NO833227L

NO833227L - Isolering av aluminiumprofiler i sammmensatte profilelementer

Info

Publication number: NO833227L
Application number: NO833227A
Authority: NO
Inventors: Lars Johansson
Original assignee: Integral Profilsystem Ab
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1984-03-12
Also published as: ATE28349T1; FI833221A; SE8205119L; EP0103272B1; EP0103272A3; DK407183D0; DE3372516D1; US4525408A; FI74776B; FI74776C; EP0103272A2; FI833221A0; SE8205119D0; DK407183A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et isolert sammenbygget aluminiumprofilelement, en metode for fremstilling av slike profilelementer, samt en anordning for fremstilling av profilelementet.

Ved bygging av vinduer, dører, fasadepartier og lignende, anvendes ofte aluminiumprofiler av ulike typer og former.

For å hindre eller redusere varmegjennomgangen fra innsiden

av bygningen til utsiden gjennom aluminiumprofilen, såkalte kullbroer, må isolasjon anordnes mellom de ytre og de indre delene av profilen.

I denne forbindelse er det tidligere kjent å konstruere profilen i to deler som sammenbygges ved hjelp av isolerende skumplast.

En fremgangsmåte som ofte anvendes fremgår av svensk patentsøknad nr. 7176/71 hvor de to delene sammensettes ved hjelp av to plastlister med sikte på å danne et lukket rom som utfylles ved hjelp av ekspanderende skumplast. Skumplasten utøver et trykk og presser profilene fra hverandre i den grad som plastlistene tillater dette.

En ulempe med systemet er at toleransene til hver av plastlistene kommer i tillegg og gir et produkt som har for store toleranser eller dimensjonsvariasjoner. I forbindelse med f.eks. vindusrammer kan slike toleranser gi problemer.

Et forslag med sikte på å overkomme denne ulempen beskrives i svensk patentsøknad SE-B-7107649-1. I denne søknad foreskrives at de to profilseksjonene fremstilles i sammenheng med hverandre ved hjelp av to fjernbare mellomstykker eller ribber. Skumplasten innføres således i et rom som dannes allerede ved fremstilling eller ekstrudering av aluminiumprofiler og tillates å ekspandere og herde i dette. Deretter fjernes ribbene, og det fremstilles en isolert sammenbygget profil. Ulempen med konstruksjonen er at skumplasten utgjør det eneste materiale som forbinder de to seksjonene. Det anvendes et såkalt integralskum, som har større tetthet ved overflaten enn i midtpartiet. Integralskum har ikke så gode isolerende egenskaper som homogen skumplast som også har lavere tetthet. Videre vil den mekaniske styrken og konstruksjonen generelt bli mindre. Videre vil overflaten av skumplasten eksponeres til atmosfæren og påvirkes lett av fuktighet og lignende.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en isolert sammenbygget aluminiumprofil hvor det oppnås meget små toleranser eller dimensjonsvariasjoner.

Et annet formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en isolert sammenbygget aluminiumprofil hvor den isolerende skumplasten beskyttes ved hjelp av en list av hård plast som plasseres i alt vesentlig i samme plan eller overflate som den omgivende overflaten, med sikte på å danne en motstandsdyktig overflate som også er lett å rengjøre uten dannese av vannlommer. Den hårde plastlisten gir også en viss mekanisk styrke til profilen.

Foreliggende oppfinnelse omfatter således en fremgangsmåte for fremstilling av en isolert sammenbygget profil, omfattende i det minste to profilseksjoner, fortrinnsvis av aluminium, med riller som fortrinnsvis er underskåret, hvori plastlistene, fortrinnsvis fremstillet av hård plast, settes sammen med sikte på å forbinde profilseksjonene slik at det dannes et lukket rom som inneholder isolerende skumplast. Ifølge oppfinnelsen plasseres de separate profilseksjonene

i et fastspenningsapparat eller holder, idet plastlistene plasseres først i rillene. Holderen fastlegger dimensjonene av den sammenbygde profilen når denne er tildannet. Inn i det avlukkede rommet innføres skumplast som tillates å ekspandere og herde, hvorved den sammenbygde profilen er dannet.

Etter at den sammenbygde profilen er fjernet fra fastspennings-apparatet eller holderen, kan man eventuelt valse ytterkantene av rillene for å fiksere plastlisten og eventuelt for å fjerne en opptredende klaring mellom rillene og plastlistene.

Oppfinnelsen angår også en sammenbygget profil fremstillet ifølge fremgangsmåten, samt en anordning for fremstilling av den sammenbygde profilen.

Oppfinnelsen beskrives nærmere i følgende beskrivelse

med henvisning til vedlagte tegninger som viser noen foretrukne uttførelsesformer for oppfinnelsen, og hvor: Fig. 1 viser et oppriss i snitt gjennom en aluminiumprofil bestemt til bruk i et vindu.

Fig. 2 viser et tverrsnitt i en forstørret målestokk

av det omsirklede arealet II-II vist på fig. 1,

Fig. 3 viser et skjematisk tverrsnitt av en fastspen-ningsanordning eller holder ifølge oppfinnelsen, Fig. 4 viser et detaljtverrsnitt som i oppriss nærmere illustrerer holderen, Fig. 5 er et tverrsnittsriss som i en forstørret målestokk illustrerer detaljer ved holderen, Fig. 6 er et tverrsnittsriss i en forstørret målestokk som illustrerer en annen utførelsesform for plastlisten.. Figurene 7a og 7b er oppriss som illustrerer rulle- eller falsemaskineriet, Fig. 8 er et tverrsnitt i en forstørret målestokk i likhet med fig. 2 etter at profilen har passert rullemaskinen. Fig. 9-12 viser snitt av ulike forbundne aluminiumprofiler, Figurene 13-16 viser tverrsnitt av kombinasjoner av plast-profiler og aluminiumprofiler for dannelse av sammenbygde profiler ifølge foreliggende oppfinnelse, Fig. 17 er et perspektivriss som viser en fremgangsmåte for påføring eller innføring av skumplast i rommet i aluminiumprofilen. Fig. 1 viser et riss i snitt gjennom en isolert aluminiumprofil ifølge oppfinnelsen som skal anvendes som en vindus-ramme. Fig. 1 viser således en første ramme 1 som er bestemt til å bære en vindusruteenhet 2 i et vindu, samt en annen ramme 3. Disse to rammene består av flere, atskilte profilelementer av i og for seg kjent type. Rammene omfatter isolasjon 4 av skumplast. Isoleringen av rammene foregår på samme måte, og det er således bare nødvendig å beskrive isoleringen som utføres på rammen 3. Fig. 2 viser partiet II-II omsirklet på fig. 1 i en for-størret målestokk. Rammen 3 omfatter en profildel 5 som er rettet mot utsiden av huset, samt en profildel 6 som vender mot husets indre. Profildelene omfatter underskårede riller 7 bestemt til å gripe inn i tilsvarende eller tilhørende kanter 9 på en plastlist 8 som fortrinnsvis fremstilles av hård plast. En plastlist skal innskyves i rillene 7 for å forbinde de to profildelene. For å kunne skyves inn i rillene 7 bør kantene 9 på plastlistene passe lett inn i rillene 7, slik at det dannes en klaring i rillene når de er satt sammen. For å oppnå de toleranser som er nødvendige for rammenes påtenkte bruk, plasseres de to profildelene 5,6 i en fastspen-ningsanordning eller holder. Holderen vises skjematisk på fig. 3 og omfatter i alt vesentlig to vertikale sidedeler 10 og 11. Sidedelen 10 står fast, mens sidedelen 11 er regulerbar ved hjelp av et kilesystem 12, som omfatter to samvir-kende kiler 13 og 14. Kilen 14 er regulerbar i høyden ved hjelp av dimensjons- eller kalibreringsblokker 15, som har ulike størrelser for å tilveiebringe ulike avstander mellom sidedelene 10 og 11. En fjær 16 presser kilen 13 ved sidedelen 11 mot den bevegelige kilen 14. Ved hjelp av dimensjonsblokken 15 kan avstanden mellom sidedelene 10 og 11 justeres meget nøyaktig.

I det dannede rommet plasseres formdelene 17a og 17b. Disse formdelene er slik tildannet at det dannes et formrom mellom disse for mottakelse av den sammenbygde profilen.

Den nederste formdelen 17a har en plan underside, mens den mellomliggende formdelen 17b har såvel oversiden som undersiden tildannet i overensstemmelse med den profilen som skal fremstilles .

Holderen lades ved først å plassere den nederste formdelen 17a i holderen 10, 11, hvoretter en sammenbygget profil 2

med plastlist 8 plassert i rillene, plasseres over formdelen 17a, og en ytterligere formdel 17b plasseres deretter over denne osv. Hver profil har en lengde på ca. 6 meter, og hver holder kan omfatte et utvalgt antall stablede profiler.

Fig. 4 viser en mer detaljert utførelse av holderen ifølge oppfinnelsen. Holderen kan omfatte flere tilstøtende sidedeler 10, 11, slik at flere grupper profiler kan fremstilles samtidig .

Rommet 18 som skal fylles med skumplast er tilgjengelig fra begge ender og lukkes ved hjelp av plugger, idet hver plugg er anordnet med en ventil. Pluggen konstrueres slik at den kan slippe ut luft inntil skumplastmaterialet når pluggen, hvoretter materialet lukker pluggen og hindrer at skumplastmaterialet presses ut av rommet 18. På denne måten kan det bygges opp et trykk inne i rommet 18.

Innføring av skumplastmateriale i rommet 18 utføres på kjent måte, hvorved de to komponentene av skumplastmaterialet sprøytes mot hverandre inntil fullstendig blanding er oppnådd, hvoretter blandingen sprøytes ut gjennom en dyse. Dysen plasseres i pluggen, og en hensiktsmessig mengde skumplast sprøytes inn i rommet og deretter tillates å reagere. Skumplasten kommer inn i rommet 18 umiddelbart etter at blandingen ut-sprøytes langs hele lengden av profilen, slik at man oppnår jevn fordeling. Reaksjonen starter umiddelbart og det dannes en gass, freon, som igangsetter oppskummingen og ekspansjonen av plastmaterialet. Det bygges derved opp et indre trykk i rommet 18, som lukker ventilene i pluggene. Den videre ekspansjonen medvirker at skumplastmaterialet presser plastlisten 8 oppover mot formdelene 17a, 17b og profildelene oppover mot respektive sidedeler 10, 11 av holderen. Derved vil dimensjonene av aluminiumprofilen bestemmes nøyaktig ved hjelp av holderen. Etter at skumplastmaterialet har ekspandert vil det herdes og oppfylle hele rommet 18.

For at skumplastmaterialet skal ekspandere på riktig

måte og utøve det forutbestemte trykket og herde innen rimelig tid, bør rommet 18 ha en temperatur i området 30-40°C. Dette oppnås meget lett på kjent måte.

I visse tilfeller er det usikkert om ekspansjonen av skumplasten er tilstrekkelig for å presse aluminiumprofil-de lene mot holderens sidedeler 10, 11. Av denne grunn kan formens deler 17a, 17b tilveiebringes med belger 20 som er vist med stiplede linjer på fig. 3. Belgen 20 forbindes med en kilde for lufttrykk og presser profilen ut mot respektive sidedeler 10, 11.

Et problem kan oppstå ved at skumplastmaterialet presses ut gjennom klaringene som vil foreligge mellom rillene 7 og kantene 9 på plastlisten 8. Hvis dette skjer, kan skumplasten unnslippe ut av rommet 18, noe som ikke er ønskelig. For å unngå dette problem kan hver formdel utformes med en innsats 21 som ligger direkte an mot plastlisten 8 og presser denne nedover slik at det oppnås tetning ved de to kantene av plastlisten. På denne måten unngås at skumplastmaterialet presses ut gjennom rillene 7. Det er også mulig å anvende det inn-vendige trykket i skumplastmaterialet for å presse plastlisten utover som vist på fig. 2, hvorved skumplastmaterialet som kommer inn i rillene 7 ikke kan trenge videre utover.

En annen mulighet til å løse dette problemet er å tilveiebringe utstikkende tetningskanter 23 på kantene av plastlisten som vist på fig. 6 for å danne en såkalt labyrintpakning som forsinker skumplastmaterialet i tilstrekkelig grad, slik at det får tid til å herde.

For å oppnå at innsatsen 21 skal utøve et passende trykk mot plastlisten, kan det anordnes pnevmatiske sylindre 19

for å utøve et forutbestemt trykk mot den øverste formdelen,

se fig. 4.

Når en viss tid har passert fra innføring av skumplastmaterialet og dette har ekspandert og delvis herdet, kan trykket fra luftsylindrene slås av slik at skumplastmaterialet kan ferdigherdes.

Profilen fremstillet på denne måten har mekanisk stabi-litet. Plastlistene, sammen med aluminiumprofilen, danner i alt vesentlig jevne og glatte overflater, som er lette å rengjøre. Fremfor alt dannes ingen vannlommer slik at noen form for drenering av profilen er nødvendig i forbindelse med skumplastisolasjonen. Drenering eller avløp kan plasseres andre steder. Derved dannes ingen kondensflater eller sjikt som ellers kan influere på og redusere isolasjonsevnen.

Hendelsesvis foreligger problemer i forbindelse med å oppnå jevn fordeling av skumplastmaterialet før det har rea-gert, i og med at profilene er temmelig lange. Som beskrevet ovenfor utsprøytes skumplastblandingen fra en ende av profilen.

En annen metode som gjør det mulig å anbringe ekspanderende materiale i et rom meget raskt, jevnt og uten søl, illustreres på fig. 17 som er et skjematisk perspektivriss som illustrerer anordningen for å utføre denne metoden.

På fig. 17 er vist to aluminiumprofiler 5, 6 som er sam-menbundet ved hjelp av to plastlister 8 som foran beskrevet. Plastprcfilen har en ribbe eller kant 11 som strekker seg

inn i rommet 10. Et tynt plastrør 28 oppskjæres i lengderet-ningen ved hjelp av en skarp kant eller kniv 29. En drivaksel 30 som samvirker med en tomgangsvalse 31 mater røret i venstre retning som vist på fig. 17. I det trauet 32 som herved dannes plasseres blandevæsken ved hjelp av en dyse 33 med samme has-

tighet som innmatningshastigheten til røret 28. Røret styres ved hjelp av ribben 11 og innføres i rommet 10 på den måten som illustreres på fig. 17. Når hele røret 28 er innskjøvet i rommet 10, vil reaksjonskreftene i væsken på innsiden av røret ekspandere og forsvinne fra røret 28 på innsiden av rommet 10 som foran beskrevet.

For å øke den mekaniske stabiliteten kan aluminiumprofilen passere under en valse som virker mot kantene av rillen 7 med sikte på å bøye kantene slik at de griper mot plastlisten

8. Valseutstyret fremgår av figurene 7a og 7b, mens fig.

8 viser en behandlet profil. Det fremgår av fig. 8 at det er klart at valsen presses mot en kant 24 i rillen 7, slik at kanten bøyes innover og minsker åpningen i rillen 7 og klemmer halspartiet 25 på plastlisten 8. Valsen er slik anordnet at en viss klemkraft utøves mot halspartiet 25 som låser og klemmer plastlisten 8 i stilling. Valseutstyret kan også omfatte måleutstyr slik at en kan kontrollere om profilen har fått de forønskede dimensjoner.

Valseutstyret fremgår bedre av figurene 7a og b og omfatter flere valser 26 som i flere trinn bringer kanten 24

til den formen som fremgår av fig. 8. Hver valse kan oppdeles i to partier som vist ved linjen 27.

Fastspenningsrammen eller holderen kan utgjøre en del

av en automatisk maskin som omfatter tre ulike magasiner som sirkulerer i en lukket krets. Det første magasinet fylles, samtidig som det andre magasinet anvendes i forbindelse med plastskumtrinnet, idet det tredje magasinet er plassert ved en utleveringsstasjon for levering til valseutstyret. Mellom fylletrinnet og skumplasttrinnet eller i en hvilken som helst annen stilling kan det anordnes en oppvarmingsstasjon for å sørge for at delene har riktig temperatur i forbindelse med skumplasttrinnet.

Aluminiumprofildelene 5 og 6 anodiseres hensiktsmessig før monteringen ifølge foreliggende oppfinnelse. Overflate-belegget kan imidlertid beskadiges under behandlingen, og det er hendelsesvis nødvendig å reparere anodiseringen. Det kan også være nødvendig å male overflatene etter monteringen, noe som må gjøres ved relativt sterk varme. Dette er imidlertid mulig å gjøre med profilen ifølge foreliggende oppfinnelse på grunn den forsterkningen som oppnås ved hjelp av de hårde plastlistene 8 og ved hjelp av den mekaniske låsingen som oppnås ved hjelp av valsingen.

Som vist på tegningene er plastlistene 8 utført med en utstikkende kamribbe 11 som strekker seg langs hele lengden av listen. Som det fremgår av fig. 1, nedre del, er denne kamribben ment å skulle tilveiebringe en låsing sammen med de øvrige forsenkninger i profilen, slik at det er mulig å forbinde en uisolert profil til en isolert profil, f.eks. støtfangere og andre forbindelsesprofiler m.v. For at låsingen skal passe er kamribben 28 plassert i noe forskjøvet stilling.

Når kamribben ikke anvendes for låsing bøyes den på innsiden av skumplasten. Vindusruter, støtfangereog forbindelsesprofiler kan således forbindes både til innsidenog utsiden uten at kuldebroen brytes. Figurene 9-12 viser noen utførelsesfor-mer for låsemuligheten til denre kamribben.

Det er innlysende at en økning av behovet til isolasjon

i forbindelse med vinduer med k-verdier mindre enn 2,0 inne-bærer at stor omtanke må utøves for å oppnå et akseptabelt produkt. En mulig videreutvikling er å anvende en ytre profil av aluminium som er motstandsdyktig like overfor vær og vind, samt en plastprofil som omfatter isolerende skumplast. Ved en slik utførelsesform kan plastlistene som anvendes i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse utgjøre en integral del av den indre plastprofilen. Figurene 13-16 viser noen slike utførelser, hvor plastprofilene er opptegnet med to tynne linjer, mens alumiumsprofilene er opptegnet med en bred kompakt linje. Ytterligere varianter er selvsagt mulige.

I ovennevnte beskrivelse er oppfinnelser, beskrevet i detalj med henvining til noen foretrukne utførelsesformer for oppfinnelsen. Det vil for en fagmann være innlysende at oppfinnelsen kan modifiseres på mange måter innenfor rammen for oppfinnelsen. Oppfinnelsen er bare begrenset i henhold til vedlagte patentkrav.

Claims

1. Isolert sammenbygget profil, omfattende i det minste to atskilte profildeler (5,6) utført med riller (7), idet plastlister (8) står i inngrep med rillene og forbinder profilene og danner et lukket rom (10) hvori anbringes skumplast, karakterisert ved at profildelene (5,6) som forbindes ved hjelp av plastlistene (8) plasseres i en holder mens skumplaten innføres og ekspanderes og herder i rommet (10), idet holderen bestemmer dimensjonene av den sammenbygde profilen, og ved at eventuelle ytterkanter av rillene (7) valses etter herdingen av skumplasten og den sammenbygde profilen fjernes fra holderen, med sikte på å tilpasse eventuelle klaringer mellom rillene og kantene av plastlistene.

2. Sammenbygd profil som angitt i krav 1, karakterisert ved at rillene (7) er underskåret og ved at plastlisten (8) omfatter tilsvarende utformede kanter for inngrep med rillene, dog med en klaring.

3. Sammenbygd profil som angitt i krav 1, karakterisert ved at profildelene (5,6) er aluminium-prof iler og ved at plastlistene (8) er laget av hård plast.

4. Sammenbygd profil som angitt i krav 1, karakterisert ved at plastlisten (8) er tilpasset for å utgjøre en i alt vesentlig jevn ytre overflate sammen med de ytre kantene av rillene (7).

5. Sammenbygd profil som angitt i krav 1, karakterisert ved at plastlisten (8) tilnærmet på det midtre partiet omfatter et fremspring eller en ribbe (11) som er tilpasset for å låse en annen aluminiumprofil til den sammenbygde profilen.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av en isolert sammenbygd profil som angitt i krav 1, omfattende i det minste to profildeler (5,6) med riller (7), idet plastlister (8) står i inngrep med rillene og forbinder profildelene og danner et rom (10) som inneholder skumplast, karakterisert ved at profildelene (5,6) er plassert i en holder som bestemmer dimensjonene av den sammenbygde profilen, at plastlisten (8) innskyves i rillen (7) i profildelene ved plassering av profildelene i holderen for å danne et lukket rom (10) sammen med profildelene, at skumplasten innskyves i rommet og bringes til å ekspandere og herde i dette, og eventuelt ved at kantene på rillene (7) valses for å holde plastlistene og fiksere eventuelle klaringer mellom rillene og kantene (9) av plastlistene.

7. Anordning for fremstilling i henhold til fremgangsmåten angitt i krav 6 av en isolert sammenbygd profil som angitt i krav 1, hvorved den sammenbygde profilen omfatter i det minste to profildeler (5,6) med riller (7), idet plastlistene (8) står i inngrep med rillene og sammenbinder profildelene og danner et lukket rom (10), hvori det er plassert skumplast, karakterisert ved en holder (10-17) hvori profildelene (5,6) som er bundet sammen ved hjelp av plastlistene (8) plasseres når skumplasten ekspanderer og herder, idet holderen fastlegger dimensjonene av den sammenbygde profilen, samt eventuelt en valsemaskin (26) som er tilpasset for å valse kantene av rillene (7) etter ekspansjonen av skumplasten for å fiksere plastlistene.

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at holderen omfatter to sidedeler (10,11) som er innbyrdes regulerbare og som bestemmer dybden av den sammenbygde profilen, samt formdeler (17a,17b) som er anordnet for å fiksere profildelene mot veggene av sidedelene.

Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved plugger som er tilpasset for å lukke rommet som skal brukes for skumplast.

10. Fremgangsmåte for innføring av skumplastmateriale i en sammenbygd profil som angitt i krav 1, karakterisert ved at et tynt plastrør oppskjæres i lengde-retningen, en skumplastblanding innføres i det herved frem-brakte trau, røret mates inn i rommet i profildelene, hvoretter skumplastmaterialet ekspanderer og unnslipper fra røret og fyller hele rommet og herder deretter i dette.