DE202013103684U1 - Profil für Türen, Fenster, Blendrahmen oder Fassadenkonstruktionen - Google Patents

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Abstract

Profil für Türen, Fenster, Blendrahmen oder Fassadenkonstruktionen, insbesondere für Glas- und Lichtfassaden, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1, 10, 22) zur Wärmedämmung eines Spalts (11) oder eines Hohlraumes ein wasserglashaltiges Dämmmaterial aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Profil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die gattungsgemäße EP 1 186 723 A2 beschreibt eine Pfosten-Riegel-Konstruktion bestehend aus einem Pfosten und einem Abdeckelement. Diese Konstruktion dient in erster Linie der Aufnahme und der Stützung von Füllelementen, wie Scheiben und Paneelen. Sie weist ebenfalls einen Dämmkörper auf, um im Zwischenraum zwischen den beiden Füllelementen eine bessere thermische Isolation zu erreichen. Gerade in diesem Bereich können Wärmebrücken entstehen.
  • Die DE 103 35 808 A1 offenbart eine dauerplastische Knetmasse für Brandschutzanwendungen in Fugen, Decken und Maueröffnungen und dergleichen. Die dauerplastische Knetmasse ist derart abgestimmt, dass physikalisch intumeszierende Brandschutzadditive in die Polymermatrix eingebaut werden können. Als Brandschutzadditive werden thermisch expandierbare Graphite, Vermiculte und Perlite, insbesondere Blähgraphit, vorgeschlagen
  • Die DE 2 153 532 offenbart ein Herstellungsverfahren für mineralische Formkörper aus Wasserglas. Als Anwendung wird offenbart, dass das Material als feuchte Brandschutzmatte verwendbar ist.
  • Die AT 509 575 B1 offenbart die Herstellung eines mineralischen Brandschutz-Mineralschaums für plattenförmige Elemente aus anorganischem Material.
  • Ausgehend von dem gattungsgemäßen Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gedämmtes Profil bereitzustellen, welches zusätzlich zur Dämmfunktion ein verbessertes Brandschutzverhalten aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Profil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Ein erfindungsgemäßes Profil für Türen, Fenster, Blendrahmen oder Fassadenkonstruktionen, insbesondere für Glas- und Lichtfassaden, weist zur Wärmedämmung eines Spalts oder eines Hohlraumes ein wasserglashaltiges Dämmmaterial auf.
  • Ein derartiges Profil kann beispielsweise bei einer Pfosten-Riegelkonstruktion verwendet werden, insbesondere für Glasfassaden oder Lichtdächer. Diese Pfosten-Riegelkonstruktion kann in einem Übergangsbereich zwischen zumindest zwei Füllelementen ein wasserglashaltiges Dämmmaterial aufweisen.
  • Ein derartiges Profil kann allerdings auch für Fenster, Türen, Flügel- oder Blendrahmen eingesetzt werden. Diese Profile weisen Hohlräume auf, welche zur Dämmung und zur Brandsicherheit mit dem wasserglashaltigen Dämmmaterial versehen werden können.
  • Durch das wasserglashaltige Dämmmaterial wird sowohl eine Dämmung als auch eine Verbesserung des Brandverhaltens bzw. eine erschwerte Brennbarkeit des Profils insgesamt erreicht.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Profil kann vorzugsweise ein Brandverhalten der Klasse A1 oder A2, gemäß DIN 4102, Teil 1, aufweisen.
  • Der Anteil an Wasserglas im Dämmmaterial kann vorteilhaft zumindest 20 Gew.%, vorzugsweise zumindest 40 Gew.% oder 45 Gew. %, betragen.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Dämmmaterial ein Polymer mit einem Anteil von zumindest 20, vorzugsweise zumindest 40 Gew.% oder 45 Gew. %, aufweist.
  • Das Dämmmaterial kann insbesondere als leistenförmiger Formkörper oder leistenförmiger Isolierkern ausgebildet sein. So kann das Dämmmaterial durch die Ausgestaltung als Formkörper optional in das Profil eingeführt werden oder ggf. auch in bereits bestehende Profile nachgerüstet werden. Auch die Recyclebarkeit am Ende der Lebenszeit des Profils gestaltet sich beispielsweise gegenüber einer Vergussvariante einfacher.
  • Alternativ kann auch ein geschäumter Körper als ein leistenförmiger Isolierkern vorliegen. Dieser kann in einem Profil lediglich an einer Seite angeschäumt oder verklebt sein oder alternativ kann auch ein Hohlraum im Profil vollständig mit dem Dämmmaterial ausgefüllt, vorzugsweise ausgeschäumt, sein.
  • Das Dämmmaterial kann keramische und/oder glasartige kugelförmige Granulate, insbesondere Glasschaum- und/oder Blähtonkugeln, aufweisen, welche die Schwerbrennbarkeit des Materials zusätzlich vorteilhaft erhöhen.
  • Es ist von Vorteil, wenn der Formkörper ein Schaumkörper ist. Dadurch wird das Gesamtgewicht der Fassade bzw. der Konstruktion gering gehalten. Das Dämmmaterial weist vorzugsweise eine spezifische Dichte von weniger als 0,5 g/cm3, vorzugsweise weniger als 0,4 g/cm3 auf. Vorzugsweise hat das Dämmmaterial hat eine spezifische Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm3.
  • Das Polymer ist vorzugsweise ausgesucht aus einer Gruppe bestehend aus: Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyamid und/oder Polystyrol. Derartige Polymere sind besonders umweltbeständig und setzen, abgesehen von Polyvinylchlorid, im Brandfall nur wenig gefährliche Stoffe frei.
  • Zur Materialverstärkung kann das Dämmmaterial eine Armierung, insbesondere aus Glasfasern, aufweisen. Glasfasern sind äußerst schwer entzündlich und ausreichend flexibel, um Ausweichbewegungen des Dämmmaterials bei elastischer Verformung zu ermöglichen. Aramidfasern sind ebenfalls als Fasermaterial zur Verstärkung bevorzugt. Die Materialverstärkung kann die Elastizität des Dämmmaterials über einen längeren Zeitraum erhalten und zugleich einen Beitrag zum verbesserten Brandverhalten ermöglichen.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Profil eine Andruckleiste zur Befestigung eines Abdeckelements auf der Pfosten-Riegel-Konstruktion aufweist, wobei die Andruckleiste das Dämmmaterial aufweist oder das Dämmmaterial an ihr befestigt ist. Die zusätzliche Materialzusammenstellung der Fixierung erhöht ebenfalls die Schwerbrennbarkeit der Konstruktion insgesamt.
  • Für eine gute Dämmung ist es von Vorteil, wenn der Formkörper zumindest 30 Vol %, vorzugsweise 50 Vol %, des Spaltes zwischen den Füllelementen einnimmt.
  • Das erfindungsgemäße Profil ist insbesondere zur Verwendung in Brandschutzfassaden geeignet.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und mittels der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 Schnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Profils; und
  • 2 Schnittansicht einer Kombination aus zwei erfindungsgemäßen Profilen, einem Flügelrahmenprofil und einem Blendrahmenprofil.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Profils 1 für Füllelemente 9, insbesondere Isolierglasscheiben oder Paneele (z. B. Brandschutzpaneele) einer Fassadenkonstruktion bzw. Pfosten-Riegel-Konstruktion. Derartige Pfosten-Riegel-Konstruktionen werden insbesondere bei Glasfassaden und Lichtdächern eingesetzt. Andere Profile im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Profile für Türen, Fenster oder Blendrahmen.
  • Das Profil 1 weist einen vertikalen Pfosten 8 auf. Dieser Pfosten 8 stützt die statische Last der Fassade ab. Am Pfosten 8 sind Dichtungen 3 angebracht, an die zwei Füllelemente 9, insbesondere Scheiben oder Paneele, angrenzen. Gegenüber den Dichtungen 3 des Pfostens 8 sind an den Füllelementen 9 Dichtungen 2 einer Andruckleiste 40 angebracht. An der Andruckleiste 40 ist ein Abdeckelement 7 auf der Außenseite einer Fassade vorgesehen und kann daher unterschiedliche dekorative Formen und Farben aufweisen.
  • Wie aus 1 hervorgeht, ist zwischen je einer Dichtung 2 der Andruckleiste 40 und je einer Dichtung 3 des Pfostens 8 ein Füllelement 9 randseitig angeordnet. Das Profil 1 der 1 verbindet somit zwei Füllelemente 9 und hält diese in Position. Zwischen den beiden Füllelementen 9 ist ein Spalt 41 vorgesehen. Um eine bessere isolierende Wirkung in dem Bereich des Spaltes 41 zu ermöglichen, weist die Haltevorrichtung an dieser Stelle einen Formkörper 4 aus Dämmmaterial auf. Dieser Formkörper 4 weist zur flexibleren Abstützung der Füllelemente 9 seitlich hervorstehende Vorsprünge 5 auf. Auf einer Mittelebene des Pfostens befindet sich ein Schraubkanal 6, in welchen der Formkörper 4 mit einem Steg eingesetzt ist.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Profils 10, welches als ein Flügelrahmenprofil ausgebildet ist. Dieses ist aus einer Innenschale 11 und einer Außenschale 12 gebildet, die über zwei Isolierstege 13, 14 miteinander verbunden sind. In den Flügelrahmen ist ein Füllungselement 16, beispielsweise eine Isolierglasscheibe oder ein flächiges Element, eingesetzt. Zwischen den beiden Isolierstegen 13, 14 ist in einem Hohlraum ein Isolierkern 15 aus einem Dämmmaterial angeordnet.
  • Die 2 zeigt ferner noch, dass an dem dem Füllungselement 16 zugewandt liegenden Isoliersteg 13 ein Formkörper 17 in Form einer Anlageleiste festgelegt ist, die ebenfalls aus einem Dämmmaterial besteht. An der dem Füllungselement 16 bzw. dem Glasfalz zugewandten Seite ist der Isoliersteg 13 im dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Rasthaken oder Raststegen 18, 19 versehen, die in entsprechende Ausnehmungen der Formkörper 17 eingreifen. Dazu können in dem Formkörper 17 hinterschnittene Nuten vorgesehen sein.
  • An der dem Füllungselement 16 abgewandten Seite ist der Isoliersteg 13 mit Distanzstegen 20 versehen, die zu dem Isolierkern 15 gerichtet sind. An der gegenüberliegenden, dem Füllungselement 16 zugewandten Seite ist der Formkörper 17 mit Abstandsstegen 21 ausgestattet. Im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung könnte der Isoliersteg 13 auch mit mehreren Rasthaken oder Raststegen ausgestattet sein. Ferner könnten diese Rasthaken oder Raststege 18, 19 auch in Form von Harpunenstegen oder in ähnlicher Form gestaltet sein. Es ergibt sich aus der 1, dass durch den Formkörper 17 eine zusätzliche Wärmedämmung erreicht wird, da zwischen dem Isoliersteg 13 und dem zugewandten Rand des Füllungselementes 16 keine undichten Fugen oder Abstandsspalte entstehen, wenn die Gestaltung entsprechend vorgenommen wird.
  • 2 zeigt zudem ein zweites erfindungsgemäßes Profil 22, welches als Blendrahmenprofil ausgebildet ist. Dieses besteht wiederum aus einer Innenschale 23 und einer Außenschale 24, die über zwei Isolierstege 25, 26 miteinander verbunden sind. Diese Isolierstege 25, 26 sind in sich formstabil. Zwischen diesen Isolierstegen 25, 26 ist ein Isolierkern 27 aus dem vorgenannten Dämmmaterial in einem Hohlraum angeordnet, der an dem dem Flügelrahmenprofil zugewandten Isoliersteg 25 anliegt. Der gegenüberliegende Isoliersteg 26 ist mit Distanzstegen 28 versehen, die auf den Isolierkern 27 gerichtet sind.
  • Wie die 2 zeigt, sind an dem dem Flügelrahmenprofil zugewandten Isoliersteg 25 des Profils 22 Raststege oder Rasthaken 29, 30 angeformt, die paarweise in einem relativ geringen Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen paarweise angeordneten Rasthaken 29, 30 liegen Rastelemente, die an einer Mitteldichtung 31 angeformt sind. Diese Mitteldichtung 31 ist als Hohlprofildichtung ausgebildet und mit mehreren Hohlkammern 32 ausgestattet, so dass dadurch eine optimale Wärmedämmung erreicht wird. Im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung könnten auch andere Rastelemente zur Festlegung der Mitteldichtung 31 verwendet werden.
  • Der Formkörper 4 der 1 und einer oder mehrere der Isolierkerne 15, 27 und ggf. auch der Formkörper 17, sowie die Isolierstege 13, 14, 25 und 26 der 2 bestehen insbesondere aus einem nichtbrennbaren oder nur schwer brennbaren Material für den Isolator in Glasfassadensystemen oder dergleichen, um die Einstufung A – nichtbrennbar – für Baustoffe zu erfüllen.
  • Die Brandklassifizierung von Baustoffen und deren Nachweis wird in der DIN 4102-1 (Stand Juli 2013) festgelegt. Dabei weist der Formkörper 4 vorzugsweise zumindest die Brandverhaltensklasse A2 – in geringem Umfang mit brennbaren Bestandteilen – auf. Der Nachweis kann nach Ausführung der DIN 4102-1 (Juli 2013) erfolgen. Die Nachfolgenorm zur DIN 4102 ist die DIN EN 13501-1.
  • Hierfür wird ein Dämmmaterial vorgeschlagen, welches aus zumindest zwei Komponenten besteht, einem Polymer und einer mineralischen Zusammensetzung enthaltend Wasserglas. Wasserglas sind Natrium-, Kalium- und/oder Lithiumsilikate und deren Lösungen.
  • Zusätzlich kann das Dämmmaterial, insbesondere die mineralische Zusammensetzung, auch Aluminiumoxid, Faserarmierungen, insbesondere Glasfaserarmierungen, Glasschaumkugeln oder Blähtonkugeln, Farben, mineralische Füllstoffe, insbesondere Kreide oder Talkum und/oder Kristallwasser aufweisen.
  • Als Polymer kann insbesondere ein Thermoplast eingesetzt werden, ausgesucht aus folgender Gruppe: Polyethylene PE, Polypropylene PP, Polyvinylchlorid PVC, Polyamid PA oder Polystyrole PS.
  • Zusätzlich kann das Dämmmaterial, insbesondere das Polymer, physikalische und chemische Treibmittel sowie Farbpigmente, Nukleierungsmittel, Antioxidantien und Brandschutzmittel aufweisen.
  • Der Formkörper aus dem Dämmmaterial kann als gegossener oder geschäumter Formkörper vorliegen.
  • Durch das Polymer bleibt die Elastizität des Dämmkörpers erhalten und die Nichtbrennbarkeit wird durch die mineralische Zusammensetzung gewährleistet. Durch die Mischung beider Komponenten kann die für den Formkörper 4 gewünschte Festigkeit bei geringerem Gewicht realisiert werden.
  • Nachfolgend wird eine konkrete Zusammensetzung für einen Formkörper offenbart:
    Natrium-Kalium-Silikat: 5–30 Gew.%
    Polymer (LD-PE, PP, PA, PUR): 58–93 Gew.%
    Weitere Bestandteile:
    Physikalisches Treibmittel, z.B. Isobtan,
    Chemisches Treibmittel 1–5%; wie z.B. Azodicarbonamid, Sulfohydrazid und
    Natriumhydrogencarbonat,
    Nukleierungsmittel 0,2–2%
    Farbmasterbatches: 0,5–5%
  • Das Material weist die Brennbarkeitsklasse A2 nach der obigen Norm auf.
  • Das Dämmmaterial hat eine spezifische Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm3.
  • Die Haltevorrichtung aus Aluminium und EPDM-Dichtungen erreicht einen Dämmwert (Uf) von 0,5–1,3 W/m·K nach DIN EN ISO 10077-2 und/oder DIN EN ISO 12412-2. Das Dämmmaterial des Dämmkörpers alleine ohne weitere Bauteile weist dabei einen Dämmwert von 0,015–0,050 W/m·K nach DIN EN ISO 10077-2 und/oder DIN EN ISO 12412-2 auf.
  • Alternativ ist es auch möglich verschiedene Einlagen, wie z.B. Hohlraumprofile einzugießen oder einzuschäumen und somit ein Verbund-Formteil herzustellen oder den Isolator größer herzustellen und beim Einschieben den Überstand abzuschaben. Die Überlänge wird abgeschnitten und durch den Profilverbund auf ein Maß gebracht bzw. bündig abgelängt.
  • Nachfolgend kann ein Herstellungsverfahren für den Formkörper aus Dämmmaterial wie folgt erfolgen:
    In einem ersten Schritt wird ein Thermoplast und ein Gemisch aus zwei Komponenten, wobei die eine Komponente Wasserglas und die zweite Komponente ein Treibmittel ist, miteinander vermengt. Das Wasserglas kann in Form von Pulver eingebracht werden. Durch das Treibmittel erfolgt ein Aufschäumen des Dämmmaterials auf eine vorbestimmte Größe unter Ausbildung eines Formkörpers.
  • Anschließend erfolgt eine Formgebung des Materials. Die Verarbeitung kann mittels eines Extruders oder einer Spritzgussmaschine erfolgen.
  • Das nachträgliche Einbringen einer flüssigen Wasserglaslösung vor, während oder nach dem Extrusionsvorgang, beispielsweise durch Impfen beziehungsweise auch durch Tränken, ist ebenfalls denkbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Profil
    2
    Dichtung
    3
    Dichtung
    4
    Formkörper aus Dämmmaterial
    5
    Vorsprung
    6
    Schraubkanal
    7
    Abdeckelement
    8
    Pfosten
    9
    Füllelement
    10
    Profil
    11
    Innenschale
    12
    Außenschale
    13
    Isoliersteg
    14
    Isoliersteg
    15
    Isolierkern
    16
    Füllungselement
    17
    Formkörper
    18
    Raststeg
    19
    Raststeg
    20
    Distanzsteg
    21
    Abstandssteg
    22
    Profil
    23
    Innenschale
    24
    Außenschale
    25
    Isoliersteg
    26
    Isoliersteg
    27
    Isolierkern
    28
    Distanzsteg
    29
    Rasthaken
    30
    Rasthaken
    31
    Mitteldichtung
    32
    Hohlkammer
    40
    Andruckleiste
    41
    Spalt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1186723 A2 [0002]
    • DE 10335808 A1 [0003]
    • DE 2153532 [0004]
    • AT 509575 B1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 4102 [0013]
    • DIN 4102-1 [0037]
    • DIN 4102-1 [0037]
    • DIN 4102 [0037]
    • DIN EN 13501-1 [0037]
    • DIN EN ISO 10077-2 [0047]
    • DIN EN ISO 12412-2 [0047]
    • DIN EN ISO 10077-2 [0047]
    • DIN EN ISO 12412-2 [0047]

Claims (15)

  1. Profil für Türen, Fenster, Blendrahmen oder Fassadenkonstruktionen, insbesondere für Glas- und Lichtfassaden, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1, 10, 22) zur Wärmedämmung eines Spalts (11) oder eines Hohlraumes ein wasserglashaltiges Dämmmaterial aufweist.
  2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1, 10, 22) ein Brandverhalten der Klasse A1 oder A2, gemäß DIN 4102 Teil 1, aufweist.
  3. Profil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Wasserglas im Dämmmaterial zumindest 20 Gew.%, vorzugsweise zumindest 40 Gew.%, beträgt.
  4. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial ein Polymer mit einem Anteil von zumindest 20, vorzugsweise zumindest 40 Gew.% aufweist.
  5. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ausgesucht ist aus einer Gruppe bestehend aus: Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyamid und/oder Polystyrol.
  6. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial als leistenförmiger Formkörper (4, 17) ausgebildet ist.
  7. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial als ein an einen Formkörper, insbesondere einen Isoliersteg (13, 14, 25, 26) angeschäumter oder angegossener Isolierkern (15) ausgebildet ist.
  8. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial keramische und/oder glasartige kugelförmige Granulate aufweist, insbesondere Glasschaum- und/oder Blähtonkugeln.
  9. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (4) ein Schaumkörper ist.
  10. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial eine spezifische Dichte von 0,05 bis 0,25 g/cm3 aufweist.
  11. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial eine Armierung, insbesondere aus Glasfasern, aufweist.
  12. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmmaterial einen Dämmwert von 0,015–0,050 W/m·K nach DIN EN ISO 10077-2 und/oder DIN EN ISO 12412-2 aufweist.
  13. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (4) zumindest 30 Vol%, vorzugsweise 50 Vol.%, des Spaltes (11) und/oder des Hohlraumes einnimmt.
  14. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper im Profil an einem Bauelement, insbesondere an dem Pfosten (8), dem Abdeckelement (7), den Isolierstegen (13, 14, 25, 26), der Innen- und/oder der Außenschale (11, 12, 23, 24) festgelegt ist.
  15. Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in Brandschutzfassaden.
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