PL215836B1 - Sposób wzmocnienia profilu z tworzywa sztucznego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wzmocnienia profilu z tworzywa sztucznego, zwłaszcza profilu znajdującego zastosowanie w konstrukcji okien lub drzwi z tworzyw sztucznych w obiektach mieszkalnych oraz w obiektach użytkowych.

Rama okna lub drzwi z tworzywa sztucznego, stanowi zwykle płaską konstrukcję przestrzenną wykonaną z połączonych odcinków wzdłużnego profilu z tworzywa sztucznego, zwykle profilu zamkniętego. Profil o przekroju jednego rodzaju stanowi materiał wyjściowy do konstrukcji skrzydła okna lub drzwi, natomiast profil innego rodzaju stanowi materiał wyjściowy do konstrukcji ramy okna lub drzwi. Profile kształtowników skrzydła i ramy mają kształt wzajemnie się dopełniający na krawędziach styku skrzydła z ramą. Wewnątrz wymienionych profili ukształtowane są wzdłużne, zamknięte komory, stanowiące strukturalne wzmocnienie konstrukcji profilu, a jednocześnie spełniające funkcję dodatkowej izolacji termicznej skrzydła lub ościeżnicy okna. Te wzdłużne komory wydzielone są wewnątrz profilu skrzydła lub ościeżnicy wzdłużnymi przegrodami. Z tego punktu widzenia wyróżnić można profile 3-komorowe, 4-komorowe, 5-komorowe, a nawet profile o wyższej liczbie komór.

Dodawanie kolejnych komór w konstrukcji profilu, poza zwiększeniem gabarytów profilu i co za tym idzie zwiększeniem wytrzymałości mechanicznej, pozwala uzyskać wyższą izolacyjność cieplną skrzydła i ramy. Te właśnie elementy oraz uszczelnienie krawędzi styku skrzydła i ramy decydują o właściwościach cieplnych całości okna. Technologia wytwarzania szyb zespolonych pozwoliła z kolei uzyskać szyby o lepszych własnościach cieplnych niż reszta elementów składowych okna. Dlatego w konstrukcji profili skrzydła i ramy oraz na krawędzi ich styku należy obecnie poszukiwać rozwiązań pozwalających na eliminowanie strat ciepła, na przykład przez dodawanie kolejnych komór wewnątrz wymienionych profili konstrukcyjnych.

Problemem w konstrukcji okna pozostaje jednak, obok izolacyjności cieplnej, wytrzymałość mechaniczna skrzydła i ramy. Obciążenie profilu wzrasta bowiem wraz ze wzrostem ilości komór, z uwagi na wzrost ciężaru całkowitego okna lub drzwi oraz ciężaru wkładu szybowego.

Celem polepszenia wytrzymałości mechanicznej profili z tworzywa sztucznego, wewnątrz profili stosuje się elementy wzmacniające, usytuowane wewnątrz jednej z komór, których funkcją jest wzmocnienie i usztywnienie profilu. Taki wzdłużny element wzmacniający usytuowany jest wewnątrz przewidzianej dla tego celu komory, na całej długości poszczególnych elementów skrzydła lub ramy okna. Znany element usztywniający stanowi kształtownik najczęściej o profilu zamkniętym lub o profilu otwartym. Znane są również elementy usztywniające do tego celu, o przekroju w kształcie litery U lub o przekroju w kształcie litery C.

Znane tego rodzaju rozwiązanie pokazano w opisie polskiego zgłoszenia wynalazku nr P 379414. Wzmocnienie stanowi tu element usztywniający w postaci kształtownika wypełnionego materiałem spienionym. Ten kształtownik jest ułożony w komorze zbrojeniowej profilu z tworzywa sztucznego. Według tego znanego rozwiązania korpus wymienionego elementu usztywniającego stanowi kształtownik otwarty wypełniony materiałem spienionym, przy czym materiał spieniony w miejscu wzdłużnej szczeliny w ścianie korpusu przylega bezpośrednio do powierzchni elementu wewnętrznego komory zbrojeniowej profilu z tworzywa sztucznego.

Kolejne rozwiązanie wzmocnienia profilu przedstawione zostało w opisie patentowym niemieckim nr DE 195 47 471. Według tego znanego rozwiązania w kanale zbrojeniowym profilu z tworzywa sztucznego umieszczony jest kształtownik wzmacniający o przekroju zamkniętym lub o przekroju otwartym. Ten kształtownik wzmacniający zawiera wewnętrzne wywinięcie, tworzące wewnątrz wzdłużny występ ukształtowany w formę kanału na stopce, przebiegającego na całej długości wymienionego kształtownika wzmacniającego. Na przeciwległej do tego wewnętrznego kanału, ścianie kształtownika wzmacniającego, znajduje się wzdłużna szczelina. Według tego znanego rozwiązania kształtownik wzmacniający stanowi profil otwarty.

Według dalszego rozwiązania znanego z opisu patentowego europejskiego nr EP 1898037, izolowany termicznie profil budowlany z tworzywa poliuretanowego zawiera wewnętrzne wzmocnienie wykonane z tworzywa wzmocnionego włóknem, o małej przewodności cieplnej. Wzmocnione tworzywo plastyczne stanowi żywica poliestrowa, żywica epoksydowa lub żywica poliuretanowa.

Kolejne znane rozwiązanie wzmocnienia profilu ramy okna lub drzwi, zostało przedstawione w opisie patentowym nr EP 0 814 228. Według tego znanego rozwiązania profil wzmacniający jest umieszczony w przeznaczonym do tego celu kanale i jest wykonany z materiałów o różnych własnościach przewodnictwa cieplnego. Profil wzmacniający może być ułożony wspólnie z jednym lub więcej

PL 215 836 B1 metalowym kształtownikiem i jednym lub więcej kształtownikiem z tworzywa sztucznego. Elementy metalowego kształtownika mogą być ułożone na wewnętrznych powierzchniach kanału zbrojeniowego profilu kształtownika, zaś elementy z tworzywa przerywają mostki cieplne pomiędzy elementami metalowymi.

Znane sposoby wzmacniania profilu ramy okna lub drzwi polegają na tym, że do komory zbrojeniowej ukształtowanej w profilu ramy wsuwa się profil wzmacniający. Tolerancje wymiarowe, zaprojektowane specjalnie żebra wewnątrz komory zbrojeniowej, jak również nierówności ścian komory zbrojeniowej powodują ustabilizowanie położenia profilu wzmacniającego wewnątrz komory zbrojeniowej. W przypadku profili wzmacniających zawierających kształtownik otwarty wypełniony tworzywem spienionym, gdzie jedna ze ścian wzdłużnych wzmocnienia jest otwarta i ta powierzchnia wzmocnienia jest powierzchnią tworzywa spienionego, dodatkową stabilizację uzyskuje się poprzez współpracę powierzchni tego tworzywa z krawędzią lub z powierzchnią wrębu okuciowego lub innego elementu wewnętrznego przebiegającego wzdłuż komory zbrojeniowej. Opisane sposoby mocowania wzmocnienia wewnątrz komory zbrojeniowej nie dają jednak całkowitej możliwej sztywności wzmocnionej ramy okiennej lub drzwiowej, z uwagi na to, że na całej długości prostego odcinka ramy, opisane wzmocnienie wypełnia wnętrze komory zbrojeniowej jedynie w pewnym stopniu, pozostawiając pewne luzy, na których rama okna może pracować, odkształcając się stosownie do wielkości tych luzów. Nie zapewniają one także zabezpieczenia przed tworzeniem się mostków termicznych na styku korpusu wzmocnienia z powierzchnią wewnętrzną komory zbrojeniowej ramy okna lub drzwi.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wzmocnienia profilu ramy okna, o lepszych własnościach konstrukcyjnych i izolacyjnych.

Według wynalazku, sposób wzmocnienia profilu z tworzywa sztucznego zawierającego co najmniej jedną komorę zbrojeniową, polega na tym, że do komory zbrojeniowej profilu wprowadza się wzmocnienie w postaci wydłużonego kształtownika. Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że na powierzchni tego kształtownika formuje się co najmniej jedno wzdłużne zagłębienie, i to wzdłużne zagłębienie pokrywa się pastą ekspandującą, a następnie wsuwa się tak przygotowany kształtownik do wnętrza komory zbrojeniowej profilu i pozostawia się całość do czasu zakończenia reakcji ekspandowania pasty wewnątrz przestrzeni pomiędzy wewnętrzną powierzchnią komory zbrojeniowej, a zewnętrzną powierzchnią kształtownika wzmocnienia.

W korzystnej wersji sposobu według wynalazku pastą ekspandującą pokrywa się co najmniej dwa wzdłużne zagłębienia uformowane na powierzchniach co najmniej dwóch ścianach wymienionego kształtownika.

W innym korzystnym rozwiązaniu według wynalazku kształtownik ma uformowane cztery wzdłużne zagłębienia. Wszystkie te zagłębienia pokrywa się pastą ekspandującą, przed wsunięciem tego kształtownika do wnętrza komory zbrojeniowej.

Kształtownik wzmocnienia może zawierać na zewnętrznej powierzchni, zamiast jednej, co najmniej dwie wzdłużne listwy usztywniające, których ściany nie stykają się ze sobą. W tym rozwiązaniu według wynalazku, wzdłużne zagłębienie uformowane jest co najmniej w jednej z dwóch wymienionych listew usztywniających.

Pastą ekspandującą można wypełnić co najmniej jedno wzdłużne zagłębienie w każdej z listew usztywniających.

W kolejnej wersji wynalazku, gdy w każdej z listew usztywniających znajduje się więcej niż jedno wzdłużne zagłębienie, pastą ekspandującą wypełnia się wszystkie wymienione wzdłużne zagłębienia w każdej z listew usztywniających.

Dotychczas znane ze stanu techniki rozwiązania wzmocnienia polegały na wsunięciu kształtownika wzmacniającego do wnętrza komory zbrojeniowej profilu skrzydła lub ramy okna lub drzwi. Według wynalazku zaproponowano wyprofilowanie na powierzchni tego kształtownika co najmniej jednego wzdłużnego zagłębienia i wypełnienie go pastą ekspandującą przed montażem kształtownika w komorze zbrojeniowej. Po zamontowaniu tak przygotowanego kształtownika do komory zbrojeniowej, pasta ekspanduje i dociera do wszelkich szczelin pomiędzy powierzchnią kształtownika wzmacniającego a powierzchnią komory zbrojeniowej. Okazało się że pasta ekspandująca przyjmując postać pianki, nie tylko uszczelnia luzy pomiędzy kształtownikiem z ścianami komory zbrojeniowej, lecz staje się dodatkowym elementem składowym bariery dla przenikania zimna do wnętrza pomieszczenia.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania w poniższym opisie, a także na rysunku, na którym przedstawiono sposób wzmocnienia profilu skrzydła lub drzwi z tworzywa sztucznego profilem wzmacniającym.

PL 215 836 B1

Dla wzmocnienia profilu 1 skrzydła okna z tworzywa sztucznego zawierającego komorę zbrojeniową 11, oraz profilu ramy 2 zawierającego komorę zbrojeniową 21, do komory zbrojeniowej 11, 21 we wnętrzu profilu z tworzywa sztucznego wprowadza się wzmocnienie w postaci wydłużonego kształtownika 3. W przykładzie wykonania pokazanym na załączonym rysunku na powierzchni tego kształtownika 3 formuje się wcześniej cztery wzdłużne zagłębienia 4. Wzdłużne zagłębienia 4 przed montażem wzmocnienia w komorze zbrojeniowej 11, 21 pokrywa się pastą ekspandującą 5, a następnie wsuwa się tak przygotowany kształtownik 3 do wnętrza komory zbrojeniowej 11, 21 profilu 1, 2 i pozostawia się całość do czasu zakończenia reakcji ekspandowania pasty 5 wewnątrz przestrzeni pomiędzy wewnętrzną powierzchnią komory zbrojeniowej 11, 21, a zewnętrzną powierzchnią kształtownika 3 wzmocnienia. Na rysunku fig. 1 pokazano kształtownik 3 z listwami usztywniającymi 31, 32, gdzie w każdej z wymienionych listew są dwa wzdłużne zagłębienia 4, jednak w innych przykładach wykonania nie wyklucza się wykonania kształtownika 3 w innej wersji, na przykład z jednym, lub w innym przypadku z dwoma wzdłużnymi zagłębieniami 4, które przed montażem kształtownika w komorze zbrojeniowej 11, 21 pokrywa się warstwą pasty ekspandującej.

Wykaz oznaczeń na rysunku

1. Profil skrzydła okna lub drzwi.

11. Komora zbrojeniowa profilu skrzydła

2. Profil ramy okna lub drzwi.

21. Komora zbrojeniowa profilu ramy.

3. Kształtownik wzmacniający.

31. Listwa usztywniająca.

32. Listwa usztywniająca.

4. Wzdłużne zagłębienie.

5. Pasta ekspandująca.

Claims (6)

1. Sposób wzmocnienia profilu z tworzywa sztucznego zawierającego co najmniej jedną komorę zbrojeniową, polegający na tym, że do komory zbrojeniowej profilu wprowadza się wzmocnienie w postaci wydłużonego kształtownika, znamienny tym, że na powierzchni kształtownika wzmacniającego (3) formuje się co najmniej jedno wzdłużne zagłębienie (4), pokrywa się to wzdłużne zagłębienie pastą ekspandującą (5), a następnie wsuwa się tak przygotowany kształtownik (3) do wnętrza komory zbrojeniowej (11, 12) i pozostawia się całość do czasu zakończenia reakcji ekspandowania pasty (5) wewnątrz przestrzeni pomiędzy wewnętrzną powierzchnią komory zbrojeniowej (11, 21), a zewnętrzną powierzchnią kształtownika wzmocnienia (3).

2. Sposób wzmocnienia według zastrz. 1, znamienny tym, że pastą ekspandującą (5) pokrywa się co najmniej dwa wzdłużne zagłębienia (4) na powierzchniach ścian kształtownika (3).

3. Sposób wzmocnienia według zastrz. 2, znamienny tym, że pastą ekspandującą (5) pokrywa się cztery wzdłużne zagłębienia (4) na powierzchniach ścian kształtownika (3).

4. Sposób wzmocnienia według zastrz. 1, znamienny tym, że kształtownik wzmocnienia (3) zawiera na zewnętrznej powierzchni co najmniej dwie wzdłużne listwy usztywniające (31, 32), których ściany nie stykają się ze sobą, zaś wzdłużne zagłębienie (4) uformowane jest co najmniej w jednej listwie usztywniającej (31, 32).

5. Sposób wzmocnienia według zastrz. 3, znamienny tym, że pastą ekspandującą (5) wypełnia się wzdłużne zagłębienie (4) w każdej z listew usztywniających (31, 32).

6. Sposób wzmocnienia według zastrz. 5, znamienny tym, że pastą ekspandującą (5) wypełnia się więcej niż jedno wzdłużne zagłębienia (4) w każdej z listew usztywniających (31, 32).