DE4203760A1 - Verbundprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil aus zwei Metall­ profilteilen und zwei diese Teile miteinander verbindenden Kunststoffisolierstegen, die in Nuten der Metallprofil­ teile gehalten sind, wobei die Innenseiten der Metallpro­ filteile und der Kunststoffisolierstege eine in Längsrich­ tung des Verbundprofils durchgehend verlaufende Kammer von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt begrenzen.

Ein derartiges Verbundprofil ist beispielsweise aus der DE-OS 25 10 060 bekannt. Bei dem bekannten Verbundprofil ist die Kammer mit einem Kunststoff-Hartschaum gefüllt, der die Kunststoffisolierstege mit den Metallprofilteilen verspannt und gleichzeitig eine zusätzliche Wärmedämmung einschließlich Verhinderung einer Konvektionsströmung in der Kammer bewirkt. Das nachträgliche und gleichmäßige Einbringen eines Kunststoffhartschaumes in die Kammer ist bei einem gattungsgemäßen Verbundprofil nur unter Schwie­ rigkeiten auszuführen, und zwar insbesondere deswegen, weil ein solches Verbundprofil eine Länge bis zu 6 m oder mehr haben kann. Außerdem wirft das Einbringen von Kunst­ stoffschaum in die Kammer Umweltverschmutzungsprobleme auf.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verbund­ profil so auszubilden, daß wärmetransportierende Konvek­ tionsströmungen in seiner Kammer verhindert sind, ohne daß diese vollständig mit einem Kunststoffschaum oder einem anderen Material gefüllt werden muß.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Kammer ein stirnseitig verschlossenes Hohlprofil aus wärmeisolierendem Kunststoff eingebracht ist, das mit seinen Außenseiten im wesentlichen bündig an den Innensei­ ten der Metallprofilteile und der Kunststoffisolierstege anliegt und dessen innerer Hohlraum evakuiert ist.

Durch das im Inneren des Hohlprofils erzeugte Vakuum sind wärmetransportierende Konvektionsströmungen vollständig verhindert.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegen­ der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schaubildliche Schnittansicht eines Verbundprofils;

Fig. 2 eine Teilschnittansicht des Verbundpro­ fils aus Fig. 1, wobei die Bestandteile des Verbundprofils noch nicht miteinan­ der verbunden sind;

Fig. 3 die Bestandteile des Verbundprofils aus Fig. 2 nach erfolgter Verbindung;

Fig. 4 ein mit zwei Kunststoffisolierstegen verbundenes Hohlprofil;

Fig. 5 ein mit zwei Kunststoffisolierstegen einstückig ausgebildetes Hohlprofil;

Fig. 6 ein aus mehreren Teilstücken zusammen­ gesetztes Hohlprofil;

Fig. 7 eine andere Ausführungsform eines aus mehreren Teilstücken zusammengesetzten Hohlprofils und

Fig. 8 ein an seiner Außenseite mit Klebstoff versehenes Hohlprofil.

Die Fig. 1 zeigt ein z. B. für die Herstellung von Fenstern, Türen, Fassadenelementen oder dgl. geeignetes Verbundprofil, welches eine Länge von 6 m oder mehr haben kann und zur Herstellung eines Fensters in entsprechende kürzere Abschnitte zerlegt wird. Das Verbundprofil 1 um­ faßt ein inneres Metallprofilteil 2 und ein äußeres Me­ tallprofilteil 3, beide z. B. aus Aluminium oder Aluminium­ legierung gefertigt. Die beiden Metallprofilteile 2, 3 sind durch längs verlaufende Kunststoffisolierstege 4, 5, z. B. aus glasfaserverstärkten Polyamiden miteinander verbunden. Die Kunststoffisolierstege 4, 5 bilden eine wärmedämmende Brücke zwischen den Metallprofilteilen 2, 3.

Die Kunststoffisolierstege 4, 5 ragen mit ihren im Quer­ schnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Enden 6 in entsprechend ausgebildete, längs verlaufende Nuten 7 der Metallprofilteile 2, 3 hinein, in denen sie durch ent­ sprechendes Anwalzen der diese Nuten begrenzenden Wand­ schenkel 8 gehalten sind. Dabei bildet sich im fertigen Verbundprofil 1 zwischen den Innenseiten der Metallprofil­ teile 2, 3 und der Kunststoffisolierstege 4, 5 eine in Längsrichtung des Verbundprofils durchgehend verlaufende Kammer 9 aus.

Die Kammer 9 ist normalerweise mit Luft gefüllt, so daß in ihr dann, wenn die Metallprofilteile 2, 3 unterschiedliche Temperaturen aufweisen, störende Konvektionsströmungen auftreten können, welche Wärme zwischen den Metallprofil­ teilen 2, 3 hin- und hertransportieren. Dies ist dann höchst unerwünscht, wenn aus dem Verbundprofil 1 bei­ spielsweise ein Fensterrahmen hergestellt ist, weil dann Wärmeverluste von der Innen- zur Außenseite des Fensters hin auftreten können.

Zur Vermeidung wärmetransportierender Konvektionsströ­ mungen in der Kammer 9 des Verbundprofils 1 wird erfin­ dungsgemäß in diese Kammer ein stirnseitig verschlossenes Hohlprofil 11 durchgehend eingebracht, das mit seinen Außenseiten im wesentlichen bündig an den Innenseiten der Metallprofilteile 2, 3 und der Kunststoffisolierstege 4, 5 anliegt. In Fig. 1 ist eine stirnseitige Verschlußwand 12, die gegenüber der Schnittstelle des Verbundprofils etwas zurückgesetzt ist, zum Teil strichpunktiert angedeutet. Eine entsprechende Verschlußwand ist auch an der (in Fig. 1 nicht dargestellten) Rückseite des Verbundprofils 1 vor­ gesehen. Der innere Hohlraum des stirnseitig verschlosse­ nen Hohlprofils 11 ist evakuiert. Hierdurch ist die Aus­ bildung von wärmetransportierenden Konvektionsströmungen im Innenraum des Hohlprofils 11 verhindert, so daß hier­ durch auch kein Wärmeausgleich zwischen den Metallprofil­ teilen 2 und 3 stattfinden kann.

Die Erzeugung des Vakuums im inneren Hohlraum des Hohlpro­ fils 11 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß an der Verschlußwand 12 eine entsprechende Bohrung angebracht wird, die mit einer Vakuumpumpe verbunden wird. Nach Er­ zeugung des Vakuums wird diese Bohrung dicht verschlossen.

Es genügt grundsätzlich, ein auf die gewünschte Länge zu­ geschnittenes Verbundprofilteil 1 lediglich an seiner vor­ deren und hinteren Stirnseite durch eine Verschlußwand 12 zu verschließen. Vorteilhafter ist es, bei der Herstellung eines Verbundprofils 1 größerer Länge (beispielsweise 6 m oder mehr) den inneren Hohlraum des Hohlprofils 11 durch quer zur Längsrichtung des Verbundprofils verlaufende Zwischenwände 13 in einzelne evakuierte Abschnitte zu unterteilen. Derartige Zwischenwände 13 sind in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. Die Zwischenwände 13 sollen einen möglichst kleinen Abstand voneinander haben, so daß beim Zerteilen des Verbundprofils 1 in Abschnitte kleinerer Länge im wesentlichen möglichst der gesamte Abschnitt zwischen den an ihm ausgebildeten Schnittflächen evakuiert ist.

Ein mit Zwischenwänden 13 versehenes Hohlprofil 11 kann in herkömmlicher Weise extrudiert und dabei gleichzeitig oder unmittelbar danach evakuiert werden.

Die Fig. 2 zeigt eine Teil-Querschnittansicht des Ver­ bundprofils 1 aus Fig. 1 mit noch nicht aneinander be­ festigten Bestandteilen des Verbundprofils. Man erkennt aus Fig. 2, die in Draufsicht auch eine Zwischenwand 13 zeigt, daß die Wandschenkel 8, welche die Nuten 7 in den Metallprofilteilen 2, 3 begrenzen, noch nach der entgegen­ gesetzten Richtung wie in Fig. 1, also nach außen ab­ stehen, so daß die Kunststoffisolierstege 4, 5 mit ihren schwalbenschwanzförmig verdickten Enden leicht in die Nuten 7 eingesetzt, beispielsweise längsweise eingezogen werden können. Zwischen die Metallprofilteile 2, 3 und die Kunststoffisolierstege 4, 5 ist lose das vorgeformte Hohl­ profil 11 eingesetzt, beispielsweise ebenfalls längsweise eingeschoben. Wenn nunmehr, ausgehend von dem in Fig. 2 dargestellten Zustand des Verbundprofils die jeweils außen liegenden Wandschenkel 8 durch Anwalzen oder An­ pressen nach einwärts gebogen werden, werden hierdurch die Metallprofilteile 2, 3 und die Kunststoffisolierstege 4, 5 form- und kraftschlüssig fest zusammengespannt, wodurch auch das Hohlprofil 11 einen festen Sitz in der Kammer 9 erfährt, wobei das Hohlprofil 11 mit seinen Außenseiten im wesentlichen bündig an den Innenseiten der Metallprofil­ teile 2, 3 und der Kunststoffisolierstege 4, 5 anliegt. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt.

Man kann das Hohlprofil 11 in seiner Querschnittsfläche auch etwas größer als die Querschnittsfläche der Kammer 9 ausbilden, so daß das Hohlprofil 11 beim Anwalzen der Wandschenkel 8 kraftschlüssig in das Verbundprofil 1 ein­ gespannt wird.

Andererseits ist es auch möglich, bei dem in Fig. 2 darge­ stellten, noch nicht zusammengebauten Zustand des Verbund­ profils 1 das Hohlprofil 11 mit seiner Unterseite auf der Oberseite des Metallprofilteils 2, beispielsweise durch Verklebung zu fixieren.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das Hohlprofil 11 mit seinen Zwischenwänden 13 seitlich fest mit den Kunststoffisolierstegen 4, 5, beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißung verbunden. In Fig. 5 sind die Kunststoffisolierstege 4, 5 und das Hohlprofil 11, z. B. durch Extrusion von vornherein einstückig ausgebil­ det. Sowohl im Falle der Fig. 4 als auch im Falle der Fig. 5 bilden die Kunststoffisolierstege 4, 5 und das Hohlpro­ fil 11 ein vorgefertigtes Bauteil.

Bei der in Fig. 6 in Längsschnittansicht dargestellten Ausführungsform ist das in die Kammer 9 des Verbundprofils 1 einzubringende Hohlprofil 111 aus relativ kurzen, qua­ derförmigen, hohlen Teilstücken 15 zusammengesetzt, an denen jeweils eine quer verlaufende Zwischenwand 16 ausge­ bildet ist. Wie dargestellt, sind die einzelnen Teilstücke 15 an ihrem einen, der Zwischenwand 16 benachbarten Ende abgestuft ausgebildet, so daß sie jeweils in ein in Längs­ richtung vorangehendes Teilstück 15 eingesteckt werden können. Falls erwünscht, können die einzelnen Teilstücke 15 mit Hilfe von Dichtungen 17 gegenseitig abgedichtet werden. Die durch das Zusammensetzen der Teilstücke 15 hintereinander gebildeten Einzelhohlräume 18 des Hohlpro­ fils 111 können, beispielsweise in der oben beschriebenen Art und Weise, evakuiert werden. Wenn ein Verbundprofil 1 mit einer Länge von beispielsweise 6 bis 8 m ein Hohlpro­ fil 111 gemäß Fig. 6 enthält, kann es, beispielsweise bei der Herstellung eines Fensters, in entsprechend kurze Ab­ schnitte zerlegt werden, wobei im wesentlichen über die gesamte Länge des Abschnittes hinweg das evakuierte Hohl­ profil 111 erhalten bleibt. Lediglich an den abgeschnitte­ nen Stirnflächen des Abschnittes können infolge des Durch­ trennens der Teilstücke 15 relativ kurze Hohlräume auftre­ ten, die nicht evakuiert sind.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform entspricht grundsätzlich derjenigen aus Fig. 6. Im Unterschied zu Fig. 6 weisen in Fig. 7 allerdings die zu einem Hohlprofil 211 zusammengesetzten Teilstücke 15 außer der in der Nähe der Abstufung angeordneten Zwischenwand 16 an den gegen­ überliegenden Enden zusätzliche Zwischenwände 19 auf, so daß jedes Teilstück 15 für sich, auch in noch nicht zum Hohlprofil 211 zusammengesetzten Zustand evakuiert werden kann. Das Hohlprofil 211 ist also aus von vornherein eva­ kuierten Teilstücken zusammengesetzt.

Die Fig. 8 zeigt schaubildlich eine weitere Ausführungsform, bei welcher an denjenigen Außenseiten­ flächen eines Hohlprofils 311, die beim Einfügen in die Kammer 9 des Verbundprofils 1 mit den Innenseiten der Me­ tallprofilteile 2, 3 beziehungsweise der Kunststoffiso­ lierstege 4, 5 in Berührung gelangen, ein Kleber 21 aufge­ bracht ist, der auf Druck, Feuchte, oder Hitze reagiert und auch gegebenenfalls aufschäumbar ist. Wie dargestellt, weist das Hohlprofil 311 an seinen Außenseiten in Längs­ richtung verlaufende Nuten 22 auf, in welche der Kleber 21 eingebracht ist.

Durch den aktivierten Kleber 21 kann das in der beschrie­ benen Weise evakuierte Hohlprofil 311 fest in die Kammer 9 des Verbundprofils 1 eingeklebt werden.

Im Voranstehenden wurde stets angenommen, daß die Hohl­ kammerprofile 11, 111, 211, 311 zur Vermeidung einer wärmetransportierenden Konvektionsströmung evakuiert sind. Grundsätzlich ist es bei einer abgewandelten Ausführungs­ form der Erfindung auch möglich, in die normalerweise eva­ kuierten, inneren Hohlräume dieser Hohlprofile ein Gas mit möglichst niedriger Wärmeleitfähigkeit einzubringen. Auch hierdurch kann der Wärmetransport durch Konvektionsströ­ mung weitgehend herabgesetzt werden. Geeignete Gase sind z. B. Xenon, Krypton, Brom, die alle eine geringere Wärme­ leitfähigkeit als Luft haben.

Das Hohlprofil 11, 111, 211, 311 kann außen auch mit Me­ tall, z. B. Aluminiumfolie, beschichtet werden. Hierdurch wird infolge Reflexion eine Wärmestrahlung zwischen den Metallprofilteilen 2, 3 reduziert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind im (evakuierten) Hohlprofil 11 sich kreuzende, längsweise verlaufende Ver­ steifungsstege 31, 32 ausgebildet, die den äußeren, auf das Profil 11 einwirkenden Druck auffangen und ein Zusam­ menfallen des Profils 11 verhindern. Solche Versteifungs­ stege 31, 32 können auch bei den Hohlprofilen 111, 211 und 311 vorgesehen werden.

Claims (10)

1. Verbundprofil aus zwei Metallprofilteilen und zwei diese Teile miteinander verbindenden Kunststoffiso­ lierstegen, die in Nuten der Metallprofilteile gehal­ ten sind, wobei die Innenseiten der Metallprofilteile und der Kunststoffisolierstege eine in Längsrichtung des Verbundprofils durchgehend verlaufende Kammer von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer (9) ein stirnseitig verschlossenes Hohl­ profil (11, 111, 211, 311) aus wärmeisolierendem Kunststoff eingebracht ist, das mit seinen Außenseiten im wesentlichen bündig an den Innenseiten der Metall­ profilteile (2, 3) und der Kunststoffisolierstege (4, 5) anliegt und dessen innerer Hohlraum evakuiert und/oder mit einem Gas geringerer Wärmeleitfähigkeit als Luft gefüllt ist.

2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum des Hohlprofils (11) durch quer zur Längsrichtung verlaufende Zwischenwände (13) in einzelne evakuierte Abschnitte unterteilt ist.

3. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Hohlprofil (11) an seiner Außenseite mit wenigstens einem der Kunststoffisolierstege (4, 5) fest verbunden ist.

4. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (11) mit wenigstens einem der Kunststoffisolierstege (4, 5) einstückig ausgebildet ist.

5. Verbundprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (111, 211) in Längsrichtung aus re­ lativ kurzen Teilstücken (15) zusammengesetzt ist, an denen wenigstens eine quer verlaufende Zwischenwand (16) ausgebildet ist.

6. Verbundprofil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke (15) des Hohlprofils (211) stirn­ seitig zwei Zwischenwände (16, 19) aufweisen, die im Teilstück einen evakuierten Hohlraum (18) begrenzen.

7. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenseite des Hohlprofils (11, 111, 211, 311) ein Kleber (21) aufgebracht ist, mit dem das Hohlprofil in die Kammer (9) einklebbar ist.

8. Verbundprofil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (21) in auf der Außenseite des Hohlprofils (11, 111, 211, 311) vorgesehene Nuten (22) eingebracht und durch Druck oder Hitze aktivierbar ist.

9. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (11, 111, 211, 311) an seiner Außenseite mit Metall beschichtet ist.

10. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (11, 111, 211, 311) innere, längsweise verlaufende Versteifungsstege (31, 32) aufweist.