SE1651116A1 - Profilerat plastelement - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett profilelement tillverkat av plast, företrädesvis med en ramprofil och karm eller annan glasinslutning samt för fönsterramar eller liknande, innefattande ett flertal kamrar vilka är fullständigt skummade med ett skummaterial och där det i åtminstone en av kamrarna är anordnat ett förstyvningselement. Uppfinningen avser dessutom en karm av denna typ av profilelement med ett glashållande element tillverkat av plast vilket även det är fyllt med skum, företrädesvis polyuretanskum, samt en fönsterram innefattande detta profilelement.

Description

1PROFILERAT PLASTELEMENT Uppfinningen avser ett profilerat plastelement, företrädesvis för användningsom en ramprofil och fönsterkarm eller annan glasinslutning samt förfönsterbågar eller liknande innefattande ett flertal kamrar.

Fönsterkarmar eller ramprofiler, vilka sammansätts genom gerning för attforma fyrsidiga karmar eller fönsterramar är konstruerade med inneslutnakammare i syfte att erhålla stabilitet och isolering, det vill säga profilernastvärsnitt är uppdelat med hjälp av flera innerväggar så att det bildas ett flertalkamrar. Dessa kamrar är huvudsakligen fyllda med luft för att därigenomundvika onödiga komplikationer vid tillverkningen av profilerna genom extrudering.

I syfte att förbättra styrkan i området för en eller flera glaspaneler (två eller trelaminerade glaspaneler) integreras en förstärkning eller förstyvning i en av destörre kamrarna av det profilerade elementet eller profilerade karmen iområdet för panelen så att fönsterkarmstabiliteten säkerställs.

Utöver detta är det känt att delvis använda förstyvningsprofiler av polyuretanför att förbättra de isolerande egenskaperna hos profilerade plastelement förfönsterprofiler (karmar och fönsterramar) då den direkta skumningen avfönsterprofilkammare innebär tekniska problem (se DE 103 56 49 A1).

Att införa polyuretanskumkärna i några kamrar i det profilerade elementet vidtillverkning av fönster eller dörrkarmar (se AT 410 350 A) ger dock upphov tillsvårigheter vid tillverkning av element med större dimensioner samt resulterar i ej tillfredställande värmeöverföringsvärdena. rfafzrltøw: *tfgyz-:tzfzfgaaisan å ÉWï/*uñfïtbš Hål. U få få zF/ïlfí i? N "FXWN Fk 2 Syftet med uppfinningen är således att tillhandahålla ett profileratplastelement vilket dels är lätt samt, vad det gäller värmeöverföringsvärden,uppfyller kraven för passiva hus, och på samma gång även uppvisar högstyvhet samt hög kapacitet att bära mekaniska laster. Uppfinningens syfte äräven att tillhandahålla en korresponderande karm (fönsterkarm) och enfönsterram samt en kombination av dessa för att bilda ett fullständigtfönstersystem.

Dessa syften vad det gäller profilerade element uppnås med uppfinningen enligt särdragen som anges i patentkrav 1.

Vad det gäller en fönsterkarm, en fönsterram eller en kombination av karmoch fönsterram så uppnås de ovan angivna syftena med hjälp av särdragenenligt patentkrav 8, 10 och 11.

Enligt uppfinningen så tillhandahålls ett profilerat plastelement, företrädesvislämpat för fönsterkarmar eller andra glasinslutningar, fönsterramar,dörrkarmar etc, vilket är utformat som en multikammarprofil innefattande ettflertal kamrar vilka är huvudsakligen fullständigt fyllda med ett skummandematerial, företrädesvis polyuretan; varvid åtminstone en av nämnda kammareär försedd med ett förstärknings eller förstyvningselement. Därtill är detväsentligt att alla kamrar tillhörande det profilerade elementet är åtminstonehuvudsakligen fullständigt skummade och att ett förstyvningselementanvänds, i synnerhet en ihålig stålprofil vilken företrädesvis är en öppen profil,så att nämnda profilerade element, och därigenom karmen eller fönsterramensom består därav, dels erhåller mycket höga värmeisolerande egenskaperoch uppvisar ett värmeöverföringsvärde Uw < 1, samt även uppvisar tillräckligmekanisk stabilitet.

Företrädesvis utgörs förstyvningselementet av ett C-format alternativtrektangulärt metallelement med öppet tvärsnitt vilket är fullständigt omslutetav det skummade materialet. 2ífêï2ï'-O?~ï3~fš 'låflšfi är”'ëwhlofifqääriæssfïšzïfïëåRàfllráíïílåíåšë Åšäáštíëíelfltšïï* ÉïffšfiïláïtflšäšiïïSC;irlvlišäféiršßæüíåêšišíïïïšjáïlålš Fšïïíywlåííwlïalïïšlyïíšlåiiï ífšíííïàíšllë7ï2ëši QGGIÉÉWÉ 'É üßšlfëê7dèXppi:cašisrrlaëxrlmgfiiilíï Lšof: Företrädesvis utgörs nämnda skummade material av polyuretan vilket har enprocesstemperatur eller exoterm reaktionstemperatur vilken inte överstiger 80till 90°C.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen framgår av de osjälvständigapatentkraven.

Uppfinningen kommer att beskrivas mer i detalj nedan med hjälp av exempeloch bifogade illustrationer, i vilka Fig. 1 är en tvärsnittsvy av en profilerad ram tillhörande en karm enligt enutföringsform av uppfinningen; Fig. 2 är en tvärsnittsvy av en kombination av karm och fönsterram; Fig. 3 visar en datorsimulering avseende den isotermiska kurvan tillhörandekombinationen enligt figur 2, samt andra utföringsformer; Fig. 4 visar en tvärsnittsvy av en kombination av en karm och fönsterramenligt en annan utföringsform för värmeabsorberande yttre ytor, snarlikutföringsformen som visas i Fig. 2; och Fig. 5 visar en tvärsnittsvy av en kombination av en karm och fönsterramenligt en annan utföringsform för värmefrånstötande (reflekterande) yttre ytor, snarlik utföringsformen som visas i Fig. 2.

Fig. 1 visar en profilerad ram P tillhörande en karm 1 (se Fig. 2). Nämndaprofilerade ram P (glaspanel samt glasfixeringslist visas ej) består av ettflertal skummade kammare 7; ett förstyvningselement, företrädesvis ettprofilerat stålelement 9, lämligen infört i den största kammaren 7a.

Vad det gäller ytterligare beskrivningar avseende den profilerade ramen Penligt Fig. 1, så hänvisas till beskrivningen tillhörande Fig. 2 nedan. :zfirlzaírifflisfa æzïxsfi klzvksæilurßiïzv s? l-:vxlfßtw :arms Ria,i>>,«fß:r";,-: harx,,w<>ifatl~i=zl~,flls :fw osafsfrzlmïfrafl :zfffæ :m 2 s 4 Fig. 2 visar en tvärsnittsvy av en karm 1 samt schematiskt en lamineradglaspanel 2 anordnad däri och fixerad i nämnda karm 1 med hjälp avtätningsprofiler 3 och en glasfixeringslist 4.

I Fig. 2 visas karmen 1 i kombination med en fönsterram 5 vilken nämndakarm 1 är sammankopplad med, eller anligger under tryck med hjälp avtätningsprofiler 6.

Det speciella särdraget eller egenskapen hos profilerade ramen P (Fig. 1) ochhos karmen 1, fortsättningsvis refererat till som fönsterkarm 1 innefattande ettantal kamrar 7, är huvudsakligen detsamma, det vill säga åtminstone ettflertal av dessa kamrar, omkring 75%, är fullständigt fyllda eller skummademed polyuretanskum 8 vilket används som skummaterial, varvid nämndapolyuretanskum 8 företrädesvis omgående skummar kamrarna 7 tillhörandefönsterkarm 1. Det är önskvärt att samtliga kamrar 7 skumfylls fullständigt föratt erhålla de bästa värmeisoleringsvärdena. Dock skall "samtliga kamrarskumfylls huvudsakligen fullständigt” tolkas att innebära från 100% av antalet kamrar 7 ner till omkring 75% av antalet kamrar 7.

Ett annat utmärkande särdrag hos fönsterkarmen 1 är att den störstakammaren 7a innefattar ett öppet profilerat stålelement 9 vilken utgörförstyvningselement i fönsterkarmen 1. Stålelementet är fullständigt omslutetav nämnda skumningsmaterial av polyuretan och uppbärs, om det behövs, avväggutskott från kammarens 7 vägg.

Tack vare den nära fullständiga skumningen av hela tvärsnittet hos profilentillhörande fönsterkarmen 1 uppvisar denna karm ett Uw-värde vilket uppfyllerkraven för passiva hus och vilket värde uppgår till < 0.8 (termiskt bryggvärdeA = 0.3 W/m2K).

Den profilerade stålförstyvningen 9 bidrar till att öka den statiska styvhetenhos fönsterkarmen 1, samt som skydd mot inbrott och på samma gång även 2:3: ,:2,í,ï«f» \J:\__Vf\:<>iig;=fwisarfis:zx<šífeïiï\if;gazß 5 som isotermiskt Iedelement i nämnda fönsterkarm 1 i kombination med denlaminerade glaspanelen 2 vilket mätningar och simuleringsresultat har påvisat(se figurer 2a-2d).

I Fig. 1 där fönsterramen 5 visas i genomskärning och vilken påkorresponderande sett är skummad till åtminstone 75%, men företrädesvisfullständigt, visas en utföringsform försedd med kammare (kammare 11)fyllda med ett skummande material, företrädesvis polyuretanskum 8. Denstörsta kammaren 13 är här företrädesvis även försedd med ettförstyvningselement 12 vilket träcker sig vertikalt så som den lamineradepanelen samt den uppstyvade kammaren 7a tillhörande fönsterkarmen 1.Förstyvningselementet 12 utgörs företrädesvis av en profilerad ihåligstålkomponent vilken även den är fullständigt omsluten av ett skummandematerial, i första hand polyuretanskummaterial 8. Även här resulterarkombinationen av PUR skummande material 8 med den profileradeförstyvningen 12, företrädesvis tillverkad av stål eller fiberförstärktplastmaterial, dels i mycket hög värmeisoleringskarakteristik hosfönsterramen 11, samt mycket tillfredställande mekanisk stabilitet och skyddmot inbrott eller liknande. Profilerade stålförstyvningen 12 kan även om detskulle behövas uppbäras av utskott 14. Även i denna utföringsform är den profilerade ramen tillhörande fönsterramen5 med sina kamrar 11 skummad med polyuretan på plats, där företrädesvisett polyuretanskum med en densitet från 30 till 40 kg/ms används.

Detta skum vilket uppvisar ett Å-värde uppgående från omkring 0.021 till0.031 möjliggör överensstämmelse med passivhuskraven eller kraven för låg- energihus med en värmeöverföringskoefficient Uw s 0.8.

Uppfinningen tillhandahåller ett fönster och/eller ramprofil för fönster ellerdörrkarmar vilka dels har låg vikt, uppvisar hög mekanisk styrka samt utöver lZÉ-'lišïíëfl-f 'ïlïfçïšfl ä! i Nöååš a y ~ t :ëfßäiššïzüifllzffifåšfifšfllïš rílïüšíïššwlÄšßÉlä' ÉTC kllilfffx få å šfí. U S; Éšïiïjiälåíåíïl* oFfašïrflyåxíåàñïiš f 05650 .TVÅ-fil 2382*- g Tf _Ä_;1.;n;í~%:ceæsafwïextüwšï ißšßáoc (fgïxs 6 det även har hög mekanisk stabilitet så att ett polyuretanskum med låg densitet och särskilt högt motstånd mot värmeöverföring kan användas.

Det är särskilt fördelaktigt att en glasfixeringslist 4 vilken även den ärskummad med polyuretanskum 8, vilket visas i Fig. 1. Därigenom kan värmeisoleringsförmågan förbättras ytterligare.

Korresponderande datorsimuleringar av kombinationen fönsterram / karm visas i figur 3a till 3d där isotermerna är markerade med 15.

Fig. 3a visar en utföringsform med förstyvningsprofil (stålprofilelement 9)anordnat endast i karmramen 1 av fönstret; kammaren 11 tillhörandefönsterramen 5 är skummad med ett polyuretanskum 8 med Å = 0.031 vilketäven används för skumning av kamrarna 7 i fönsterkarmen 1. Sammantageterhålls ett Uf-värde på 0.82 W/km2K. I Fig. 3b är förstyvningselementet 12 avstål inte enbart anordnat i fönsterkarmen 1 utan även i fönsterramen 4. Fördenna kombination erhålls då kamrarna i profilerna 1 och 4 (karm ochfönsterram) skummas med ett PUR skum med ett A-värde uppgående till0.021 och ett Uf-värde uppgående till 0.94 W/m2K.

Vid användning av ett polyuretanskum med ett Å-värde uppgående till0.021erhå||s Uf-värdena som listats i tabellen nedan; de korresponderanderesultatet avseende PUR skum med Å = 0.021 visas i Figs. 3c and 3d (medoch utan ramförstyvningar).

Uf-värde Uf-värdeEndast karm 1 med 0.82 W/m2K 0.74 W/m2Kstålprofil 9Karm 1 och fönsterram 0.94 W/m2K 0.84 W/m2K 5 med stålprofilelement 9, 12:acw :z 34 xffygwsegaf;.smilmzäetšsiëcka:Iz kiwwaiifëzsiv Sto:rræïrhrrxw mrz:=.:~.@§:yx:¿:s_a\2:ofaesšørxm f: > Ett fönstersystem bestående av en fönsterram och en karm kan såledeserhållas genom att kombinera förstyvnings eller förstärkningselement och attdels fullständigt, eller åtminstone huvudsakligen fullständigt, skummakamrarna i de profilerade elementen med polyuretan med relativt låg densitetoch därigenom tillhandahålla ett fönstersystem med godavärmeisoleringsegenskaper som uppfyller kraven för passiva hus.

I detta arrangemang är det även särskilt fördelaktigt att använda ihåliga plastprofilremsor skummade med polyuretanskum som glasfixeringslister 4.

Profilerade lister lämpligen tillverkade av fiberförstärkt plast ellerfiberförstärkta pressade material kan även användas som profilerade förstyvningselement 9, 12.

Ytterligare en utföringsform av uppfinningen, företrädesvis för användning i ettfönstersystem innefattande en fönsterkarm 1 tillhörande ett öppningsbartfönster i kombination med en fönsterram 5 visas i figur 4. Ett profileratstålelement 9 är anordnat i den största kammaren 7a i fönsterramen 1.Stålelementet 9 har en stympad konisk form alternativt en trapets-formadöppen ihålig profil och utgör förstyvningselement i kammaren 7a som ärfullständigt fylld med polyuretanskum. Vanligtvis stödjer eller anliggerprofilelementet av stål mot inåtriktade utskott i kammaren 7a alternativtanligger det även mot kammarens vägg. I denna utföringsform är den yttrekammaren 7b, 7c, 7d vilken är anordnad vid utsidan av karmen 1, i detta fallföreträdesvis den yttre för-kammaren 7b, ej fylld med PU skum. Detta gällersåledes i denna utföringform även för de utåt placerade kamrarna 11b, 11c,11d, i detta fall företrädesvis den yttre för-kammaren 11b, i fönsterramen 5vilka ej är fyllda med skum. l den största kammaren 13 i fönsterramen 5 är ettprofilerat stålelement 12 anordnat som förstyvningselement. För dennautföringsform gäller även förklaringarna ovan med hänvisning till Figs. 1 - 3 så länge inget motsägande nämnts i detta stycke. fzíïtiïxšíflö-:l 127.34 ti.ëwrèoíëifçjzsrišsatéo ä; kli/XIAN HA U S; 3431 Fš“1F-*»°«"FE N lQFJ o F :CKER §{iš\šš Dessa profilelement används företrädesvis till fönster eller andra profilsystemvilka tillhandahålls med värmeabsorbering eller värmeabsorberandebeläggning, det vill säga belagda med en reflektionsdämpande färg (mörkarefärg) från vilken ett jämt utflöde av strålningsvärme från profilelementet (karm1, fönsterram 5) samt från den yttre ytan av profilerna är önskvärd i syfte attundvika en ansamling av värme i profilelementet nära dess yttre yta.

De skumfria kamrarna av karmen 1 eller fönsterramen 5 genereraråtminstone delvis även en viss awattning av profilerna.

I profilelement, så som karm 1 och fönsterram 5, vilka har en mycket ljus ellervit beläggning eller målning, det vill säga en relativt starkt värmereflekterandeyta eller beläggning, är risken för innesluten alternativt ansamlad värmeobefintlig och de yttre kamrarna, särskilt de yttre för-kamrarna 7b, 11b, fylldamed skum. Fig. 5 visar denna utföringsform med en karm 1 och enfönsterram 5 där de mot utsidan placerade förkamrarna 7b, 11b i såvälkarmen 1 som fönsterramen 5 är fullständigt fyllda med polyuretanskum (PUskumm), och till exempel endast de mellanliggande övergångskamrarna 7c, 7d respektive 11c, 11d är fria från den "på plats" utförda fyllningen med skum. Även denna fönsterram 5 innefattar i sin största kammare 13 en öppenstabiliserande stålprofil 12 vilken utgör förstyvningselementet.

Genom attjustera skummningsgraden hos profilelementen i området för deskummande respektive skumfria kamrarna inom profilelementen (karm 1,fönsterram 5) kan värmeöverföringsprofilen justeras under beaktande avvärmeinströmningen vilken kontrolleras av den yttre beläggningen eller målningen (grad av reflektion eller absorption) hos profilelementsystemet. 2C1?É-~ífß?~{š« E” åxiclíïfgäsiiââtlínïäßš?Ulvšfïïiíšš F? lfíšNKišímlfÉlššÉY íÉTï s» år?llívlvffëN bål-WU SSÉÄšÉ$1VÄåšwíänmšltwlïàir:éšyïíišåïš?1ÛåššèäülfëäífšlÉiílfššïíujšií “ 9 Uppfinningen kan givetvis även användas för dörrelement eller andraprofilerade element som monteras i väggar tillhörande byggnader eller inom området för prefabricerade hus. Éíí) 'r 2? f, f «~ íÉ Cl i"§\1\*/Xl\šš^ É.

Claims (1)

1. Ett profilerat plastelement, företrädesvis för karmar eller annanglasinslutningsbärare eller fönsterramar, innefattande ett flertal kamrar,varvid approximativt 75 °/> av antalet kamrar till 100 °/> av antaletkamrar (7, 11) är fullständigt skummade med ett skummaterial (8) ochav att det i åtminstone en av de fullständigt skummade kamrarna (7a,13), vars kammarvolym är större än kammarvolymen hos övrigakammare (7, 11), är anordnad ett förstyvningselement, varvidprofilelementet innefattar en yttre värmesträlningsabsorberande ellervärmesträlningsreflekterande yta eller beläggning, varvid detskummade materialet (8) är polyuretanskum som har en densitet fràn30 till 40 kg/ms och ett Å-värde uppgående till 0,021 till 0,031. Profilelementet enligt krav 1, kännetecknat av attförstyvningselementet i nämnda kammare (7a, 13) är omslutet av nämnda skummade material, företrädesvis av nämnda polyuretanskum (s). Profilelementet enligt krav 1 eller till 2, kännetecknat av att förstyvningselementet (9, 12) är en profil,företrädesvis en huvudsakligen C-formad profil eller làdprofil tillverkadav stàl, av GFK (glasfiberförstärkt plast) eller liknande. Profilelementet enligt ätminstone ett av föregàende krav 1 till 3,kännetecknat av att en värmeöverföringsprofil justeras, underbeaktande av värmeinströmningen vilken kontrolleras av den yttrebeläggningen eller ytan, genom skumningsgraden hos profilelementetoch positionen för de skummade respektive skumfria kamrarna inom profilelementet. 5. Profilelementet enligt ätminstone ett av föregàende krav 1 till 4, 2 kännetecknat av att i kombination med åtminstone en, företrädesvisett flertal, glaspaneler (2) är kammaren (7a, 13) anordnad medförstyvningselementet (9, 12) huvudsakligen l en vertikal förlängning av nämnda glaspaneler (2). _ Profilelementet enligt ätminstone ett av föregàende krav 1 till 5, kännetecknat av att det innefattar ätminstone en utàt anordnad förkammare (7b, 11b) vilken inte är fylld eller delvis fylld med skum. _ En karm innefattande ett profilelement enligt ätminstone ett av de föregàende krav 1 till 6. _ Karmen enligt krav 7 innefattande en glasfixeringslist (4) tillverkad av ett plastmaterial och skummad med ett skummande material,företrädesvis polyuretanskum. _ En fönsterram innefattande ett profilelement enligt ätminstone ett av de förgäende kraven 1 till 6. 10. En kombination av karm enligt krav 7 eller 8 och en fönsterram enligt krav 9.