EP2080864B1

EP2080864B1 - Wärmegedämmtes Verbundprofil mit Isolierkern sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundprofils

Info

Publication number: EP2080864B1
Application number: EP08100518A
Authority: EP
Inventors: Thomas Heyn
Original assignee: Alcoa Aluminium Deutschland Inc
Current assignee: Kawneer Aluminium Deutschland Inc
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2028-01-16
Also published as: EP2080864A1; DE502008000451D1; PT2080864E; ES2343094T3; ATE461346T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmegedämmtes Verbundprofil, insbesondere zur Verwendung für Fassadenkonstruktionen, wie beispielsweise Fenster- oder Türkonstruktionen, wobei das wärmegedämmte Verbundprofil ein erstes Metallprofil und ein hiervon beabstandetes zweites Metallprofil sowie einen ersten und eine zweiten Isoliersteg aufweist, welche mit dem ersten und dem zweiten Metallprofil derart verbunden sind, dass zwischen den Isolierstegen und den Metallprofilen eine Isolierkammer eingeschlossen wird, und wobei das wärmegedämmte Verbundprofil ferner zumindest einen in der Isolierkammer aufgenommenen Isolierkern zur Verbesserung der Wärmedämmung der Isolierkammer aufweist. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen wärmegedärrimten Verbundprofils.
Aus dem Stand der Technik sind wärmegedämmte Verbundprofile allgemein bekannt. Beispielsweise betrifft das Dokument DE-U-93 20 588 ein wärmegedämmtes Verbundprofil für Fenster, Türen oder dergleichen mit einem oder mehreren die Außenschale jedes Profilholmes mit der Innenschale verbindenden, Hohlräume begrenzenden Isoliersteg, wobei jeder Hohlraum ganz oder teilweise mit einem Wärmedämmmaterial verfüllt ist.
Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Lösung zur Wärmedämmung eines Fenstersystems ist beispielsweise in Fig. 1 in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht gezeigt. Bei dem dargestellten Fenstersystem handelt es sich um ein Fensterrahmensystem 300, welches sich im wesentlichen aus einem Blendrahmensystem 100 und einem Flügelrahmensystem 200 zusammensetzt. Dabei ist vorgesehen, dass eine Isolierglasscheibe 301 im Flügelrahmenprofil 200 eingesetzt und zwischen der entsprechenden Innenschale 202 (erstes Metallprofil) und der Außenschale 204 (zweites Metallprofil) des Flügelrahmenprofils 200 gehalten wird.
Das in Fig. 1 dargestellte Fensterrahmensystem 300 weist als Blendrahmensystem 100 und Flügelrahmensystem 200 wärmegedämmte Verbundprofile auf, die sich jeweils aus einem ersten Metallprofil (Innenschale 102 bzw. 202) und einem zweiten Metallprofil (Außenschale 104 bzw. 204) vorzugsweise aus Leichtmetall zusammensetzen, wobei zur Herabsetzung der Wärmeleitfähigkeit zwischen den ersten Metallprofilen (Innenschale 102 bzw. 202) und den zweiten Metallprofilen (Außenschale 104 bzw. 204) vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte Isolierstege 103, 105 bzw. 203, 205 zum Einsatz kommen. Diese Isolierstege 103, 105 bzw. 203, 205 dienen dazu, die zugehörigen Metallprofile 102, 104 bzw. 202, 204 einer gleichzeitiger Ausbildung einer Isolierkammer 106, 206 miteinander zu verbinden. Hierzu greifen die Isolierstege 103, 105 bzw. 203, 205 in entsprechende an den Außenschalen 104 bzw. 204 und Innenschalen 102 bzw. 202 vorgesehene Nuten ein.
Üblicherweise stellt das Blendrahmensystem 100 ein mit dem Mauerµwerk fest verbundenen Rahmen dar, an welchem das Flügelrahmensystem 200 beweglich angebracht ist. Wie bereits angedeutet sind in Fig. 1 das Blendrahmensystem 100 und das Flügelrahmensystem 200 jeweils als so genannte "Verbundprofile" ausgebildet, wobei jedes Verbundprofil eine aus einem Metallprofile bestehende Innenschale 102 bzw. 202 und eine ebenfalls aus einem Metallprofil bestehenden Außenschale 104 bzw. 204 aufweist. Im Nachfolgenden werden das Innenschalen- und Außenschalenprofil jeweils auch kurz als "Metallprofil" bezeichnet.
Die zu einem Verbundprofil gehörenden Metallprofile sind voneinander beabstandet angeordnet und werden über erste und zweite Isolierstege miteinander derart verbunden, dass zwischen den Isolierstegen und den Metallprofilen eine Isolierkammer 106 bzw. 206 eingeschlossen wird.
Der Fig. 1 ist zu entnehmen, dass das Blendrahmensystem 100 sowie das Flügelrahmensystem 200 jeweils als wärmegedämmte Verbundprofile ausgeführt sind. Insbesondere sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Fensterrahmensystem 300 die jeweiligen Isolierkammern 106, 206 mit einem Isoliermaterial 107, 207 vollständig ausgefüllt, um verhindern zu können, dass innerhalb der zwischen den jeweiligen Isolierstegen und den Metallprofilen eingeschlossenen Hohlkammer (Isolierkammer 106, 206) eine Luftzirkulation auftreten kann. Dadurch kann eine Verbesserung der Wärmedämmung erreicht werden.
Das vollständige Ausschäumen der jeweiligen Isolierkammern 106, 206 ermöglicht zwar eine Verbesserung der Wärmedämmung, da eine Zirkulation der Luft zwischen dem außen liegenden Metallprofil 104, 204 und dem innen liegenden Metallprofil 102, 202 unterbunden wird; in praktischer Hinsicht allerdings weist diese Maßnahme - insbesondere im Hinblick auf die Herstellung eines derartigen Verbundprofils - gewisse Nachteile auf.
Zum einen hat sich herausgestellt, dass ein vollständiges Ausfüllen der Isolierkammern mit einem beispielsweise aufschäumenden Isoliermaterial unter Umständen nicht möglich ist, was zur Folge hat, dass zwischen dem außen liegenden Metallprofil und dem innen liegenden Metallprofil Luftspalten verbleiben können. Dies ist im Hinblick auf eine angestrebte optimale Wärmedämmung von Nachteil. Andererseits ist es im Hinblick auf die Herstellung eines wärmegedämmten Verbundprofils relativ zeit- und arbeitsaufwendig, nach Ausbilden der Isolierkammern, d.h. nach dem Verbinden der Metallprofilen mit den jeweiligen Isolierstegen, die Isolierkammern mit dem wärmedämmenden Isolierschaum vollständig auszufüllen. Insbesondere ist es dabei erforderlich, bei jedem Verbundprofil individuell das Isoliermaterial in die Isolierkammer einzubringen und abzuwarten, bis das eingebrachte Isoliermaterial entsprechend ausgehärtet ist.
Andererseits hat sich gezeigt, dass eine Verbesserung der Wärmedämmung auch dann erreicht werden kann, wenn die zwischen den Metallprofilen ausgebildeten Isolierkammern nicht vollständig mit einem Isoliermaterial ausgefüllt werden. So wird beispielsweise in der Druckschrift DE 102 12 452 A1 vorgeschlagen, auf ein vollständiges Ausschäumen der Isolierkammern mit einem Isoliermaterial zu verzichten, und stattdessen vorgefertigte Dämmleisten aus einem wärmedämmenden Isolierschaum zu verwenden. Bei dieser vorgeschlagenen Lösung wird die Dämmleiste an einem der beiden Verbindungsstege auf dessen der Isolierkammer zugewandten Seite entsprechend befestigt. Diese Lösung weist im Hinblick auf einen reduzierten Materialeinsatz des Dämmmaterials sowie im Hinblick auf den zeitlichen Aufwand bei der Montage des Verbundprofils im Vergleich zum vollständigen Ausschäumen der Isolierkammer sicherlich gewisse Vorteile auf.
Bei der in der Druckschrift DE 102 12 452 A1 angegebenen Lösung hat es sich allerdings als nachteilig erwiesen, dass die zum Einsatz kommenden Dämmleisten grundsätzlich in Abhängigkeit von dem Querschnitt der aufzufüllenden Isolierkammer vorab festgelegt werden müssen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der Querschnitt der zum Einsatz kommenden Dämmleiste an die Querschnittsformgebung der in dem Verbundprofil ausgebildeten Isolierkammer angepasst werden muss. Somit ist bei dieser bekannten Lösung eine Vielzahl unterschiedlicher Dämmleisten bereitzustellen, um bei Verbundprofilen mit Isolierkammern unterschiedlicher Querschnittsformgebung und Querschnittsgröße eine Wärmedämmung zu ermöglichen. Diese Anforderung führt dazu, dass die Dämmleisten unter Umständen für jede Anwendung individuell gefertigt werden müssen, was ebenfalls relativ zeit- und arbeitsaufwendig ist.
Auf der Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von beispielsweise der aus dem Dokument DE-U-93 20 588 bekannten Lösung ein Verbundprofil anzugeben, bei welchem eine gute Wärmedämmung möglich ist, ohne dass die zuvor beschriebenen Probleme und Nachteile auftreten. Insbesondere soll ein Verbundprofil angegeben werden, bei dem eine optimale Wärmedämmung mit Hilfe eines möglichst universell einsetzbaren Isolierkerns ermöglicht wird, wobei dieser Isolierkern in einer einfachen aber dennoch effektiven Art und Weise im Inneren der Isolierkamme sicher fixiert werden kann.
Ferner soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein möglichst leicht zu realisierendes Verfahren zur Herstellung eines solchen wärmegedämmten Verbundprofils angeben werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird im Hinblick auf das wärmegedämmte Verbundprofil durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst. Im Hinblick auf das Verfahren wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe mit dem Gegenstand des Patentanspruches 10 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei dem Verbundprofil der eingangs genannten Art der Isolierkern unter Vorspannung in der Isolierkammer vorliegt. Der Isolierkern ist dabei durch die Vorspannung so belastet, dass dieser in seinem in der Isolierkammer aufgenommenen Zustand zumindest teilweise mit seinen Seitenflächen gegen die Innenwandung der Isolierkammer drückt, so dass im praktischen Gebrauch des wärmegedämmten Verbundprofils eine Relativverschiebung zwischen dem Isolierkern und der Isolierkammer nicht mehr stattfinden kann. Um die erforderliche Vorspannung zu erzielen, ist es beispielsweise denkbar, den Isolierkern so auszuführen, dass er vor dem Einbringen in die Isolierkammer ein Übermaß aufweist, so dass der Isolierkern nach seinem Einführen in die Isolierkammer über eine Presspassung in der Isolierkammer entsprechend fixiert wird.
Durch die Verwendung einer Presspassung zum Fixieren des Isolierkerns in der Isolierkammer ist es möglich, ein und denselben Isolierkerntyp über einen relativ weiten Bereich von unterschiedlichen Isolierkammern einzusetzen und dabei eine optimale Wärmedämmung zu erreichen. Gleichzeitig wird der Isolierkern sicher in der Isolierkammer gehalten, ohne dass hierzu spezielle Fixiermittel im Inneren der Isolierkammer vorgesehen werden müssen. Die erfindungsgemäße Lösung ist somit ohne konstruktionsbedingte Abänderungen des Verbundprofils anwendbar, um eine optimale Wärmedämmung zu erzielen. Indem der Betrag der Vorspannung durch Anpassung des Übermaßes zwischen dem Isolierkern einerseits und der Isolierkammer andererseits entsprechend gewählt wird, kann zusätzlich erreicht werden, dass beispielsweise während der Weiterbearbeitung oder des Transportes des wärmegedämmten Verbundprofils nicht die Gefahr besteht, dass sich der Isolierkern in der Isolierkammer verschiebt oder möglicherweise herausfällt.
Um einerseits eine problemlose Montage des Isolierkerns in der Isolierkammer zu ermöglichen und insbesondere Verspannungen oder Positionsungenauigkeiten zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Isolierkern eine Verstärkung in Gestalt eines im Inneren des Isolierkerns aufgenommenen, vorzugsweise stab- oder bandförmigen Elements aufweist. Dieses Verstärkungselement sollte dabei aus einem im Vergleich zum Material des Isolierkerns formstabilen Material gebildet sein und vorzugsweise auf oder in der Nähe der Längsachse des Isolierkerns verlaufen. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Isolierkern relativ formstabil ist, wenn Druckkräfte auf die Stirnseite des Isolierkerns ausgeübt werden.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Verstärkungselement, welches zur gezielten und vorhersehbaren Druckkrafteinleitung in eine der Stirnseiten des Isolierkern vorzugsweise vorzusehen ist, wäre es selbstverständlich auch denkbar, dass der Isolierkern ein Zugkraftübertragungselement zum Übertragen einer Zugkraft auf den Isolierkern aufweist. Dabei sollte das Zugkraftübertragungselement zumindest an einer Stirnseiten des Isolierkernes mit einer Handhabe, wie zum Beispiel einem Seil oder einer Stange, verbindbar sein, um Zugkräfte auf den Isolierkern zu übertragen. Das Zugkraftübertragungselement selber sollte dabei vorzugsweise unter Zugkrafteinwirkung formstabil ausgebildet sein. Denkbar in diesem Zusammenhang wäre es, als Zugkraftübertragungselement beispielsweise ein Seil, eine Kette oder ein stangen- oder stabförmiges Element vorzusehen, welches vorzugsweise zumindest teilweise durch den Isolierkern geführt und kraftschlüssig mit diesem verbunden ist.
Da das Zugkraftübertragungselement und/oder das Verstärkungselement vorzugsweise auf oder in der Nähe der Längsachse des Isolierkerns verläuft, wird durch das Vorsehen dieser Verstärkung in Längsrichtung des Isolierkerns ferner das reversible Formveränderungsvermögen des Isolierkerns beim Ausüben von Zug- oder Druckkräften auf die Seitenflächen des Isolierkerns nicht oder nur unbedeutend beeinflusst. Demnach kann die Zug- und Druckfestigkeit des Isolierkerns in seiner Längsrichtung verbessert werden, ohne dass die in der Isolierkammer erwünschte Presspassung beeinflusst wird.
Bei der zuletzt genannten Realisierung des Isolierkerns, welcher ein Zugkraftübertragungselement und/oder eine Verstärkung in Gestalt eines im Inneren des Isolierkerns aufgenommenen, vorzugsweise stab- oder bandförmigen Elements aufweist, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass dieses Zugkraftübertragungs- oder Verstärkungselement an zumindest einer der beiden Stirnseiten des Isolierkerns hervorsteht. Dieses vorstehende Teil kann beim Einführen des Isolierkerns in die Isolierkammer dazu verwendet werden, um die erforderliche Zug- oder Druckkraft in den Isolierkern einzuleiten, was die Fertigung des wärmegedämmten Verbundprofils vereinfacht und insbesondere zu einer hohen Positionsgenauigkeit des Isolierkerns in der Isolierkammer unter gleichzeitiger Vermeidung von Verspannungen im Inneren des Isolierkerns führt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein besonders leicht auszuführendes und dabei effektives Verfahren zum Herstellen eines wärmegedämmten Verbundprofils, wobei mit diesem Verbundprofil die zuvor beschriebenen Vorteile erzielbar sind. Insbesondere ist dieses Herstellungsverfahren universell für eine Vielzahl unterschiedlicher Isolierkammern einsetzbar. Es zeichnet sich dadurch aus, dass zum Einbringen des die verbesserte Wärmedämmung bewirkenden Isolierkernes lediglich ein Verfahrensschritt erforderlich ist, so dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellung von wärmegedämmten Verbundprofilen vereinfacht und insbesondere in besonders kurzer Zeit verwirklichbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verbundprofils bzw. des Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Verbundprofils sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
So ist im Hinblick auf den bei dem wärmegedämmten Verbundprofil zum Einsatz kommenden Isolierkern besonders bevorzugt vorgesehen, dass dieser aus einem wärmedämmenden Material, insbesondere Schaummaterial, gebildet ist und einen Aufbau aufweist, welcher unter Krafteinwirkung eine reversible Formveränderung und insbesondere Querschnittsverringerung des Isolierkerns ermöglicht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des im wärmegedämmten Verbundprofil zum Einsatz kommenden Isolierkerns handelt es sich um eine besonders leicht zu realisierende Lösung, um den Isolierkern mit einer Presspassung in der Isolierkammer zu fixieren. Indem die Form des Isolierkerns unter Krafteinwirkung reversibel verändert werden kann, ist es möglich, bei der Herstellung des wärmegedämmten Verbundprofils den Isolierkern unter gleichzeitiger elastischer Kompression in die Isolierkammer einzuführen, wobei der Isolierkern anschließend unter Vorspannung in der Isolierkammer vorliegt und zumindest teilweise mit seinen Seitenflächen gegen die Innenwandung der Isolierkammer anstößt.
In einer bevorzugten Realisierung des Isolierkerns ist vorgesehen, dass dieser aus einem wärmegedämmten unter Krafteinwirkung reversibel verformbaren elastischen Material, insbesondere Schaummaterial, gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform wird über eine geeignete Materialauswahl des Isolierkerns erreicht, dass sich die Form des Isolierkerns unter Krafteinwirkung reversibel verändern lässt, um somit bei dem fertig gestellten wärmegedämmten Verbundprofil die gewünschte Presspassung zwischen dem Isolierkern einerseits und der Isolierkammer andererseits zu bewirken.
Alternativ oder zusätzlich zu der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher der Isolierkern vorzugsweise vollständig aus einem elastischen, unter Krafteinwirkung reversibel verformbaren Material gebildet ist, ist es denkbar, dass der Isolierkern einen massiven Isolierkörper aus einem wärmedämmenden Material aufweist, wobei die unter Krafteinwirkung bewirkbare reversible Formveränderung dadurch erreicht wird, dass mehrere von dem Isolierkörper abstehende flexible Isolierlippen vorgesehen sind, welche im eingesetzten Zustand des Isolierkerns eine Vorspannung auf die Innenwandung der Isolierkammer ausüben. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass es nur die von dem Isolierkörper abstehenden flexiblen Isolierlippen sind, die kraftschlüssig mit der Innenwandung der Isolierkammer zusammenwirken. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Isolierkern einerseits und der Innenwandung der Isolierkammer andererseits reduziert ist, wodurch die beim Einführen des Isolierkerns in die Isolierkammer auftretenden Reibungskräfte verringert werden, was den Herstellungsprozess vereinfacht. Im zusammengebauten Zustand des wärmegedämmten Verbundprofils ist es die von den Isolierlippen auf die Innenwandung der Isolierkammer ausgeübte Vorspannung, welche zur sicheren Fixierung des Isolierkerns in der Isolierkammer dient.
Besonders bevorzugt ist bei der zuletzt genannten Ausführungsform des Isolierkerns vorgesehen, dass die mehreren von dem Isolierkörper abstehenden flexiblen Isolierlippen insgesamt eine Lamellenstruktur ausbilden, wobei sich die Isolierlippen dieser Lamellenstruktur entlang der Längsrichtung sowohl des Isolierkerns als auch der Isolierkammer erstrecken. Im Hinblick auf eine möglichst vereinfachte Herstellung eines derartigen Isolierkernes ist es ferner bevorzugt, wenn sowohl der Isolierkörper als auch die Isolierlippen einstückig und aus demselben wärmedämmenden Material, wie beispielsweise ein Schaummaterial, gebildet sind. Denkbar wäre aber auch, dass für die Isolierlippen ein besonders elastisches Material gewählt wird, während der Isolierkörper ein im Vergleich zum Material der Isolierlippen formstabileres Material aufweist.
Um die Herstellung des erfindungsgemäßen wärmegedämmten Verbundprofils zu vereinfachen, ist es bevorzugt, wenn der Isolierkern derart ausgebildet ist, dass er von einem entspannten Zustand, in welchem der Isolierkern außerhalb der Isolierkammer vorliegt und somit keine Druckkräfte auf die Seitenflächen des Isolierkernes einwirken, in einen komprimierten Zustand überführbar ist, in welchem der Isolierkern vorliegt, wenn er unter Vorspannung in der Isolierkammer aufgenommen ist. Wie bereits erwähnt, kann diese Vorspannung erzielt werden, indem bewusst bei dem in seinem entspannten Zustand vorliegenden Isolierkern im Hinblick auf die Isolierkammer ein Übermaß vorliegt, so dass der Isolierkörper in seinem entspannten Zustand eine Querschnittsfläche aufweist, die größer als die Querschnittsfläche der Isolierkammer ist. Aufgrund dieses Übermaßes kann, nachdem der Isolierkern unter gleichzeitiger elastischer Kompression in die Isolierkammer eingeführt worden ist, die erwünschte Presspassung erzielt werden.
Im Hinblick auf das Herstellungsverfahren ist es hierzu denkbar, dass zum Einführen des Isolierkerns in die Isolierkammer ein Einführtrichter bereitgestellt und verwendet wird, wobei dieser Einführtrichter vorzugsweise einen Trichterhals mit einem an die Querschnittsformgebung und/oder an die Querschnittsfläche der Isolierkammer angepassten Querschnitt und eine Trichteröffnung mit einem an die Querschnittsformgebung und/oder an die Querschnittsfläche des im entspannten Zustand vorliegenden Isolierkerns angepassten Querschnitt aufweist. Zum Einführen des Isolierkerns in die Isolierkammer ist dieser Einführtrichter an eine Stirnseite des Verbundprofils derart anzusetzen, dass der Trichterhals zumindest teilweise in die Isolierkammer hineinragt. Anschließend kann der Isolierkern in einer besonders leicht zu realisierenden Weise unter gleichzeitiger elastischer Kompression in die Isolierkammer eingeführt werden, und zwar indem der Isolierkern durch den Einführtrichter geführt und somit der Querschnitt des Isolierkerns an den Querschnitt der Isolierkammer angepasst wird.
Es ist ersichtlich, dass sich das erfindungsgemäße Verbundprofil insbesondere als wärmedämmendes Verbundprofil in einem Blendrahmensystem und/oder in einem Flügelrahmensystem eines Fensters, einer Tür oder einer Fassade eignet.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung anhad der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1:: ein aus dem Stand der Technik bekanntes Fensterrahmensystem in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht;
Fig. 2:: eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen wärmere- dämmten Verbundprofils in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3a:: eine Querschnittsansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des wärmegedämmten Verbundprofilsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3b:: eine Querschnittsansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform des wärmegedämmten Verbundprofilsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4:: eine Querschnittsansicht einer möglichen Realisierung eines Isolierkerns zur Verwendung in einem wärmegedämmten Verbundprofil gemäß der vorliegen- den Erfindung; und
Fig. 5:: eine perspektivische Ansicht zum Verdeutlichen des Einführens des Isolier- kerns in die Isolierkammer bei der Herstellung des erfindungsgemäßen wär- megedämmten Verbundprofils gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt in einer teilgeschnittenen, perspektivischen Ansicht ein aus dem Stand der Technik bekanntes wärmegedämmtes Fensterrahmensystem 300. Wie bereit zuvor beschrieben, sind bei diesem bekannten System die jeweiligen Isolierkammern 106, 206, welche von den entsprechenden Isolierstegen 103, 105 bzw. 203, 205 und den zugehörigen Metallprofilen 102, 104 bzw. 202, 204 eingeschlossen werden, jeweils mit einem Isoliermaterial 107, 207 vollständig aufgefüllt. Insbesondere handelt es sich hierbei um werkseitig ausgeschäumte Dämmzonen.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Aufbau eines wärmegedämmten Verbundprofils 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, besteht das Verbundprofil 1 aus einem ersten Metallprofil 2 und einem hiervon beabstandeten zweiten Metallprofil 4, sowie einem ersten und einem zweiten Isoliersteg 3, 5, welche mit dem ersten und dem zweiten Metallprofil 2, 4 derart verbunden sind, dass zwischen den Isolierstegen 3, 5 und den Metallprofilen 2, 4 eine Isolierkammer 6 eingeschlossen wird. Um die Wärmedämmung der Isolierkammer 6 zu verbessern, ist in der Isolierkammer 6 ein Isolierkern 10 aufgenommen. Hierzu kommt eine Presspassung zum Einsatz, bei welcher der Isolierkern 10 unter Vorspannung in der Isolierkammer 6 vorliegt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wärmegedämmten Verbundprofils 1 besteht der Isolierkern 10 aus einem wärmedämmenden Schaumnlaterial, welches unter Krafteinwirkung reversibel verformbar ist. Im einzelnen und wie es insbesondere auch den Figuren 3a und 3b zu entnehmen ist, welche weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung zeigen, ist bei den dargestellten Ausführungsformen für den Isolierkern 10 ein Aufbau gewählt, der aus einem massiven Isolierkörper 11 und mehreren von dem Isolierkörper 11 abstehenden flexiblen Isolierlippen 12 besteht. Bei den dargestellten Ausführungsformen sind jeweils sowohl der (massive) Isolierkörper 11 als auch die Vielzahl der von dem Isolierkörper 11 abstehenden flexiblen Isolierlippen 12 aus ein und demselben wärmegedämmten Schaummaterial gebildet.
Um zu erreichen, dass im eingesetzten Zustand der Isolierkern 10 unter Vorspannung in der Isolierkammer 6 des Verbundprofils vorliegt, weist der Isolierkern 10 im Vergleich zu der Isolierkammer 6 ein Übermaß auf. Dieses Übermaß wird durch die von dem Isolierkörper 11 abstehenden flexiblen Isolierlippen 12 bereitgestellt. Damit der Isolierkern 10 trotz dieses Übermaßes in die Isolierkammer 6 eingeführt werden kann, ist es erforderlich, dass beim Einführen des Isolierkernes 10 in die Isolierkammer 6 gleichzeitig auf die Seitenflächen des Isolierkernes 10 Druckkräfte ausgeübt werden, um somit eine elastische Kompression des Isolierkernes 10 zu bewirken.
Bei den dargestellten Ausführungsformen wird ein Isolierkern 10 verwendet, der aus den bereits erwähnten Isolierkörper 11 und den von dem Isolierkörper 11 abstehenden flexiblen Isolierlippen 12 besteht (vgl. hierzu insbesondere Fig. 4). Wie es insbesondere den Figuren 2, 3a und 3b zu entnehmen ist, stoßen - wenn der Isolierkern 10 in die Isolierkammer 6 des Verbundprofils eingeführt wurde - nur die Isolierlippen 12 gegen die Innenwandung der Isolierkammer 6. Durch die damit erzielte Reduzierung der Kontaktfläche zwischen dem Isolierkern 10 und der Innenwandung der Isolierkammer 6 können Reibungskräfte verringert werden, die zwangsläufig auftreten, wenn der Isolierkern 10 unter gleichzeitiger elastischer Kompression seiner Längs flachen in die Isolierkammer 6 eingeführt wird. Der massive Isolierkörper 11 des Isolierkernes 10 führt andererseits dazu, dass im Inneren der Isolierkammer 6 keine von dem ersten Metallprofil 2 zu dem zweiten Metallprofil 4 durchgehenden Luftkanäle vorliegen, so dass wirkungsvoll im Inneren der Isolierkammer 6 eine Luftzirkulation unterbunden und somit die Wäredämmung verbessert werden kann.
Wie dargestellt, ist es bevorzugt, wenn der zur Wärmedämmung des erfindungsgemäßen Verbundprofils 1 zum Einsatz kommende Isolierkern 10 zumindest ein Verstärkungselement 13 aufweist, welcher sich in Längsrichtung des Isolierkernes 10 vorzugsweise in der Mitte des Isolierkernes 10 oder in der Nähe hiervon erstreckt. Dieses Verstärkungselement 13 kann, wie es beispielsweise Fig. 3a zu entnehmen ist, als ein stabförmiges Element ausgebildet sein. Denkbar wären aber auch bandförmige Verstärkungselemente 13, wie es in Fig. 3b und in Fig. 4 angedeutet wird.
Durch das Vorsehen zumindest eines sich in Längsrichtung L des Isolierkerns 10 erstreckenden Verstärkungselements 13 kann die Biegesteifigkeit (Druck- bzw. Zugfestigkeit) des Isolierkerns 10 in seiner Längsrichtung L verbessert werden, ohne dass dadurch der Isolierkern 10 seine Eigenschaft verliert, dass seine Seitenflächen bei Druckkraftausübung elastisch komprimierbar sind. Durch das zumindest eine Verstärkungselement 13, welches im Inneren des Isolierkerns 10 und vorzugsweise im Inneren des Isolierkörpers 11 kraftschlüssig aufgenommen ist, wird ein besonders leichgängiges und problemloses Einführen des Isolierkerns 10 in die Isolierkammer 6 ermöglicht. Da beim Einführen des Isolierkernes 10 in die Isolierkammer 6 die Seitenflächen des Isolierkerns 10 elastisch komprimiert werden müssen, um somit die gewünschte Vorspannung zu erzielen, kann durch das Vorsehen des Verstärkungselementes 13 gleichzeitig das Auftreten von Verspannungen im Inneren des Isolierkerns 10 nach dessen Montage vermieden werden, wobei insbesondere auch eine hohe Positionsgenauigkeit und Manövrierfähigkeit des Isolierkerns 10 in der Isolierkammer 6 während der Fertigung des wärmegedämmten Verbundprofils ermöglicht wird.
In Fig. 5 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie der Isolierkern 10 in die Isolierkammer 6 eines Verbundprofils eingebracht werden kann, um beispielsweise ein wärmegedämmtes Verbundprofil 1 gemäß Fig. 2 herzustellen.
Anhand der Fig. 5 ist deutlich zu erkennen, dass der Isolierkern 10 außerhalb der Isolierkammer 6 in einem entspannten Zustand vorliegt, in welchem der Isolierkern 10 eine Querschnittsfläche aufweist, die größer als die Querschnittsfläche der Isolierkammer 6 ist. Beim Einführen des Isolierkernes 10 in die Isolierkammer 6 ist es erforderlich, den Isolierkern 10 von seinem entspannten Zustand in einen komprimierten Zustand zu überführen. Dies geschieht, indem während des Einführvorganges auf die jeweiligen Seitenflächen des Isolierkerns eine geeignete Druckkraft ausgeübt wird.
Insbesondere ist es hierzu denkbar, dass für das Einführen des Isolierkerns 10 in die Isolierkammer 6 ein Einführtrichter 15 zum Einsatz kommt, welcher, wie in Fig. 5 angedeutet, einen Trichterhals 16 mit einem an die Querschnittsformgebung und an die Querschnittsfläche der Isolierkammer 6 angepassten Querschnitt sowie eine Trichteröffnung 17 mit einem an der Querschnittsformgebung des im entspannten Zustand vorliegenden Isolierkerns 10 angepassten Querschnitt aufweist.
Der Einführtrichter 15 wird dabei an die Stirnseite des Verbundprofils derart angesetzt, dass der Trichterhals 16 zumindest teilweise in die Isolierkammer 6 hineinragt. Anschließend wird der in seinem entspannten Zustand vorliegende Isolierkern 10 von der Trichteröffnung 17 kommend durch den Einführtrichter 15 gedrückt, wodurch der Querschnitt des Isolierkerns 10 an den Querschnitt der Isolierkammer 6 angepasst und somit der Isolierkern 10 von seinem entspannten Zustand in seinen komprimierten Zustand überführt wird. In diesem komprimierten Zustand liegt letztendlich der Isolierkern 10 vor, wenn er in der Isolierkammer 6 aufgenommen ist (vgl. Fig. 2). Nach dem Einführen des Isolierkernes 10 in die Isolierkammer 6 ist der Einführtrichter 15 wieder von der Stirnseite des (mittlerweile wärmegedämmten) Profilsystems 1 zu entfernen.
Dadurch, dass im Inneren des Isolierkerns 10 das bereits beschriebene Verstärkungselement 13 angeordnet ist, wird der Isolierkern 10 vorzugsweise durch den Einführtrichter 15 gedrückt, indem eine geeignete Druckkraft auf das an der Stirnseite des Isolierkernes 10 hervorstehende Teil 13a des Verstärkungselementes 13 ausgeübt wird.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere ist es auch denkbar, für den Isolierkern 10 einen Aufbau zu wählen, bei welchem keine Isolierlippen 12 vorgesehen sind. In diesem Zusammenhang wäre es beispielsweise möglich, dass der Isolierkern 10 aus einem wärmedämmenden Material gebildet ist, welches unter Krafteinwirkung reversibel verformbar ist. Bei dieser Abänderung wäre die für die Presspassung erforderliche reversible FormVeränderung und insbesondere Querschnittsverringerung des Isolierkernes 10 allein aufgrund der Materialeigenschaft gegeben.

Bezugszeichenliste

1: wärmegedämmtes Verbundprofil
2: erstes Metallprofil
3: erster Isoliersteg
4: zweites Metallprofil
5: zweiter Isoliersteg
6: Isolierkammer
10: Isolierkern
11: Isolierkörper
12: Isolierlippen
13: Verstärkungselement
13a: vorstehendes Teil des Verstärkungselements
15: Einführtrichter
16: Trichterhals
17: Trichteröffnung

100: Blendrahmensystem (Stand der Technik)
102: Innenschale (erstes Metallprofil) des Blendrahmensystems
103: erster Isoliersteg des Blendrahmensystems
104: Außenschale (zweites Metallprofil) des Blendrahmensystems
105: zweiter Isoliersteg des Blendrahmensystems
106: Isolierkammer des Blendrahmensystems
107: Isoliermaterial
200: Flügelrahmensystem (Stand der Technik)
202: Innenschale (erstes Metallprofil) des Flügelrahmensystems
203: erster Isoliersteg des Flügelrahmensystems
204: Außenschale (zweites Metallprofil) des Flügelrahmensystems
205: zweiter Isoliersteg des Flügelrahmensystems
300: Fensterrahmensystem (Stand der Technik)
301: Isolierglasscheibe

L: Längsachse des Isolierkerns/des Verbundprofils

Claims

Wärmegedämmtes Verbundprofil (1) für Fassadenkonstruktionen, insbesondere für Fenster- oder Türkonstruktionen, mit:
- einem ersten Metallprofil (2) und einem hiervon beabstandeten zweiten Metallprofil (4);

- einem ersten und einem zweiten Isoliersteg (3, 5), welche mit dem ersten und dem zweiten Metallprofil (2, 4) derart verbunden sind, dass zwischen den Isolierstegen (3, 5) und den Metallprofilen (2, 4) eine Isolierkammer (6) eingeschlossen wird; und mit

- zumindest einen in der Isolierkammer (6) aufgenommenen Isolierkern (10) zur Verbesserung der Wärmedämmung der Isolierkammer (6), wobei der Isolierkern (10) unter Vorspannung in der Isolierkammer (6) vorliegt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Isolierkern (10) eine Verstärkung in Gestalt eines im Inneren des Isolierkernes (10) aufgenommenen stab- oder bandförmigen Elements (13) aufweist.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach Anspruch 1, wobei der Isolierkern (10) aus einem wärmedämmenden Material, insbesondere Schaummaterial, gebildet ist und einen Aufbau aufweist, welcher unter Krafteinwirkung eine reversible Formveränderung und insbesondere Querschnittsverringerung des Isolierkerns (10) ermöglicht.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach Anspruch 1 und 2, wobei der Isolierkern (10) aus einem wärmegedämmten, unter Krafteinwirkung reversibel verformbaren elastischen Material, insbesondere Schaummaterial, gebildet ist.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolierkern (10) einen massiven Isolierkörper (11) aus einem wärmedämmenden Material, insbesondere Schaummaterial, und mehrere von dem Isolierkörper (11) abstehende flexible Isolierlippen (12) aufweist, welche unter Vorspannung an der Innenwandung der Isolierkammer (6) anstoßen.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach Anspruch 4, wobei der Isolierkern (10) von einem entspannten Zustand, in welchem der Isolierkern (10) außerhalb der Isolierkammer (6) vorliegt, in einem komprimierten Zustand, in welchem der Isolierkern (10) vorliegt, wenn er in der Isolierkammer (6) aufgenommen ist, überführbar ist, und wobei der Isolierkörper (11) in dem entspannten Zustand des Isolierkerns (10) eine Querschnittsfläche aufweist, die größer als die Querschnittsfläche der Isolierkammer (6) ist.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verstärkungselement (13) aus einem im Vergleich zum Material des Isolierkerns (10) unter Druckkrafteinwirkung formstabilem Material gebildet ist.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolierkern (10) ein Zugkraftübertragungselement (13) zum Übertragen einer Zugkraft auf den Isolierkern (10) aufweist, wobei das Zugkraftübertragungselement (13) zumindest an einer Stirnseiten des Isolierkernes (10) mit einer Handhabe verbindbar ist, um Zugkräfte auf den Isolierkern (10) zu übertragen.
Wärmegedämmtes Verbundprofil nach Anspruch 7, wobei das Zugkraftübertragungselement (13) aus einem im Vergleich zum Material des Isolierkerns (10) unter Zugkrafteinwirkung formstabilem Material gebildet ist.
Verbundprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verstärkungselement (13) bzw. Zugkraftelement (13) auf der Längsachse (L) des Isolierkerns (10) verläuft und an zumindest einer der beiden Stirnseiten des Isolierkerns (10) hervorsteht.
Verfahren zur Herstellung eines wärmegedämmten Verbundprofils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
a) Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Metallprofils (2, 4);

b) Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Isoliersteges (3,5);

c) Verbinden des ersten und zweiten Metallprofils (2, 4) mit dem ersten und dem zweiten Isoliersteg (3, 5) derart, dass ein Verbundprofil mit einer zwischen den Metallprofilen (2, 4) und den Isolierstegen (3, 5) vorliegenden Isolierkammer (6) gebildet wird; und

d) Bereitstellen eines Isolierkernes (10) und Einführen des Isolierkernes (10) in die Isolierkammer (6) derart, dass anschließend der Isolierkern (10) unter Vorspannung in der Isolierkammer (6) vorliegt.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Isolierkern (10) ein vorzugsweise auf der Längsachse (L) des Isolierkerns (10) verlaufendes Verstärkungselement (13) aus einem im Vergleich zum Material des Isolierkerns (10) unter Druckkraftbeanspruchung formstabilen Material aufweist, welches an zumindest einer der beiden Stirnseiten des Isolierkerns (10) hervorsteht, und wobei zum Einführen des Isolierkerns (10) in die Isolierkammer (6) eine Schubkraft auf das Verstärkungselement (13) ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Isolierkern (10) unter gleichzeitiger elastischer Kompression in die Isolierkammer (6) eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Isolierkern (10) ein vorzugsweise auf der Längsachse (L) des Isolierkerns (10) verlaufendes Zugkraftübertragungselement (13) aus einem im Vergleich zum Material des Isolierkerns (10) unter Zugkraftbeanspruchung formstabilen Material aufweist, welches an zumindest einer der beiden Stirnseiten des Isolierkerns (10) hervorsteht, und wobei zum Einführen des Isolierkerns (10) in die Isolierkammer (6) das Zugkraftübertragungselement (13) mit einer Handhabe verbunden und eine Zugkraft über die Handhabe auf das Kraftübertragungselement (13) und somit auf den Isolierkern (13) ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der bereitgestellte Isolierkern (10) vor dem Einführen in die Isolierkammer (6) in einem entspannten Zustand vorliegt und eine Querschnittsfläche aufweist, die größer als die Querschnittsfläche der Isolierkammer (6) ist, und wobei der Verfahrensschritt d) ferner die folgenden Verfahrensschritte vor dem Einführen des Isolierkerns (10) in die Isolierkammer (6) aufweist:
d1) Bereitstellen eines Einführtrichters (15) mit einem Trichterhals (16), der einen an die Querschnittsformgebung und/oder an die Querschnittsfläche der Isolierkammer (6) angepassten Querschnitt aufweist, und mit einer Trichteröffnung (17), die einen an die Querschnittsformgebung und/oder an die Querschnittsfläche des im entspannten Zustand vorliegenden Isolierkernes (10) angepassten Querschnitts aufweist;

d2) Ansetzen des Einführtrichters (15) an eine Stirnseite des Verbundprofils derart, dass der Trichterhals (16) zumindest teilweise in die Isolierkammer (6) hineinragt; und

d3) Komprimieren des Isolierkerns (10), indem dieser durch den Einführtrichter (15) geführt und somit der Querschnitt des Isolierkerns (10) an den Querschnitt der Isolierkammer (6) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Isolierkern (13) durch den Einführtrichter (15) geführt wird, indem auf den Isolierkern (13) eine an einer Stirnfläche des Isolierkerns (13) angreifende Schubkraft ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Isolierkern (13) durch den Einführtrichter (15) geführt wird, indem auf den Isolierkern (13) eine an einer Stirnfläche des Isolierkerns (13) angreifende Zugkraft ausgeübt wird.