen, und entsprechend können die Quersprossen beidendig ausgenommen oder endbe­ arbeitet werden, worauf sie zu einem Gitter zusammenge­ setzt werden. Es lassen sich mit einem geeigneten Schneidprogramm auch die beliebten Schrägsprossengitter zuschneiden.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die zugerichteten Sprossenstäbe mit Ultraschall mit praktisch unsichtbarer Schweißstelle verschweißbar sind. Dadurch lassen sich stabile Gitter werksseitig vorfertigen. An den Verbindungsstellen können zusätzlich Steckdübel aus einem Polyacrylmaterial eingesetzt und mit eingeschweißt werden, wodurch ein sortenreiner Kunststoff beim späteren Recyclen vorliegt. Auch mit ABS oder glasfaserverstärktem ABS ist ein Verschweißen möglich.

Vorteilhafte Ausbildung des Extrudatquerschnittes ist an einem Beispiel eines koventionellen Außenprofilquer­ schnittes und ein Gitterausschnitt dazu in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Profilquerschnitt vergrößert. Die Hauptabmessung HA beträgt 26 mm, und die Nebenabmessung NA beträgt 10 mm. Die Wandstärke A beträgt durchgehend 1 mm. Die äußeren Kantenrundungen R haben etwa 1 mm Radius. Selbstverständlich lassen sich im Inneren des Hohlprofiles auch Steckkanäle, Querstege odgl. beim Extrudieren mit einbringen, was zum Vereinfachen der Steckverbindungen dienen kann.

Fig. 2 zeigt einen Gitterausschnitt, bei dem Quersprossen­ abschnitte QS auf Gehrung an eine durchgehende Haupt­ sprosse HS angesetzt sind. Mit einem durchgehenden Linearverbinder LV - gestrichelt dargestellt - werden die Quersprossenabschnitte QS zusammengehalten und in der Hauptsprosse HS lagezentriert. Eine Ultraschallschweißung verbindet ggf. die Teile miteinander; der Linearverbinder LV ist dann nicht notwendig.

Claims (10)

1. Sprossen-Hohlprofilmaterial zum Einbau zwischen Verbundfensterscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Polyacrylverschnittmaterial extrudiert ist, das im wesentlichen aus Hart-Polyacryl mit einem 3- bis 10%-igen Weich-Polyacrylanteil besteht.

2. Sprossen-Hohlprofilmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hart-Polyacryl eine Vicat-Erweichungstemperatur von ca. 118°C, eine Zugfestigkeit von ca. 96 MPa, eine Dehnung von ca. 6% und eine Schlag­ zähigkeit von 2.2 kJ/m² aufweist und das Weich-Polyacryl eine Vicat-Erweichungstemperatur von ca. 108°C, eine Zugfestigkeit von ca. 40 MPa, eine Dehnung von ca. 45% und eine Schlagzähigkeit von 7,5 kJ/m² aufweist.

3. Sprossen-Hohlprofilmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weich-Polyacrylanteil 5% beträgt.

4. Sprossen-Hohlprofilmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wandstärke (A) ca. 1 mm beträgt.

5. Sprossen-Hohlprofilmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Hauptabmessung (HA) 26 mm und seine Nebenabmessung (NA) 10 mm betragen.

6. Verfahren zur Zurichtung von Kunststoffsprossen- Hohlprofilmaterial, insbes. nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen in durchlaufenden Sprossen (HS) und/oder Endabschnitte und Gehrungsendzuschnitten von Quersprossenabschnitten (QS) durch wasserstrahlschneiden hergestellt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprossen-Hohlprofilstangen zur Bearbeitung in einer Haltevorrichtung fixiert werden und ohne Umspannen mit sämtlichen Ausnehmungen und/oder Gehrungsend­ zuschnitten von einem koordinatengesteuerten Roboter mit dem Schneidwasserstrahl bearbeitet werden.

8. Verfahren zum Verbinden von Kunststoffhohlprofilen, insbesondere Sprossen daraus, nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlaufenden Sprossen (HS) und die Quersprossenabschnitte (QS) durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Quersprossenabschnitte (QS), die mit einer durchlaufenden Sprosse (HS) verbunden werden in ihren entsprechenden Endbereichen klemmend mit einem die durchlaufende Sprosse (HS) durchsetzenden Linearverbinder (LV) bestückt werden.

10. Sprossengitter aus einem Kunststoffsprossen- Hohlprofilmaterial, insbes. gem. einem der Ansprüche 1-5, dessen Sprossen (HS, QS) miteinander verschweißt sind.