WO2009100940A2

WO2009100940A2 - Wärmedämmende profilleiste für fenster- oder fassadenbauteile, sowie herstellverfahren und formwerkzeug

Info

Publication number: WO2009100940A2
Application number: PCT/EP2009/001047
Authority: WO
Inventors: Gerhard HÖRTRICH
Original assignee: Bbg Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2009-02-15
Publication date: 2009-08-20
Also published as: DE102008009495A1; EP2255056A2; WO2009100940A3; US20120028027A1; CA2752422A1

Abstract

Zur Herstellung einer hochwärmedämmenden Profilleiste (30) mit einem geschäumten Dämmkern (31) und einer den Dämmkern (31) umgebenden Umhüllung (32), wird ein Verfahren mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Bilden des Dämmkerns (31) durch Eintragen eines Schäummaterials in ein erstes Formwerkzeug, Entnahme des Dämmkerns (31) aus dem ersten Formwerkzeug nach Aushärtung, Einlegen des Dämmkerns (31) in ein zweites Formwerkzeug, Einschießen eines Hüllmaterials in das zweite Formwerkzeug zur Bildung der den Dämmkern (31) umgebenden Umhüllung (32), und Entnahme der Profilleiste (30) aus dem zweiten Formwerkzeug nach Ablauf einer Aushärtephase. Ferner betrifft die Anmeldung ein Formwerkzeug zum Ausführen des Verfahrens sowie eine Profilleiste (30), die gemäß diesem Verfahren hergestellt wird.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung einer Profilleiste, Formwerkzeug zur Verwendung in dem

Verfahren und mit dem Verfahren hergestellte Profilleiste

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Profilleiste mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Formwerkzeug zur Verwendung in diesem Verfahren mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 11 sowie eine mit dem Verfahren hergestellte Profilleiste mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 16.

Gestiegene Anforderungen an die Wärmedämmung von Neubauten und die immer weitergehende Verbreitung von Passivhäusern führen zu immer höheren Anforderungen an die Dämmleistung von Fenstern und Fassadenbauteilen. Durch opake Fassaden werden in Passivhäusern bereits extrem niedrige Wärmedurchgangswerte (U) von zum Teil unter 0,15 W/( m²K) erzielt. Zur weiteren Verbesserung wird die Verwendung von

Vakuumisolierglas (VIG) mit einem Wärmedurchgangswert U_G von 0,5 W/(m²K) bei einer Scheibendicke von unter 10 mm vorgeschlagen. Probleme bereiten die derzeit noch üblichen Fenster und Fassadenverkleidungen, da sich besonders an den Fenster- und Türrahmen Wärmebrücken ausbilden, die zu signifikanten Wärmeverlusten führen. Um dem zu begegnen, wird beispielsweise bei der Herstellung herkömmlicher Fensterprofile, die in der Regel aus einer Aluminium- oder Kunststoff-(PVC-)Stützkonstruktion bestehen, versucht, durch Ausfüllen der im Profil gebildeten Hohlräume mit offenporigem Dämmschaum eine Verbesserung der Dämmwerte zu erreichen. Nachteilig wirkt sich hierbei jedoch aus, dass die durch die Ausschäumung erzielten rechnerischen Verbesserungen in der Wärmedämmung durch die zur Stabilisierung der Profilhülle notwendigen Querstege kompensiert werden, da hier zahlreiche Wärmebrücken gebildet werden, die die Dämmwerte des Gesamtsystems erheblich verschlechtern.

Zur Lösung des Problems stellt die DE19516486 Fensterprofile und daraus hergestellte Fenster vor, die eine äußere Schale aus Hartintegralschaum und einen Kern aus

Isolierschaum aufweisen, wobei sowohl der Hartintegralschaum als auch der Isolierschaum aus einer Stoffgruppe stammen. Derartige Profile bieten Vorteile bei der stofflichen Wiederverwertung, da keine aufwändige Trennung der Komponenten vorgenommen werden muss. Zur Herstellung wird hierbei zunächst die äußere Schale produziert, die dann mit dem Isolierschaum ausgeschäumt wird. Nachteilig an diesem Herstellungsverfahren ist, dass sich im Innern der Profile stabilitätssenkende Hohlräume bilden können. Des Weiteren ist es aufgrund der vorgefertigten Schale nicht möglich, zusätzliche Elemente, wie beispielsweise Versteifungen, in die Profile einzulegen, so dass deren Verwendung stark eingeschränkt wird und ab einer bestimmten Profillänge keine ausreichende Biegefestigkeit mehr gewährleistet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, in dem Profilleisten mit niedrigsten Wärmedurchgangswerten auf einfache Weise hergestellt und ggf. Modifikationen der mechanischen Stabilität des Dämmkerns während des Herstellungsprozesses vorgenommen werden können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Formwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens sowie die damit hergestellten Profilleisten zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , ein Formwerkzeug gemäß Anspruch 11 und eine Profilleiste gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Profilleiste mit einem geschäumten Dämmkern und einer den Dämmkern umgebenden Umhüllung umfasst mehrere Schritte. Zunächst ist vorgesehen, durch Eintragen eines Schäummaterials in ein erstes

Formwerkzeug einen geschäumten Dämmkern zu bilden. Aufgrund seiner Offenporigkeit weist dieser, verglichen mit einem Vollmaterialkern, sehr gute Dämmeigenschaften bei geringem Gewicht auf. Nach der Aushärtung des Dämmkerns ist vorgesehen, diesen aus dem ersten Formwerkzeug zu entnehmen und anschließend in ein zweites Formwerkzeug zu überführen. Das zweite Formwerkzeug dient zur Bildung der relativ starren Umhüllung des Dämmkerns mit einem gießfähigen Material von höherer Dichte bzw. geringerer Porigkeit. Die Umhüllung bildet nach vollständiger Aushärtung die feste und hoch belastbare, geschlossenporige Oberfläche der Profilleiste und verbessert deren mechanische Stabilität sowie deren Dämmcharakteristik weiter. Die den Dämmkern umgebende Umhüllung wird dabei durch Einschießen eines Hüllmaterials in das zweite Formwerkzeug gefertigt. Dabei wird ein Schäum- bzw. Spritzgießwerkzeug beispielsweise stirnseitig am zweiten Formwerkzeug angesetzt und das Hüllmaterial anschließend in das Formnest eingedrückt. Aufgrund seiner Strömungscharakteristik und wegen der entsprechenden Ausgestaltung des zweiten Formnestes legt sich das Hüllmaterial als gleichmäßige Schicht um den Dämmkern. Den Abschluss des Verfahrens bildet der Schritt der Entnahme der Profilleiste aus dem zweiten Formwerkzeug nach Ablauf einer Aushärtephase. Die Länge der zweiten Aushärtephase liegt je nach Einstellung der Produktmerkmale des Hüllmaterials beispielsweise bei 20 und 60 Sekunden. 75 Es sei darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Schritte auch in Art eines

Strangverfahrens ineinander übergehen können, so dass insbesondere mit schnell aushärtenden Werkstoffen in Art einer Co-Extrusion verfahren werden kann. Hierbei ist insbesondere das zweite Formwerkzeug in Art einer Matrize ausgebildet. Im Interesse eines möglichst unkomplizierten Herstellungsprozesses und im Hinblick auf eine gute

80 Recyclingfähigkeit nach dem Produktzyklus wird es als empfehlenswert angesehen, wenn der geschäumte Dämmkern und die Umhüllung aus gleichartigen Materialien gebildet sind. In diesem Zusammenhang wird als besonders günstig erachtet, wenn der geschäumte Därnmkem und die Umhüllung aus Polyurethan bestehen. Polyurethan eignet sich aufgrund der im geschäumten Zustand ausgezeichneten Wärmedämmwerte sowie der besonders

85 hohen Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer, thermischer und chemischer Belastung bei der Verwendung als Hüllmaterial besonders gut als Material für die Profilleiste. Es lässt sich somit eine Profilleiste herstellen, die allen Anforderungen an die mechanische Stabilität bei geringem Gewicht, relativ niedrigen Materialkosten und sehr niedrigen Wärmedurchgangswerten gerecht wird. Ein weiterer Vorteil von Polyurethan ist,

90 dass sich das Schäumverhalten sowie die Aushärtzeit des Materials problemlos einstellen lassen, so dass der Schäumvorgang auch bei höherem Durchsatz in einen Herstellungsprozess eingetaktet werden kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor dem 95 Eintragen des Schäummaterials wenigstens eine Einlage, insbesondere eine Stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein Rohr aus Kunststoff oder einem Faserverbundmaterial oder ein Beschlagteil in das erste Formwerkzeug eingelegt wird. Eine derartige Modifikation des Dämmkerns ist bei den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung entsprechender Profilleisten nicht durchführbar, da hier die Einlagen bereits bei der

100 Herstellung der Hülle bzw. der Schale der Profile eingeplant werden müssten. Im hier vorliegenden Verfahren kann die Einlage jedoch bereits vor dem Eintrag des Schäummaterials in das erste Formnest in den Dämmkern eingefügt bzw. beim Schäumvorgang mit dem Schäummaterial umspritzt bzw. umhüllt werden und liegt beim Bilden der Umhüllung dann bereits an der vorher bestimmten Stelle vor. Ein für die Dichtheit

105 und Wärmebrückenfreiheit des Profils nachteiliges Durchbrechen der Hülle zum nachträglichen Einbau der Einlagen bzw. Beschlagteile ist somit nicht notwendig.

Um ein Aufschwimmen des Dämmkerns beim Einschießen des Hüllmaterials in das zweite Formwerkzeug zu verhindern, werden günstigerweise Positionierhilfen zur Zentrierung des 110 Dämmkerns verwendet. Diese Positionierhilfen können dabei bevorzugt an den Dämmkern angeformt sein, d. h. es erfolgt eine negative Abbildung der Positionierhilfen im ersten Formnest, so dass diese beim Schäumvorgang beispielsweise als Vorsprünge, Nasen, Nocken oder umlaufende Leisten auf dem Dämmkern gebildet werden. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, die Positionierhilfen

115 im zweiten Formwerkzeug anzuordnen. Diese können hier als Zentrier- oder Auflageleisteπ im Formnest bzw. im Bereich des Ansatzpunktes für das Schäumwerkzeug vorgesehen werden und verhindern somit eine Positionsänderung des Dämmkerns im Werkzeug. Vorteilhaft ist auch eine Anbringung von Positionierhilfen am Dämmkern nach dessen Entnahme aus dem ersten Formwerkzeug. Die Positionierhilfen, die im Material vom-

120 Dämmkern bzw. der Umhüllung abweichen und beispielsweise in Form von Rundkopfnägeln oder sonstigen Steckelementen aus Polycarbonat oder anderen, nicht wärmeleitenden Kunststoffen ausgebildet sein können, werden dabei bevorzugt in einem weiteren Zwischenschritt des Verfahrens in den Dämmkern eingesteckt oder auf diesen aufgeklebt.

125 Die höchste Stabilität der Profilleiste und die längste Haltbarkeit der daraus gefertigten Produkte wie beispielsweise Fensterrahmen oder Fassadensysteme, wird durch eine möglichst innige Verbindung von Hüllmaterial und Dämmkern erreicht. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht daher nach der Entnahme des Dämmkerns aus dem ersten Formwerkzeug einen zusätzlichen Verfahrensschritt vor, in dem eine

130 Oberflächenbehandlung des Dämmkerns erfolgt. Diese Oberflächenbehandlung bereitet den Dämmkern optimal auf das Umspritzen mit dem Hüllmaterial vor. Eine Oberflächenbehandlung erfolgt dabei insbesondere in Form von Anschleifen oder Sandstrahlen. Eine besonders einfache Möglichkeit zur Oberflächenbehandlung stellt das Tauchen oder Besprühen des Dämmkerns mit einer Primerlösung dar, die als Haftvermittler

135 zwischen den Materialoberflächen dient.

Um den in den ersten Schritten des Verfahrens gebildeten Dämmkern weiter zu verstärken und um die Verwindungssteife der fertigen Profilleiste zu erhöhen, wird es als empfehlenswert angesehen, wenn vor dem Einlegen in das zweite Formwerkzeug eine

140 Umhüllung des Dämmkerns mit einem bahnförmigen Verstärkungsmaterial erfolgt. Hierzu eignet sich insbesondere eine Fasermatte aus CfK-, Aramid- oder GfK-Gewebe. Möglich ist auch die partielle Einbringung von Versteifungen an der Profilleiste, beispielsweise im Bereich von Kanten, Ansatzpunkten für Beschlagteile, an den Stoßstellen geplanter Eckverbindungen oder an Aufnahmen für die Befestigung von mit der Profilleiste gebildeten

145 Fassadenelementen oder sonstigen tragenden Bauteilen. Dabei ist von wesentlicher Bedeutung, dass Beschlagteile wie Scharnierbänder oder Eckbänder direkt auf die Umhüllung geklebt werden können, so dass die bei üblichen Fenstergrößen ansonsten erforderlichen 10 bis 20 Anschraubpunkte entfallen können. 150 Von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist ein Formwerkzeug, das sich insbesondere zur Verwendung im vorangehend beschriebenen Verfahren eignet. Dieses Formwerkzeug umfasst dabei ein erstes Formnest zur Bildung eines geschäumten Dämmkerns und ein zweites, dem ersten nachgeordnetes Formnest zur Bildung einer den Dämmkern umgebenden Umhüllung. Es ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite

155 Formnest um die Materialstärke der Umhüllung größer dimensioniert ist als das erste

Formnest. Das Formwerkzeug weist damit eine Zweiteilung auf, wodurch es auch möglich ist, erstes und zweites Formnest räumlich getrennt anzuordnen, um so beispielsweise zunächst den Dämmkern zu bilden, diesen zum zweiten Formnest zu verbringen und dort nachfolgend mit dem die äußere Umhüllung bildenden Material zu umspritzen. Denkbar ist

160 auch zwischen erstem und zweitem Formnest weitere Bearbeitungsstationen (z. B. eine

Sandstrahl- oder Schleifanlage bzw. ein Tauchbad für einen Primerauftrag) zur Modifikation der Dämmkernoberfläche und/oder für das Anbringen von Positionierhilfen vorzusehen.

Vorteilhafterweise ist am ersten Formnest ein Anschlussmittel für einen Schäumkopf 165 vorgesehen, während am zweiten Formnest eine Aufnahme zur Ankoppelung eines

Mischkopfes angeordnet ist. Es ist dabei beispielsweise möglich, den Schäumkopf an einem Roboterarm anzubringen und das zunächst geöffnete erste Formnest in seiner gesamten Länge mit dem Schäummaterial zu befüllen. Die Aufnahme zur Ankoppelung des Mischkopfes ist im Gegensatz dazu vorzugsweise stirnseitig am zweiten Formnest 170 angeordnet. Somit kann durch druckbeaufschlagtes Einschießen des Hüllmaterials eine gleichmäßige Verteilung des Hüllmaterials erreicht und eine fehlstellenfreie Umhüllung des Dämmkerns gewährleistet werden.

Als günstig erweist es sich, wenn das erste Formnest einen aufsetzbaren oder 175 aufschwenkbaren Deckel aufweist. Dieser wird nach dem Befüllen mit dem schäumbaren Dämmmaterial auf das Formnest aufgesetzt oder aufgeschwenkt und bildet dann die Begrenzung für das infolge von chemischen Umsetzungsprozessen aufschäumende Material. Bei der industriellen Fertigung der Dämmkerne kann das Schließen des Formnests automatisiert werden. Durch entsprechende Einstellung der Schäumparameter wird erreicht, 180 dass das Zeitfenster für das Aufschäumen und anschließende Aushärten des

Dämmkernmaterials so weit gehalten wird, dass der Aufschäum- und Aushärtungsprozess erst nach vollständigem Verschluss des Formwerkzeuges stattfindet.

Um ein zu starkes Aufschwimmen des Dämmkerns im zweiten, größer dimensionierten 185 Formnest und eine damit einhergehende ungleichmäßige Umhüllung des Dämmkerns zu vermeiden, wird es als günstig angesehen, wenn im zweiten Formnest Positionierhilfen für den Dämmkern vorgesehen sind. Die Positionierhilfen können dabei durch über das Forrnnest verteilte und in die Nestwände eingesetzte oder eingeformte Positionierstifte oder -leisten gebildet werden. Möglich ist aber auch die alternative oder zusätzliche Anordnung 190 von leistenartigen oder punktförmigen Formteilabstandshaltem an den Stirnseiten des Forrnnestes, die eine Positionierung des eingelegten Werkstückes sicherstellen. Dies ist insbesondere bei kürzeren Profilleisten anwendbar.

Da durch das erfindungsgemäße, wie oben beschriebene Verfahren das Einbringen einer 195 Einlage in den Dämmkem ermöglicht wird, empfiehlt es sich, dass das erste Formnest eine Positionierhilfe für diese in den Dämmkern einbringbare Einlage aufweist. Als Einlage kommt hierbei insbesondere eine Stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein Rohr aus Kunststoff oder einem Faserverbundmaterial oder ein Beschlagteil in Frage. Im Formnest kann dann beispielsweise eine Halterung für die Stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein stirnseitiger 200 Zentrierdorn bzw. ein Haltestift für das Rohr aus Kunststoff oder einem

Faserverbundmaterial oder eine das Beschlagteil umgreifende Ausnehmung vorgesehen sein. Hierbei geht dann dem Eintrag des Dämmkernmaterials das Einbringen und Positionieren der zu umschäumenden Einlage voraus.

205 Zur Automatisierung des Herstellungsverfahrens ist es denkbar, dass die jeweiligen Formnester auf einem Revolverträger angeordnet sind, um über einen Roboterkopf automatisch befüllt zu werden. Nach der Aushärtezeit erfolgt dann die wiederum automatische Entnahme und der Weitertransport zum Träger für eine entsprechende Anzahl von zweiten Formnestern zur Bildung der Umhüllung durch ebenfalls automatisiertes

210 Ansetzen des Mischkopfs und Einschließen des Umhüllungsmaterials.

Ebenfalls von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist eine erfindungsgemäße Profilleiste mit einem geschäumten Dämmkem und einer den Dämmkern umgebenden starren Umhüllung, wobei der Dämmkern und die Umhüllung vorzugsweise aus gleichartigen

215 Materialien, insbesondere aus Polyurethan bestehen und die Profilleiste insbesondere im oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Die Profilleiste ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkern eine eingeschäumte Einlage, insbesondere eine stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein Rohr aus einem Kunststoff- oder Faserverbundmaterial und/oder ein Beschlagteil aufweist. Die Einlage kann dabei bereits bei

220 der Herstellung des Dämmkems der Profilleiste im ersten Formwerkzeug eingeschäumt oder aber nach Fertigstellung von Dämmkern und Umhüllung an der Profilleiste angeklebt oder angeschraubt werden. Denkbar ist hierbei auch, dass an der Umhüllung beispielsweise ein Beschlagteil einer Fensterbefestigung angeklebt und über eine Schraube, die in das im Innern der Profilleiste eingeschäumte Rohr eingreift, gesichert wird. Um eine noch bessere

225 Verbindung von Schraube und Rohr zu gewährleisten, können durch eine Bohrung in der Profilleiste zunächst Spreizdübel oder vergleichbare Halteelemeπte in das Rohr eingeführt werden, die eine Aufnahme für die Schraube bilden. Über eine derartige Konstruktion ist auch die Befestigung von schweren Fassadenelementen an der Profilleiste möglich. Ist die Einlage als im Innern der Profilleiste vorgesehenes Rohr ausgebildet, so kann diese

230 gleichzeitig zur Eckverstärkung für aus der Profilleiste gebildete Rahmenkonstruktionen herangezogen werden. Hierzu werden vor dem Verkleben Winkelstücke in die Rahmenteilzuschnitte eingesetzt. Möglich ist auch, die Einlage aus Einzelfasern oder Fasersträngen in die Profilleiste bzw. deren Dämmkern einzulegen, um so eine Versteifung des gesamten Formteils durchzuführen.

235

Vorteilhaft ist zudem, wenn der Dämmkern der Profilleiste eine Vielzahl von Positionierhilfen aufweist. Über diese wird sichergestellt, dass die Umhüllung an allen Stellen der Profilleiste die gleiche Stärke aufweist, da ein gleichmäßiger Ein- bzw. Auftrag des die Umhüllung bildenden Materials erfolgen kann, weil ein Aufschwimmen des Dämmkerns im Formnest

240 unterbunden wird. Als günstig erweist es sich in diesem Zusammenhang, wenn die

Positionierhilfen an den Dämmkern angeformt oder in den Dämmkern eingesteckt sind. Die Anformung von Vorsprüngen oder Leisten kann bei der Bildung des Dämmkerns im Formwerkzeug erfolgen, möglich ist aber auch ein nachträgliches Aufkleben entsprechender Nocken auf der Dämmkernoberfläche. Möglich ist weiterhin, dass die Positionierhilfen in

245 Form von Nasen oder Nocken am Dämmkern angeformt sind und so lange eine mittige Vorzentrierung des Werkstückes im Formwerkzeug gewährleisten, bis die Nasen oder Nocken durch den Einschussdruck des Umhüllungsmaterials sukzessive komprimiert werden, eine Zentrierung des Dämmkerns durch das das Formnest füllende Umhüllungsmaterial erfolgt und so eine gleichmäßig starke Umhüllung erzeugt wird.

250 Unterstützt werden kann die Positionierung durch am Formnest vorgesehene weitere

Abstandshalter. Daneben ist es natürlich auch möglich, aus Polycarbonat oder sonstigen Kunststoffen gefertigte Nägel in den Dämmkern einzustecken, die beim Bilden der Umhüllung in das Schalenmaterial eingebettet oder mit diesem überschichtet werden.

255 Eine vorteilhafte Weiterbildung der Profilleiste sieht vor, dass der Dämmkern vor der Umhüllung mit dem Schalen- oder Hautmaterial zur Versteifung oder Verstärkung des gesamten Werkstückes oder nur von Teilbereichen zunächst mit einem bahnförmigen Material umhüllt wird. Zur Umhüllung können beispielsweise Fasermatten, z. B. aus CfK-, GfK-, Aramid- oder Baumwollgewebe verwendet werden. Die Umhüllung erfolgt durch 260 Einschlag oder enge Umwicklung des Dämmkerns mit entsprechend zugeschnittenen Materialabschnitten oder in einem Vakuumverfahren. Die Fasermatten können mit dem Dämmkern verklebt oder an diesem beispielsweise über die zur Positionierung vorgesehenen Nägel festgesteckt werden. Auch denkbar ist hierbei, dass das Material der Umhüllung in die Fasermatte eindringt und sich mit dieser verbindet, so dass keine weiteren

265 Positionierhilfen beim Bilden der Umhüllung notwendig sind.

Bevorzugt weist die Profilleiste auf ihrer Außenseite eine Lackierung mit UV-stabilen Lacken oder eine zusätzliche Umhüllung mit einer Folie auf. Die Folie kann dabei vor dem Einbringen des Umhüllungsmaterials in das Formwerkzeug eingelegt oder nachträglich auf 270 die fertige Profilleiste aufkaschiert werden und gleichzeitig zur Farbgebung der Profilleiste dienen. Die Folie kann, nach Art eines Haftgrundes, auch die Grundlage für den Auftrag einer Lackierung bilden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der 275 nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Profilleiste bei der Verwendung im

Fensterbau,

280 Fig. 2 eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Profilleiste in Schnittdarstellung, Fig. 3 eine Eckverbindung zweier Profilleistenabschnitte in perspektivischer Darstellung, Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Profilleistenabschnittes in perspektivischer

Darstellung, und

Fig. 5 ausschπittsweise zwei Varianten von aus der Profilleiste gebildeten 285 Fensterkonstruktionen in perspektivischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Fenster 10, dessen Fensterflügel 11 und Fensterrahmen 12 aus der erfindungsgemäßen Profilleiste 30 gefertigt wurden. Die Profilleiste 30 kann dazu beispielsweise mit Fixlängen von 3 bis 6 Metern hergestellt und entsprechend den

290 Fenstermaßen abgelängt werden. Denkbar ist im oben beschriebenen Verfahren aber auch die Herstellung von bereits die Fenstermaße aufweisenden Profilleisten 30. Der Fensterrahmen 12 wird in einer Gebäudeöffnung befestigt und nimmt den Fensterflügel 11 über die entsprechenden Beschlagteile 20 auf. Der Fensterflügel 11 besteht aus insgesamt zwei Profilteilen 13, 15, dem eigentlichen Flügelrahmen 13 sowie einer daran nach Einsetzen 95 einer Verglasung 14, im Ausführungsbeispiel einer Dreifachisolierverglasung, angesetzten Halteleiste 15. Die aus insgesamt drei parallel beabstandeten Scheiben 16 bestehende Verglasung 14 wird nach dem Auflegen von zusätzlichen Dichtelementen 18 auf den Stoßstellen 19 mit dem Flügelrahmen 13 in diesen eingesetzt, die Halteleiste 15 an der äußersten Scheibe 16 angesetzt und mit dem Flügelrahmen 12 verklebt. Fensterflügel 11

300 und Fensterrahmen 12 bestehen im Ausführungsbeispiel vollständig aus geschäumtem

Polyurethan, wobei zur Herstellung der die Rahmenkonstruktion bildenden Profilleiste 30 in identischer Weise ein Dämmkern 31 gebildet wurde, der in einem ersten Formnest (nicht dargestellt) geschäumt und anschließend nach dem Einlegen in ein zweites Formnest (nicht dargestellt) mit einer starren Umhüllung 32 aus Polyurethan umspritzt wurde. Bei der

305 Herstellung der Profilleiste 30 wurden flügel- und rahmenseitig Vertiefungen bzw.

Ausnehmungen 21a,b vorgesehen, in die Beschlagteile 20 z. B. Verriegelungsbänder eingeklebt wurden. Zur Stabilisierung der Ausnehmungen 21a,b können die Profilleisten 30 lokal verdickt werden, es ist jedoch auch möglich, wie in Fig. 1 gezeigt, die Ausnehmungen 21a,b an den Kraftaufnahmepunkten 23 durch Einschäumen von zusätzlichen Einlagen 28 in

310 die Profilleisten 30 ohne Verdickung partiell zu verstärken, um ein Ausbrechen des Beschlagteils 20 auch beim Angriff höherer Zug- oder Druckkräfte zu verhindern. Im Ausführungsbeispiel wurde hierzu vor dem Bilden der starren Umhüllung 32 ein Fasermattenabschnitt aus CfK-Gewebe an den entsprechenden Stellen des Dämmkerns 31 aufgelegt. Wie oben angedeutet, ist das Verkleben solcher Beschlagteile direkt auf die

315 Umhüllung 32 wesentlich einfacher als das bisher übliche Verschrauben mit einem Dutzend oder mehr Schrauben.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, bei entsprechender Ausgestaltung der für die Herstellung der Profilleiste 30 verwendeten Formnester, den Beschlagteil 20 und die

320 Einlagen 28 bereits bei der Bildung des Dämmkerns 31 in diesen einzuarbeiten und mit dem die Umhüllung 32 bildenden Material zu umschäumen, so dass der innenliegende Beschlagteil 20 weitgehend unsichtbar bleibt und nur Verriegelungsbolzen oder ähnliche Beschlagteile durch die Umhüllung 32 hindurchragen. Dies kann aus ästhetischen Gründen vorteilhaft sein, wobei auch die Verankerung verbessert werden kann.

325

Um Wärmebrücken zu verhindern, die sich bei Berührung von Fensterflügel 11 und Fensterrahmen 12 ausbilden würden, sind diese beiden Rahmenteile 11 , 12 so beabstandet, dass sich ein Spalt 26 bildet, der in üblicher weise innen- und außenraumseitig durch aufgeklebte Gummi-Dichtprofile 22 abgeschlossen wird. Die gesamte Profilleiste 30 weist zur

330 Stabilisierung in ihrem Innern rahmenseitig im Wesentlichen U-förmige und flügelseitig im Wesentlichen S-förmige Schienen 24a, b auf. Diese Schienen 24a, b wurden, wie auch die oben bereits beschriebene Einlage 28, bei der Herstellung des Dämmkerns 31 für die Profilleiste 30 eingelegt und sind somit vollständig in diesen wärmetechnisch entkoppelt ^ _Q

eingearbeitet. Um eine Wärmeleitung und die damit einhergehende Senkung des 335 Dämmwertes der Rahmenkonstruktion zu weiter zu senken, bestehen diese Schienen 24a,b im Ausführungsbeispiel aus GfK- oder CfK-M aterial.

Aus der Profilleiste 30 können somit hochwärmedämmende Fenstersysteme mit schlanken Rahmenkonstruktionen und hocheffizienten Verglasungen hergestellt werden, die 340 wärmetechnisch und statisch eine Einheit bilden. Im Ausführungsbeispiel wurde eine Dreifachisolierverglasung verwendet; durch die ebenfalls mögliche Verbauung von Vakuumisolierglas (VIG) kann die Rahmenbreite der entsprechenden Fenster bei verbesserten U_G-Werten der Fensterrahmen 12 weiter verschlankt werden.

345 Fig. 2 zeigt die Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Profilleiste 30. Diese weist im Ausführungsbeispiel neben einer eine Versteifung des Profilkörpers bildenden Schiene 24a ein zusätzlich in den Dämmkern 31 eingebettetes Rohr 33 auf, das den gesamten Dämmkern 31 durchzieht und bei der Verwendung der Profilleiste 30 als Träger für Fassadenelemente zur nicht sichtbaren

350 Führung von Kabeln oder sonstigen Leitungen oder aber als Aufnahme für in das Profil eingesetzte Spreizdübel 34 (vgl. Fig. 4) dient. Neben den Einlagen 28 im Dämmkern 31 weist das Profil eine zusätzliche Versteifung an der vom Betrachter aus gesehen rechten oberen Abschlusskante 35 auf. Diese Versteifung wurde durch das Ansetzen eines CfK- Winkelprofils 36 an den Dämmkern 31 vor dem Umhüllen mit dem Schalen- oder

355 Hautmaterial gebildet und verändert aufgrund des nicht wärmeleitenden Materials die Dämmcharakteristik der Profilleiste 30 nicht. In Fig. 2 dargestellt sind auch die Positionierhilfen 37, die vor der Bildung der Umhüllung 32 in den Dämmkern 31 eingesteckt wurden und beim Bilden der Umhüllung 32 durch Umspritzen mit dem Hüllmaterial den Dämmkern 31 im zweiten Formbett zentrieren, dessen Aufschwimmen verhindern und somit

360 eine gleichmäßige Umhüllung 32 gewährleisten. Die Positionierhilfen 37, im

Ausführungsbeispiel als Polycarbonatnägel ausgeführt, verbleiben im Dämmkern 31 und werden in das Hüllmaterial eingebettet bzw. von diesem überschichtet und sind somit an der fertigen Profilleiste 30 nicht mehr erkennbar.

365 Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit zur Ausbildung einer hochstabilen Eckverbindung 38 beim Bau von Fensterrahmen 12 aus der Profilleiste 30. Die Profilleiste 30 weist im Ausführungsbeispiel dazu ein in den Dämmkern 31 eingeschäumtes CfK-Rohr 33 auf. Dieses wird beim Einschneiden einer Gehrung in die Profilleiste 30 ebenfalls angeschnitten und bildet eine etwa kreisrunde Hülse 40 im Profilquerschnitt. Vor dem Verbinden der

370 Schenkel 39, das aufgrund der Materialeigenschaften der aus Polyurethan gebildeten ^

Profilleiste 30 durch einfaches Verkleben der Schnittflächen 29 erfolgt, wird ein im Vergleich zum CfK-Rohr 33 um die Wandstärke durchmesserkleineres Winkelstück 41 in die durch das Rohr 33 gebildete Hülse 40 eingeklebt und die Eckverbindung 38 des Fensterrahmens 12 somit verstärkt. Es können so auch größere Rahmenflächen besonders stabil ausgebildet 375 werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Verwendung für ein im Innern des Dämmkerns 31 vorgesehenes Rohr 33. Dieses dient neben der Führung von Kabeln usw. im Ausführungsbeispiel als Widerlager für einen durch eine Bohrung 42 in die Profilleiste 30 eingesetzten Spreizdübel

380 34, über den beispielsweise Beschlagteile 20 oder sonstige Halterungen an der Profilleiste 30 befestigt werden können. Auch denkbar ist in diesem Zusammenhang die Anbringung von Fassadenelementen oder von sonstigen flächigen Gebilden an der Profilleiste 30. Ein Abschälen des Beschlagteils 20 wird somit sicher unterbunden, wobei auch eine doppelte Sicherung mit zwei Spreizdübeln 34 möglich ist.

385

Fig. 5 stellt zwei Ausführungsformen von aus der Profilleiste 30 gebildeten Fenstern 10 vor. Die untere Variante zeigt ein Fenster mit eingesetzter Dreifachisolierverglasung 14, während in der oberen Variante eine Vakuumisolierverglasung 14 verbaut wurde. Beide Varianten bieten gegenüber herkömmlichen Fensterkonstruktionen entscheidende Vorteile. Dadurch, 90 dass die die Fensterrahmen 12 und Fensterflügel 11 bildende Profilleiste 30 einen

Dämmkern 31 mit einer umschäumten Umhüllung 32 aufweist, wird, anders als bei der Ausschäumung eines vorher gebildeten Hohlprofils, ein querstegfreies Profil gebildet, das keine Wärmebrücken aufweist. Zudem können sich bei der nachträglichen Umhüllung 32 des Dämmkerns 31 keine stabilitätsmindernden Lufteinschlüsse ausbilden. Die im 95 Ausführungsbeispiel gezeigten Fenster 10 weisen bei einer Breite von nur 90 mm einen Wärmedurchgangswert für den Fensterrahmen 12 und die Verglasung 14 (U_f und U_G) von <0,8 W/(m²K) auf und liegen somit unter den für den Einsatz im Passivhausbau als günstig erachteten und geforderten Werten. 00 Bezugszeichenliste

10 = Fenster

11 = Fensterflügel

12 = Fensterrahmen 13 = Flügelrahmen

14 = Vergiasung 15 = Halteleiste 16 = Scheibenkörper 18 = Dichtelement 19 = Stoßstelle 20 = Beschlagteil 21a,b = Ausnehmung

22 = Dichtprofil

23 = Kraftaufnahmepunkt 24a,b = Schiene

26 = Spalt

28 = Einlage

29 = Schnitt-/Klebefläche

30 = Profilleiste 31 = Dämmkern

32 = Umhüllung

33 = Rohr

34 = Spreizdübel

35 = Abschlusskante 36 = CfK-Winkelprofil

37 = Positionierhilfe

38 = Eckverbindung

39 = Rahmen

40 = Hülse 41 = Winkelstück 42 = Bohrung

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Profilleiste (30) mit einem geschäumten Dämmkern (31) und einer den Dämmkern (31) umgebenden Umhüllung (32), umfassend die Schritte:

Bilden des Dämmkerns (31) durch Eintragen eines Schäummaterials in ein erstes Formwerkzeug,

Entnahme des Dämmkerns (31) aus dem ersten Formwerkzeug nach Aushärtung, Einlegen des Dämmkerns (31) in ein zweites Formwerkzeug, Einschießen eines Hüllmaterials in das zweite Formwerkzeug zur Bildung der den Dämmkern (31) umgebenden Umhüllung (32), und

- Entnahme der Profilleiste (30) aus dem zweiten Formwerkzeug nach Ablauf einer Aushärtephase.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Dämmkern (31) und die Umhüllung (32) aus gleichartigen Materialien bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Dämmkern (31) und die Umhüllung (32) aus Polyurethan bestehen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Eintragen des Schäummaterials wenigstens eine Einlage (28), insbesondere eine Stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein Rohr (33) aus Kunststoff oder einem Faserverbundmaterial oder ein Beschlagteil (20) in das erste und/oder zweite Formwerkzeug eingelegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Positionierhilfen (37) zur Zentrierung des Dämmkerns (31) vorgesehen sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfen (37) an den Dämmkern (31) angeformt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfen (37) im zweiten Formwerkzeug angeordnet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfen (37) nach Entnahme des Dämmkerns (31) aus dem ersten Formwerkzeug am Dämmkern (31) angebracht, insbesondere eingesteckt oder aufgeklebt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entnahme des Dämmkerns (31) aus dem ersten Werkzeug eine Oberflächenbehandlung des Dämmkerns (31), insbesondere in Form von Anschleifen, Sandstrahlen oder Tauchen in eine Primerlösung vorgesehen ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlegen des Dämmkerns (31) in das zweite Formwerkzeug eine Umhüllung (32) des Dämmkerns (31) mit einem bahnförmigen Verstärkungsmaterial, insbesondere einer Fasermatte vorgesehen ist, wobei insbesondere in diesem Bereich nach dem Aushärten der Umhüllung (32) Beschlagteile (20) wie Scharnierbänder aufgeklebt werden.

1 1. Formwerkzeug, insbesondere zur Verwendung im Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Formnest zur Bildung eines geschäumten Dämmkerns (31) und ein zweites, dem ersten nachgeordnetes Formnest zur Bildung einer den Dämmkern (31) umgebenden Umhüllung (32) vorgesehen ist, wobei das zweite Formnest im Querschnitt um die Materialstärke der Umhüllung (32) größer als das erste Formnest dimensioniert ist.

12. Formwerkzeug nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Formnest ein Anschlussmittel für einen Schäumkopf und am zweiten Formnest eine vorzugsweise stirnseitig angeordnete Aufnahme zur Ankoppelung eines Mischkopfes angeordnet ist.

13. Formwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formnest einen aufsetzbaren oder aufschwenkbaren Deckel aufweist.

14. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Formnest Positionierhilfen (37) für den Dämmkern (31) vorgesehen sind.

15. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Formnest eine Positionierhilfe (37) für eine in den Dämmkern (31) einbringbare Einlage (28), insbesondere eine Stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein Rohr (33) aus Kunststoff oder einem Faserverbundmaterial oder einen Beschlagteil (20) vorgesehen ist.

16. Profilleiste (30) mit einem geschäumten Dämmkern (31) und einer den Dämmkern (31) umgebenden starren Umhüllung (32), wobei der Dämmkern (31) und die Umhüllung (32) vorzugsweise aus gleichartigen Materialien, insbesondere aus Polyurethan bestehen und die Profilleiste (30) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkern (31) eine eingeschäumte Einlage (28), insbesondere eine Stabilitätserhöhende Fasereinlage, ein Rohr (33) aus einem Kunststoff- oder Faserverbundmaterial und/oder einen Beschlagteil (20) aufweist.

17. Profilleiste (30) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkem (31) eine Vielzahl von Positionierhilfen (37) aufweist.

18. Profilleiste (30) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierhilfen (37) an den Dämmkern (31) angeformt oder in den Dämmkern (31) eingesteckt sind.

19. Profilleiste (30) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkern (31) mit einem bahnförmigen Verstärkungsmaterial, insbesondere einer Fasermatte, umhüllt ist.

20. Profilleiste (30) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung mit UV-stabilen Lacken lackiert oder mit Folie belegt ist.