DE10300864A1

DE10300864A1 - Verfahren zum Herstellen eines wärmegedämmten Isolier-Verbundprofils

Info

Publication number: DE10300864A1
Application number: DE2003100864
Authority: DE
Inventors: Jürgen Pfeiffer; Thomas Volkelt; Günther Weiss
Original assignee: Eduard Hueck GmbH and Co KG
Current assignee: Eduard Hueck GmbH and Co KG
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines wärmegedämmten Isolier-Verbundprofils für Fenster, Türen, Fassaden oder dergleichen, das im Querschnitt aus zwei oder mehr, vorzugsweise aus Metall, bestehenden, durch Isolierleisten miteinander verbundenen Profilschienen zusammengesetzt ist, bei dem zwischen jeweils zwei benachbarten Profilschienen in von den Isolierleisten und den Profilschienen begrenzte Isolierkammer ein Isolierstoff, z. B. eine Schaummasse, eingebracht wird. Ein besonderes Merkmal besteht darin, dass die Isolierkammer durch dosiertes Einbringen der Isolierstofffüllung senkrecht zur Wärmestromrichtung (8) in zwei Teilkammern (6, 7) unterteilt wird, von denen die eine Teilkammer (6) mit Isolierstoff gefüllt und die andere Teilkammer (7) von Isolierstoff freigehalten wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines wärmegedämmten Isolier-Verbundprofils für Fenster, Türen, Fassaden oder dergleichen, das aus zwei oder mehr, vorzugsweise aus Metall bestehenden, durch Isolierleisten verbundenen Profilschienen zusammengesetzt ist, bei dem zwischen zwei jeweils benachbarten Profilschienen in von den Isolierleisten und den Profilschienen begrenzte Isolierkammern ein Isolierstoff, z.B. eine Schaummasse, eingebracht wird sowie auf ein danach hergestelltes Verbundprofil.
Ein Herstellungsverfahren dieser Art ist aus der DE 28 31 987 C2 bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Isolierkammer vollständig mit einer Isolierstoft-Schaummasse ausgefüllt, die durch eine Spritzdüse in die Isolierkammer eingedrückt wird und vor ihrem Erstarren expandiert. Dabei soll die Schaummasse auch in Toleranzspalte eindringen, die sich zwischen den Isolierleisten und den Innenwänden der die Isolierleisten aufnehmenden Nuten der Profilschienen ausbilden. Durch das vollständige Ausfüllen der Isolierkammer wird die Wärmeleitung zwischen der äußeren und inneren Aluminiumschale reduziert. Eine gleichzeitige Nutzung der Vorteile einer Reduktion der Wärmestrahlung ist bei dieser Konstruktion nicht gegeben. Bekanntlich ist eine Reduktion einer Wärmestrahlung unabhängig vom Abstand der beiden Profilschienen und lediglich abhängig von der jeweiligen Oberflächenbeschaftenheit der sich gegenüberliegenden metallenen Flächen der inneren und äußeren Profilschiene. Je geringer die Emissivität, desto geringer die Abstrahlung. Dem gegenüber ist die Wärmeleitung im Isolationsbereich jeweils abhängig einerseits von dem verwendeten Isoliermaterial und andererseits von dem Abstand zwischen den beiden metallenen Profilschienen. Vergleichsuntersuchungen haben gezeigt, dass die Ausnutzung einer reduzierten Wärmestrahlung und einer reduzierten Wärmeleitung bei solchen Isolier-Verbundprofilen hinsichtlich der Wärmedämmung zu optimalen Ergebnissen führen würde.
Bei einem anderen aus der Schüco-System-Planungsmappe für U_f-Werte nach E DIN EN ISO 10077-2:1999-02 bekannten Herstellungsverfahren für Isolier-Verbundprofile wurde bereits versucht, die Vorteile einer reduzierten Wärmestrahlung und einer reduzierten Wärmeleitung miteinander zu kombinieren. Bei diesem Verfahren wird die Isolierkammer teilweise mit Isoliermaterial gefüllt, und ist parallel zur Wärmestromrichtung in zwei Bereiche unterteilt, d.h. die mit Isoliermaterial ausgefüllte Teilkammer führt zu einer reduzierten Wärmeleitung, während die von Isoliermaterial freigehaltene Teilkammer zu einer reduzierten Wärmestrahlung beiträgt. Nachteilig bei dieser Ausführungsart ist, dass die reduzierte Wärmestrahlung nicht optimal genutzt werden kann, weil sich die gegenüberliegenden Metallflächen der Aluminium-Profilschienen unmittelbar gegenüberliegen und dadurch zwischen diesen Metallflächen die Strahlungsenergie ohne Reduzierungseffekt ungehindert wirksam werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsart eines Isolier-Verbundprofils ( EP 0833 032 A2 ) ist die Isolierkammer nicht mit einem Isolierschaum ausgefüllt, sondern von den seitlichen Isolierstegen ragen in den Innenraum der Isolierkammer Isolierstofffahnen hinein, die die Wärmestrahlung und die Konvektion innerhalb einer Isolierkammer reduzieren. Bei diesem System werden zwar eine reduzierte Wärmestrahlung und Konvektion gemeinsam genutzt, um eine gute Isolierwirkung des Verbundprofils zu erzielen, jedoch wird die Wärmestrahlung zwischen den metallenen Innenflächen der Aluminium-Halbschalen nur unvollständig reduziert, so dass die Isolierwirkung des Verbundprofils insgesamt verbesserbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile einer reduzierten Wärmeleitung, reduzierten Wärmestrahlung und reduzierten Konvektion optimal aufeinander abzustimmen und insbesondere zu vermeiden, dass die Wärmestrahlung ungehindert zwischen den metallenen Flächen der zu verbindenden Innen- und Außenschalen eines Isolierprofils wirksam werden kann.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die Isolierkammer durch dosiertes Einbringen der Isolierstofffüllung senkrecht zur Wärmestromrichtung in zwei Teilkammern unterteilt wird, von denen die eine Teilkammer mit Isolierstoff gefüllt und die andere Teilkammer von Isolierstoff freigehalten wird. Dadurch, dass die Isolierzone senkrecht zur Wärmestromrichtung in zwei Teilkammern unterteilt ist, wird einerseits eine reduzierte Wärmeleitung in dem Bereich der mit Isolierstoff gefüllten Teilkammer erreicht, zum anderen aber auch eine reduzierte Wärmestrahlung in der anderen Teilkammer, da der Energietransport für die Strahlung nicht wie bei den bekannten Ausführungsarten ungehindert von einer Metallfläche zur anderen Metallfläche wirken kann, sondern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wirkt die Strahlung ausgehend von dem Isolierstoff nur auf eine der Metallflächen der Profilschiene des Verbundprofils. Durch den Vorschlag nach der Erfindung kann außerdem eine reduzierte Konvektion nutzbar gemacht werden, weil die für die Konvektion wirksame Isolierkammer verkleinert ist. Messungen haben gezeigt, dass durch den Erfindungsvorschlag eine wesentliche Verbesserung der Wärmedämmung gegenüber dem Stand der Technik erzielt werden konnte.
Vorzugsweise wird zur Öffnung der Isolierkammer (n) während des Füllprozesses die obere die Isolierkammer begrenzende Profilschiene zur unteren Profilschiene, oder umgekehrt, relativ bewegt. Als Isolierstoff wird zweckmäßig eine gießfähige Schaummasse aus Kunststoff verwendet. Optimale Ergebnisse hinsichtlich der Wärmedämm- und Festigkeitseigenschaften eines so gebildeten Isolier-Verbundprofils sind abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Isolierstoffs und können erzielt werden, wenn die Isolierkammer jeweils nur etwa zur Hälfte mit Isolierstoff gefüllt und die andere Teilkammer frei gehalten wird. Weitere Verbesserungen der Wärmedämmergebnisse wurden erzielt, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die von Isolierstoff freibleibende Fläche der Profilschiene jeder Isolierkammer metallblank gehalten wird. Selbstverständlich können aber die von Isolierstoff freibleibenden Flächen der Profilschiene jeder Isolierkammer chromatiert oder eloxiert werden, allerdings mit nicht so geringen Abstrahlungswerten wie bei einer metallblanken Oberfläche.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert: Es zeigen:
1: die geöffnete Isolierkammer bei auseinander gefahrenen Profilschienen während des Einbringens der Schaummasse und gleichzeitiger Bewegung der unteren Profilschiene und
2: das fertige Verbundprofil in einer Teilperspektive und einer Teil-Abschnittslänge.
Das fertige Isolier-Verbundprofil ist in der Figur als Ganzes mit 1 bezeichnet. Es besteht aus zwei aus Metall bestehenden Profilschienen, vorzugsweise Aluminiumprofilschienen 2, 3, die auf der Länge in bekannter Weise durch Isolierleisten 4, 5 miteinander verbunden werden. Zwischen den beiden Profilschienen 2, 3 und den Isolierleisten 4, 5 befindet sich eine Isolierkammer, die in zwei Teilkammern 6, 7 unterteilt ist. Die Teilkammer 6 ist mit einem Isolierstoff, vorzugsweise einer Schaummasse, ausgefüllt, während die Teilkammer 7 von Isolierstoff frei bleibt und lediglich mit Luft gefüllt ist. Aus 1 ist ersichtlich, dass zur Öffnung der Isolierkammer 6, 7 während des Füllprozesses die obere Profilschiene 2 zur unteren Profilschiene 3 relativ in Längsrichtung verfahren wird, d.h. die obere Profilschiene 2 steht still, während die untere Profilschiene 3 in Pfeilrichtung 8 bewegt wird und gleichzeitig über eine Austragdüse 9 der Isolierstoff in die Rinne eingegossen wird. Bei dem gezeigten Beispiel wird als Isolierstoff eine gießfähige Schaummasse aus Kunststoff verwendet. Isolierstoffmassen unterschiedlichster Arten sind aus der Praxis bekannt. Die expandierende Schaummasse darf nur in einer solchen Höhe eingefüllt werden, dass sie nicht die gesamte Isolierkammer ausfüllt, sondern nur einen Teilbereich, wie in 2 durch die Bezugsziffer 6 angedeutet. Der Ausfüllungsgrad kann zwischen einem Drittel bis drei Viertel der Höhe der Isolierkammer gewählt werden.
Die einander zugewandten Innenseiten 10, 11 der Profilleisten 2, 3 sind bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel metallblank gehalten. Sie können jedoch auch chromatiert oder eloxiert werden, je nach Materialbeschaffenheit der Profilschienen. Bei stranggepreßten Aluminiumprofilschienen wird die geringste Abstrahlung erzielt, wenn diese Flächen metallblank sind.
Anhand der 2 wird deutlich, dass der Wärmestrom von der unteren Aluminium-Profilschiene 3 entsprechend den strichpunktierten Pfeilen 12 unter Überwindung der mit Isoliermaterial gefüllten Teilkammer 6 und der mit Luft gefüllten Teilkammer 7 zur oberen Profilschiene 2 gerichtet ist. Dabei wird die Wärmeleitung in der Teilkammer 6 auf der ersten Wegstrecke des Wärmestroms durch den Isolierstoff reduziert, während der verbleibende Wärmestrom in abgeschwächter Form von der Oberfläche 13 des Isolierstoffes auf die metallblanke Fläche 10 der inneren Profilschiene 2 trifft. Wie ersichtlich wird vermieden, dass die Strahlungsenergie direkt von einer Metallfläche 11 zur gegenüberliegenden Metallfläche 10 gelangen kann, sondern durch die Unterteilung der Isolierkammer 6, 7 mit Isoliermaterial senkrecht zur Wärmestromrichtung wird die Intensität der Wärmestrahlung stark reduziert und wegen der relativ klein gehaltenen Teilkammer 7 wird auch die Konvektion klein gehalten.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Verbundprofil gezeigt, mit einer in zwei Teilkammern 6, 7 unterteilten Isolierkammer. Dies resultiert daraus, dass zwei Profilschienen miteinander durch die Isolierleisten 4, 5 verbunden werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, innerhalb einer Verbundprofilkonstruktion mehrere Isolierkammern und mehrere Profilschienen zu verarbeiten. Die durch die Erfindung erreichten Wirkungen werden in verstärktem Ausmaß auch bei solchen Ausführungsarten erzielt.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines wärmegedämmten Isolier-Verbundprofils für Fenster, Türen, Fassaden oder dergleichen, das im Querschnitt aus zwei oder mehr, vorzugsweise aus Metall bestehenden, durch Isolierleisten miteinander verbundenen Profilschienen zusammengesetzt ist, bei dem zwischen jeweils zwei benachbarten Profilschienen in von den Isolierleisten und den Profilschienen begrenzte Isolierkammern ein Isolierstoff, z.B. eine Schaummasse eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkammer durch dosiertes Einbringen der Isolierstofffüllung senkrecht zur Wärmestromrichtung (8) in zwei Teilkammern (6, 7) unterteilt wird, von denen die eine Teilkammer (6) mit Isolierstoff gefüllt und die andere Teilkammer (7) von Isolierstoff freigehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Öffnung der Isolierkammer (n) während des Füllprozesses die obere die Isolierkammer begrenzende Profilschiene (2) zur unteren Profilschiene (3), oder umgekehrt, relativ bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Isolierstoff eine gießfähige Schaummasse aus Kunststoff verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkammer jeweils zwischen ¹/₃ bis ¾ vorzugsweise etwa zur Hälfte mit Isolierstoff gefüllt wird und die andere Teilkammerhälfte (7) freigehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von Isolierstoff freibleibende Fläche (10) der Profilschiene (2) jeder Isolierkammer metallblank gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von Isolierstoff freibleibende Fläche (10) der Profilschiene (2) jeder Isolierkammer chromatiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von Isolierstoff freibleibende Fläche (10) der Profilschiene (2) jeder Isolierkammer eloxiert wird.
Wärmegedämmtes Verbundprofil, bestehend aus zwei oder mehr, vorzugsweise aus Metall bestehenden, durch Isolierleisten miteinander verbundenen Profilschienen mit einer zwischen den Isolierleisten und den Profilschienen begrentzten Isolierkammer, dadurch gegenzeichnet, dass die Isolierkammer senkrecht zur Wärmestromrichtung (8) in zwei Teilkammern (6, 7) unterteilt ist, von denen die eine Teilkammer (6) mit Isolierstoff gefüllt und die andere Teilkammer (7) von Isolierstoff freigehalten ist.