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WO2022002529A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundprofils und verbundprofil - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines verbundprofils und verbundprofil Download PDF

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WO2022002529A1
WO2022002529A1 PCT/EP2021/065031 EP2021065031W WO2022002529A1 WO 2022002529 A1 WO2022002529 A1 WO 2022002529A1 EP 2021065031 W EP2021065031 W EP 2021065031W WO 2022002529 A1 WO2022002529 A1 WO 2022002529A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
profile
insulating
heat
metal profiles
composite profile
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/065031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Milto Benjamin
Philipp Bentzinger
Original Assignee
KINOVA Entwicklungs- und Beteiligungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KINOVA Entwicklungs- und Beteiligungs GmbH filed Critical KINOVA Entwicklungs- und Beteiligungs GmbH
Priority to EP21731726.2A priority Critical patent/EP4172443A1/de
Publication of WO2022002529A1 publication Critical patent/WO2022002529A1/de

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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a composite profile and a composite profile according to the preamble of claim 12.
  • DE 19504601 A1 discloses a thermally insulated composite profile for a window, door or facade construction with two spaced metal profiles that are connected to one another via insulating bars.
  • a thermal insulation material is arranged, which is enclosed in a compressed form in an envelope.
  • the envelope can be destroyed by the action of heat, so that the thermal insulation material arranged in the envelope can foam up and fill the hollow chamber.
  • the disadvantage of this composite profile is that the thermal insulation material has to be introduced into the envelope, which is then glued to the insulating web or the metal profile.
  • the hollow chamber is filled with foam, the foam body hardening and, if the amount of thermal insulation material is too large, the composite profile can be deformed in the area of the insulating webs. Despite the good thermal insulation of such a composite profile, this has not been able to establish itself in practice.
  • EP 2922900 B1 In order to avoid the entry of moisture into vehicle parts, it is known from EP 2922900 B1 to use a thermally expandable mass which closes the cavity.
  • At least two extruded or roll-formed metal profiles are provided, which are connected via at least one insulating profile, with at least one hollow chamber being formed between the two metal profiles in which a material that foams under the action of heat is arranged. Then an outer The surface of the unit of the at least two metal profiles and the at least one insulating profile is painted and then dried with the supply of heat, at the same time as the drying causes a foaming of the foaming material under the influence of heat to at least partially fill the min least one hollow chamber.
  • the use of a material that foams under the influence of heat has the advantage that the foaming process can be initiated in a targeted manner at a predetermined temperature, and according to the invention, the heat is introduced when the applied coating dries, in which the unit consists of the at least two metal profiles and the at least one insulating profile is anyway heated after the application of particles in order to dry the applied paint, for example powder paint, and optionally to cure it.
  • the foaming of the material in the at least one hollow chamber can follow without an additional process step.
  • the material, which foams up under the action of heat does not have to be arranged in an envelope, but is fixed directly to the insulating strip and / or one of the metal profiles. As a result, the at least one hollow chamber can be foamed with high reproducibility.
  • the unit consisting of the at least two metal profiles and the at least one insulating profile, which is painted on the surface is heated to a temperature between 120.degree. C. to 200.degree.
  • the temperature threshold at which the material, which foams up under the action of heat, foams through a corresponding chemical reaction preferably lies in this range.
  • This temperature is preferably lower than a softening temperature of the at least one insulating profile, which is preferably made of plastic and can have a temperature resistance of at least 140.degree. C., in particular at least 200.degree.
  • the at least one hollow chamber is filled to at least 80% during the foaming of the material which foams under the action of heat.
  • the hollow chamber can be filled between 80% and 95%. A complete filling of the hollow chamber is possible, but not absolutely necessary for good thermal insulation.
  • At least one end face of the unit composed of the at least one metal profile and the at least one insulating profile is preferably closed by means of a cover element prior to drying and foaming.
  • the hollow chamber is preferably closed by a cover on opposite end faces, whereby a closure does not have to be airtight, but rather an escape of air or gases during foaming through gaps or a ventilation opening can be made possible.
  • at least one ventilation opening can be provided on each cover element, from which a gas escapes during foaming, so that a pressure build-up in the at least one hollow chamber is reduced during foaming.
  • the unit of the at least two metal profiles and the at least one insulating profile can, for example, have a length between 4 m to 8 m, preferably about 6 m, and is closed on the opposite end faces before drying, especially before painting. After drying and foaming, the cover elements are then removed in order to be able to further process the composite profile produced in this way.
  • two spaced-apart strips made of a material which foams under the action of heat are preferably provided in the at least one hollow chamber.
  • the Strei fen can optionally be placed firmly on an insulating profile or a metal profile, for example by gluing.
  • the insulating profile can be introduced into a groove in the metal profile with opposite edges and fixed there by clamping.
  • an outer surface is at least two metal profiles and the at least one insulating profile painted, in particular special on the entire outer surface, and in the at least one hollow chamber at least one foam body made of a foamed material under the influence of heat is arranged, which at least the hollow chamber partially fills out.
  • the heat can foam over the de material a foam body can be generated, which ensures a high thermal insulation tion of the composite profile when installed on a building shell.
  • the at least one insulating profile can be glued to at least one metal profile via the foam body, which increases the strength of the composite profile.
  • the at least one foam body is preferably designed to be elastic and can be reversibly compressed by at least 10%, in particular at least 20%, of a volume. Such a high elasticity is advantageous in order to reliably avoid deformation of the composite profile during foaming.
  • the insulating profiles made of a hard plastic can thus have the same shape before and after foaming, since even if the flea chamber is filled in completely with the foam body, it can be compressed if necessary.
  • the foam body preferably contains ethylene vinyl acetate (EVA) and / or a rubber in order to be sufficiently elastic.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the thermally expandable material preferably has an expansion rate of over 1000% and can, for example, be designed as disclosed in EP 2 922900 B1, to which reference is hereby made.
  • the at least one foam body preferably fills the at least one flea chamber by less than 98%, preferably between 70% to 95%. This allows small spaces to remain in the flea chamber, which makes it easier for air or gas to escape when the foam is filled.
  • the composite profile according to the invention preferably comprises two metal profiles which are connected to one another via two insulating profiles.
  • Two foam bodies, which are spaced apart or connected to one another, can be provided in the flea chamber, which foam bodies are produced by foaming, for example, two strips of a material that foams under the action of fleece.
  • the foam body preferably glues at least one insulating profile to one of the metal profiles and counteracts any displacement between the insulating profile and the metal profile.
  • further measures to avoid a displacement of the insulating profile relative to the metal profile can be dispensed with, for example, if the bond is sufficiently strong, a tie wire can be dispensed with, which is inserted into the groove of the metal profile before the groove walls against the one engaging in the groove
  • the web of the insulating profile can be rolled on.
  • the foam body can be made from a profile with a rectangular, T-shaped or other cross-section. By designing the material in a T-shape prior to foaming, the outer surface of the material is enlarged compared to a rectangular design and can therefore absorb an external temperature more quickly when the composite profile is heated for the drying process.
  • the composite profile according to the invention is preferably used for frames, such as those used in windows, doors, facades or light roofs.
  • Figure 1 is a perspective view of an inventive
  • Figure 2 is a view of the composite profile of Figure 1 before foaming
  • FIG. 3 shows an exploded view of an insulating profile with a foamable strip
  • Figure 4 is an exploded view of the composite profile of the figure
  • FIG. 5 shows a view of the composite profile before foaming
  • FIG. 6 shows an end face of the composite profile after foaming
  • FIG. 7 shows a perspective view of a modified composite profile before foaming
  • FIG. 8 shows an insulating strip with a foamable strip for the composite profile of FIG. 7;
  • FIGS. 9 and 10 show two views of a modified insulating web with a foamable material;
  • Figures 11 and 12 show two views of a further composite profile according to the invention during assembly, and
  • Figures 13 and 14 two views of a composite profile according to a further embodiment.
  • a composite profile 1 comprises two metal profiles 2 and 3, for example extruded aluminum profiles or rolled profiles made of sheet metal.
  • the two metal profiles 2 and 3 are connected to one another via two spaced-apart insulating profiles 4 made of plastic, so that a flea chamber 5 is formed between the two insulating profiles 4 and an inside of the metal profiles 2 and 3.
  • a flea chamber 5 is formed between the two insulating profiles 4 and an inside of the metal profiles 2 and 3.
  • a single flea chamber can be formed, and the metal profiles 2 and 3 and the insulating profiles can optionally include flea chambers.
  • two foam bodies 6 are arranged which largely fill the volume of the flea chamber 5, for example between 70% and 100%, in particular 80% to 95%.
  • the two foam bodies 6 are each connected to an insulating profile 4 and a surface of the metal profiles 2 and 3, for example by gluing, joining or coextruding.
  • the foam body 6 are preferably made of an elastically compressible ble material that contains, for example, ethylene vinyl acetate (EVA) and / or rubber.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the foam bodies 6 consist of an original material which foams up under the action of a whisker, an increase in volume by a factor of at least 5, preferably at least 10, taking place.
  • the composite profile 1 is shown before the foaming to form the two foam bodies 6.
  • a strip of a foaming material 7 is held, which is a significantly smaller volume than the later foam body 6.
  • an insulating profile 4 and a strip of an intumescent material 7 are shown.
  • the insulating profile 4 is strip-shaped and comprises edges 40 on opposite longitudinal sides, which are each connected to one of the metal profiles 2 and 3.
  • Det is a receptacle 41 on which the strip of a material 7 foaming under the influence of heat is fixed, for example by gluing or joining. Instead of gluing, the strip from the foaming material and the insulating profile 4 can be produced in a co-extrusion process.
  • the edges 40 of the insulating webs can be inserted into a groove 20 or 30 on one of the metal profiles 2 or 3, as shown in FIG.
  • the insulating profiles 4 can then be fixed to the metal profiles 2 and 3 by rolling or some other fastening technique.
  • the insulating profiles 4 can also be fixed to the metal profiles 2 and 3 via the foam body 6. By gluing the foam body 6, a shift between the insulating profile 4 and the metal profile 2 or 3 can be counteracted.
  • a prefabricated composite profile according to FIG. 2 is closed at the end with covers 10 before foaming, as shown in FIG.
  • the cover 10 covers an end face with the hollow chamber 5 of the composite profile 1 and encompasses an end section of the composite profile 1 with two legs 12.
  • a holder 11 in the form of an eyelet can be provided on at least one cover 10, optionally also on both covers 10, in order to fix the composite profile 1 hanging on a conveyor device.
  • the composite profile 1 can also be fixed to two brackets 11 for transport to a conveyor.
  • the cover 10 can also be fixed to the composite profile 1 via other fastening mechanisms, for example at least one plug can be formed on the cover 10, which is inserted into the hollow chamber 5 or the hollow chambers on the metal profiles 2 and 3 in order to be clamped there or ras tend to be fixed.
  • the cover 10 can be installed by a simple insertion process before drying, so that the outer surface of the composite profile 1 is not covered by the cover 10 before drying.
  • the composite profile 1 closed by the covers 10 on the end faces can now be painted on an outside.
  • a varnish or paint particles are first applied to an outer surface of the two metal profiles 2 and 3 and the insulating profiles 4, which then dries ge after application and are baked on the surface.
  • the composite profile 1 is thus heated to a temperature between 120 ° C. to 200 ° C. in order to fix the coating on the composite profile 1.
  • This warming is used to activate the strips of a material 7 foaming under heat and to initiate the foaming process.
  • foaming of the composite profile 1 can take place at the same time as drying.
  • FIG 6 an end face of the composite profile 1 is shown after removing the cover 10 from, which can be used for a further coating process.
  • the hollow chamber 5 (number is missing in Figure 6) two foam bodies 6 are now arranged, which are optionally provided separately from one another or can also be connected to one another.
  • the hollow chamber 5 can be largely filled by the foam body 6, for example between 70% and 100%.
  • the composite profile produced in this way can be cut off in a front end area and delivered to a processor in order to produce windows, doors, facades or light roofs.
  • FIG. 7 shows a modified composite profile in which the strips made of a material 7 which foams up under the action of heat are provided with cutouts 70.
  • the volume of the foam body 6 can be reduced in order to reduce or avoid overpressure when the hollow chamber 5 is filled with foam.
  • the strip can be provided with the cutouts 70 and fixed to the insulating profile 4.
  • FIGS. 9 and 10 show a further exemplary embodiment of an insulating bar in which, instead of a strip, a plurality of spaced apart blocks 71 made of a material which foams under the action of heat are provided. These blocks 71 are fixed, in particular glued, to the insulating profile 4 at a predetermined distance, and the subsequent volume of the foam body 6 can be set through the size of the blocks 71 and their spacing.
  • FIG 13 a further embodiment of a composite profile 1 is shown in which the heat-foaming material 7 is not designed as a strip with a rectangular cross-section but as a T-profile, which has a first web 17 which is parallel to the insulating web 4 er stretches and has a second web 18 which extends essentially at right angles to the first web 17 in an interior of the hollow chamber 5.
  • the outer surface of the material 7 is enlarged and absorb an external temperature more quickly when the composite profile is heated for the drying process.
  • a more homogeneous distribution of the foam body 6 formed in the hollow chamber 5 is achieved.
  • integrally formed holding webs 19 are provided on the insulating web 4 according to FIG. 14, which grip the first web 17 at an edge at an angle.
  • the material 7, which foams under the action of heat, can also have a different cross-sectional shape which enables the hollow chamber 5 to be foamed evenly.

Landscapes

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)
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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils (1) umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen von mindestens zwei extrudierten oder durch Rollformen hergestellten Metallprofilen (2, 3); Verbinden mindestens eines Isolierprofils (4) mit den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) zu einer Einheit, wobei zwischen den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) mindestens eine Hohlkammer (5) ausgebildet ist, in der ein unter Hitzeeinwirkung aufschäumendes Material (7) angeordnet ist, Lackieren einer äußeren Oberfläche der Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) und dem mindestens einen Isolierprofil (4) und anschließendes Trocknen durch Erhitzung und gleichzeitiges Aufschäumen des unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Materials (7) zum zumindest teilweisen Ausfüllen der mindestens einen Hohlkammer (5). Ferner betrifft die Erfindung ein so hergestelltes Verbundprofil.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils und Verbundprofil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbund profils und ein Verbundprofil nach dem Oberbegriff des Anspruches 12.
Die DE 19504601 A1 offenbart ein wärmegedämmtes Verbundprofil für eine Fenster-, Tür- oder Fassadenkonstruktion mit zwei beabstandeten Metallprofi len, die über Isolierstege miteinander verbunden sind. In einer Hohlkammer des Verbundprofils ist ein Wärmedämmmaterial angeordnet, das in einer kompri mierten Form in einer Umhüllung eingeschlossen ist. Die Umhüllung kann durch Wärmeeinwirkung zerstört werden, so dass das in der Umhüllung ange ordnete Wärmedämmmaterial aufschäumen kann und die Hohlkammer ausfüllt. Bei diesem Verbundprofil ist nachteilig, dass das Wärmedämmmaterial in die Umhüllung eingebracht werden muss, die dann an dem Isoliersteg oder dem Metallprofil angeklebt wird. Nach dem Zerstören der Umhüllung durch Wärme einwirkung wird die Hohlkammer ausgeschäumt, wobei der Schaumkörper aushärtet und bei einer zu großen Menge an Wärmedämmmaterial das Ver bundprofil im Bereich der Isolierstege verformen kann. Trotz der guten Wärme dämmung eines solchen Verbundprofils hat sich dieses in der Praxis nicht durchsetzen können.
Um den Eintritt von Feuchtigkeit bei Fahrzeugteilen zu vermeiden ist es aus der EP 2922900 B1 bekannt, eine thermisch expandierbare Masse einzusetzen, die den Hohlraum verschließt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils und ein Verbundprofil zu schaffen, bei denen das Ver bundprofil eine hohe Wärmedämmung besitzt und effektiv herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verbundprofil mit den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mindestens zwei extrudierte oder durch Rollformen hergestellte Metallprofile bereitgestellt, die über mindes tens ein Isolierprofil verbunden werden, wobei zwischen den zwei Metallprofilen mindestens eine Hohlkammer ausgebildet ist, in der ein unter Hitzeeinwirkung aufschäumendes Material angeordnet wird. Anschließend wird eine äußere Oberfläche der Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen und dem min destens einen Isolierprofil lackiert und dann unter Wärmezufuhr getrocknet, wobei gleichzeitig mit dem Trocknen ein Aufschäumen des unter Hitzeeinwir kung aufschäumenden Materials zum mindestens teilweisen Ausfüllen der min destens einen Hohlkammer bewirkt wird. Der Einsatz eines unter Hitzeeinwir kung aufschäumenden Materials hat den Vorteil, dass der Aufschäum prozess gezielt bei einer vorbestimmten Temperatur eingeleitet werden kann, und erfin dungsgemäß die Wärmeeinleitung bei einem Trocknen der aufgebrachten La ckierung erfolgt, bei dem die Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen und dem mindestens einen Isolierprofil nach dem Aufbringen von Partikeln oh nehin erwärmt wird, um den aufgetragenen Lack, beispielsweise Pulverlack, zu trocknen und optional auszuhärten. Insofern kann das Aufschäumen Materials in der mindestens einen Hohlkammer ohne zusätzlichen Verfahrensschritt er folgen. Das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material muss nicht in einer Umhüllung angeordnet werden, sondern ist unmittelbar an der Isolierleiste und/oder einem der Metallprofile fixiert. Dadurch kann das Ausschäumen der mindestens einen Hohlkammer mit hoher Reproduzierbarkeit erfolgen.
Vorzugsweise wird beim Trocknen der an der Oberfläche lackierten Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen und dem mindestens einen Isolierprofil die se auf eine Temperatur zwischen 120 °C bis 200 °C erhitzt. In diesem Bereich liegt vorzugsweise die Temperaturschwelle, bei der das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material durch entsprechende chemische Reaktion auf schäumt. Diese Temperatur ist vorzugsweise niedriger als eine Erweichungs temperatur des mindestens einen Isolierprofils, das bevorzugt aus Kunststoff hergestellt ist und eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 140 °C, ins besondere mindestens 200 °C, aufweisen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird beim Aufschäumen des unter Hitze einwirkung aufschäumenden Materials die mindestens eine Hohlkammer zu mindestens 80 % ausgefüllt. Dadurch wird bei dem Verbundprofil eine hohe Wärmeisolierung erreicht. Zur Vermeidung von Druck durch das Ausschäumen kann die Hohlkammerzwischen 80 % und 95 % ausgefüllt sein. Ein vollständi ges Ausfüllen der Hohlkammer ist möglich, aber für eine gute Wärmeisolierung nicht zwingend erforderlich.
Vorzugsweise wird bei dem Verfahren vor dem Trocknen und Aufschäumen mindestens eine Stirnseite der Einheit aus dem mindestens einen Metallprofil und dem mindestens einen Isolierprofil über ein Abdeckelement verschlossen. Bevorzugt wird an gegenüberliegenden Stirnseiten die Hohlkammer jeweils über eine Abdeckung verschlossen, wobei ein Verschließen nicht luftdicht er folgen muss, sondern ein Entweichen von Luft oder Gasen beim Aufschäumen durch Spalte oder eine Entlüftungsöffnung ermöglicht werden kann. Für eine Steuerung des Luftstromes kann an jedem Abdeckelement mindestens eine Entlüftungsöffnung vorgesehen sein, aus der beim Aufschäumen ein Gas ent weicht, so dass ein Druckaufbau in der mindestens einen Hohlkammer beim Aufschäumen reduziert wird.
Die Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen und dem mindestens einen Isolierprofil kann beispielsweise eine Länge zwischen 4 m bis 8 m, vorzugswei se etwa 6 m, besitzen, und wird vor dem Trocknen, insbesondere auch vor dem Lackieren an den gegenüberliegenden Stirnseiten verschlossen. Nach dem Trocknen und Ausschäumen werden die Abdeckelemente dann entfernt, um das so hergestellte Verbundprofil weiterverarbeiten zu können.
Für eine effektive Herstellung des Verbundprofils sind vorzugsweise zwei von einander beabstandete Streifen aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäu menden Material in der mindestens einen Hohlkammer vorgesehen. Die Strei fen können dabei wahlweise an einem Isolierprofil oder einem Metallprofil fest gelegt sein, beispielsweise durch Verkleben. Besonders bevorzugt ist jedoch die Fixierung eines Streifens aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumen den Material durch Koextrusion an mindestens einem Isolierprofil, so dass das Isolierprofil zusammen mit dem aufschäumenden Material als Einheit verarbei tet werden kann. Das Isolierprofil kann dabei mit gegenüberliegenden Rändern in eine Nut der Metallprofile eingebracht werden und dort klemmend fixiert sein.
Um das Volumen eines Schaumkörpers in der mindestens einen Hohlkammer zu reduzieren und um somit Fertigungstoleranzen auszugleichen, können in dem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material Aussparungen, Öffnun gen oder Profilierungen eingebracht sein, um während des Aufschäum Prozes ses eine Überdruckbildung gering zu halten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbundprofil ist eine äußere Oberfläche mindes tens zwei Metallprofile und des mindestens einen Isolierprofils lackiert, insbe sondere an dem gesamten äußeren Oberfläche, und in der mindestens einen Hohlkammer ist mindestens ein Schaumkörper aus einem unter Hitzeeinwir kung aufgeschäumten Material angeordnet, der die Hohlkammer zumindest teilweise ausfüllt. Dadurch kann über das unter Hitzeeinwirkung aufschäumen- de Material ein Schaumkörper erzeugt werden, der für eine hohe Wärmeisolie rung des Verbundprofils bei dem Einbau an einer Gebäudehülle sorgt. Ferner kann über den Schaumkörper das mindestens eine Isolierprofil mit mindestens einen Metallprofil verklebt sein, was die Festigkeit des Verbundprofils erhöht.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Schaumkörper elastisch ausgebildet und kann um mindestens 10 %, insbesondere mindestens 20%, eines Volumens reversibel komprimiert werden. Eine solche hohe Elastizität ist vorteilhaft, um eine Verformung des Verbundprofils beim Aufschäumen sicher zu vermeiden. Die aus einem harten Kunststoff hergestellten Isolierprofile können somit vor und nach dem Aufschäumen die gleiche Form besitzen, da selbst bei vollstän digem Ausfüllen der Flohlkammer mit dem Schaumkörper dieser bei Bedarf komprimiert werden kann. Der Schaumkörper enthält vorzugsweise Ethylen- Vinyl-Acetat (EVA) und/oder ein Gummi, um ausreichend elastisch zu sein. Das thermisch expandierbare Material weist vorzugsweise eine Expansionsrate von über 1000% auf und kann beispielsweise so gestaltet sein, wie dies in der EP 2 922900 B1 offenbart ist, auf die hiermit Bezug genommen wird.
Vorzugsweise füllt der mindestens eine Schaumkörper die mindestens eine Flohlkammer um weniger als 98 % aus, vorzugsweise zwischen 70 % bis 95 %. Dadurch können kleine Freiräume in der Flohlkammer verbleiben, was beim Ausschäumen ein Entweichen von Luft oder Gas erleichtert.
Das erfindungsgemäße Verbundprofil umfasst vorzugsweise zwei Metallprofile, die über zwei Isolierprofile miteinander verbunden sind. Dabei können zwei be- abstandete oder miteinander verbundene Schaumkörper in der Flohlkammer vorgesehen sein, die durch Aufschäumen von beispielsweise zwei Streifen aus einem unter Flitzeeinwirkung aufschäumenden Material hergestellt sind.
Vorzugsweise verklebt der Schaumkörper mindestens ein Isolierprofil mit einem der Metallprofile und wirkt einer Verschiebung zwischen dem Isolierprofil und dem Metallprofil entgegen. Dadurch kann auf weitere Maßnahmen zur Vermei dung einer Verschiebung des Isolierprofils relativ zu dem Metallprofil verzichtet werden, beispielsweise kann bei ausreichend fester Verklebung auf einen Rö deldraht verzichtet werden, der in die Nut des Metallprofils eingelegt wird, bevor die Nutwände gegen den in die Nut eingreifenden Steg des Isolierprofils ange rollt werden. Der Schaumkörper kann aus einem im Querschnitt rechteckförmigen, T- förmigen oder anderem Profil hergestellt sein. Durch eine T-förmige Ausgestal tung des Materials vor dem Aufschäumen wird die äußere Oberfläche des Ma terials gegenüber einer rechteckigen Ausgestaltung vergrößert und kann daher eine äußere Temperatur schneller aufnehmen, wenn das Verbundprofil für den Trockenprozess erhitzt wird.
Das erfindungsgemäße Verbundprofil wird vorzugsweise für Rahmen einge setzt, wie sie bei Fenstern, Türen, Fassaden oder Lichtdächern Verwendung finden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Verbundprofils;
Figur 2 eine Ansicht des Verbundprofils der Figur 1 vor dem Auf schäumen;
Figur 3 eine Explosionsdarstellung eines Isolierprofils mit einem aufschäum baren Streifen;
Figur 4 eine Explosionsdarstellung des Verbundprofils der Figur
2 vor der Montage;
Figur 5 eine Ansicht des Verbundprofils vor dem Aufschäumen;
Figur 6 eine Stirnseite des Verbundprofils nach dem Aufschäu men;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines modifizierten Ver bundprofils vor dem Aufschäumen;
Figur 8 eine Isolierleiste mit einem aufschäumbaren Streifen für das Verbundprofil der Figur 7;
Figuren 9 und 10 zwei Ansichten eines modifizierten Isoliersteges mit ei nem aufschäumbaren Material; Figuren 11 und 12 zwei Ansichten eines weiteren erfindungsgemäßen Ver bundprofils bei der Montage, und
Figuren 13 und 14 zwei Ansichten eines Verbundprofils gemäß einem weite ren Ausführungsbeispiel.
Ein Verbundprofil 1 umfasst zwei Metallprofile 2 und 3, beispielsweise extru dierte Aluminiumprofile oder gerollformte Profile aus einem Metallblech. Die beiden Metallprofile 2 und 3 sind über zwei voneinander beabstandete Isolier profile 4 aus Kunststoff miteinander verbunden, so dass zwischen den beiden Isolierprofile 4 und einer Innenseite der Metallprofile 2 und 3 eine Flohlkammer 5 ausgebildet ist. Statt einer einzigen Flohlkammer können auch mehrere Hohl kammern ausgebildet sein, und auch die Metallprofile 2 und 3 sowie die Isolier profile können optional Flohlkammern umfassen.
In der Flohlkammer 5 sind zwei Schaumkörper 6 angeordnet, die das Volumen der Flohlkammer 5 weitgehend ausfüllen, beispielsweise im Umfang zwischen 70 % bis 100 %, insbesondere 80 % bis 95 %. Die beiden Schaumkörper 6 sind jeweils mit einem Isolierprofil 4 und einer Oberfläche der Metallprofile 2 und 3 verbunden, beispielsweise durch Kleben, Fügen oder Koextrudieren.
Die Schaumkörper 6 bestehen vorzugsweise aus einem elastisch komprimier baren Material, das beispielsweise Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) und/oder Gummi enthält. Die Schaumkörper 6 bestehen aus einem Ursprungsmaterial, das unter Flitzeeinwirkung aufschäumt, wobei eine Volumenvergrößerung um den Faktor von mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10, stattfindet.
In Figur 2 ist das Verbundprofil 1 vor dem Aufschäumen zur Bildung der beiden Schaumkörper 6 dargestellt. An jedem Isolierprofil 4 ist ein Streifen aus einem aufschäumenden Material 7 gehalten, der ein deutlich kleineres Volumen be sitzt als der spätere Schaumkörper 6. Die Flohlkammer 5 ist daher überwiegend leer und besitzt daher noch eine schlechte Wärmeisolierung zwischen den bei den Metallprofilen 2 und 3.
In Figur 3 sind ein Isolierprofil 4 und ein Streifen aus einem aufschäumenden Material 7 gezeigt. Das Isolierprofil 4 ist streifenförmig ausgebildet und umfasst an gegenüberliegenden Längsseiten Ränder 40, die jeweils mit einem der bei den Metallprofile 2 und 3 verbunden werden. In einem mittleren Bereich befin- det sich eine Aufnahme 41, an der der Streifen aus einem unter Hitzeeinwir kung aufschäumenden Material 7 festgelegt wird, beispielsweise durch Verkle ben oder Fügen. Statt einem Verkleben können der Streifen aus dem auf schäumenden Material und das Isolierprofil 4 in einem Ko-Extrusionsverfahren hergestellt werden.
Nach Herstellung von zwei Isolierprofilen 4 mit einem Streifen aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material 7 können die Ränder 40 der Iso lierstege in eine Nut 20 oder 30 an einem der Metallprofile 2 oder 3 eingefügt werden, wie dies in Figur 4 gezeigt wird. Durch Anrollen oder eine andere Be festigungstechnik können dann die Isolierprofile 4 an den Metallprofilen 2 und 3 fixiert werden.
Die Isolierprofile 4 können dabei zusätzlich zu dem Anrollen der Nutwände der Nut 20 oder 30 auch über den Schaumkörper 6 an den Metallprofilen 2 und 3 fixiert sein. Durch die Verklebung des Schaumkörper 6 kann einer Verschie bung zwischen dem Isolierprofil 4 und dem Metallprofil 2 oder 3 entgegenge wirkt werden.
In einem nächsten Schritt wird ein vorgefertigtes Verbundprofil gemäß Figur 2 vor dem Aufschäumen mit Abdeckungen 10 stirnseitig verschlossen, wie dies in Figur 5 gezeigt ist. Die Abdeckung 10 überdeckt eine Stirnseite mit der Hohl kammer 5 des Verbundprofils 1 und umgreift mit zwei Schenkeln 12 einen Endabschnitt des Verbundprofils 1. Die beiden Schenkel 12 können über Be festigungsmittel, beispielsweise Schrauben 13, an dem Verbundprofil 1 fixiert werden. An zumindest einer Abdeckung 10, optional auch an beiden Abde ckungen 10, kann eine Halterung 11 in Form einer Öse vorgesehen sein, um das Verbundprofil 1 hängend an einer Fördereinrichtung festzulegen. Optional kann das Verbundprofil 1 auch an zwei Halterungen 11 zum Transport an einer Fördereinrichtung fixiert werden.
Die Abdeckung 10 kann auch über andere Befestigungsmechaniken an dem Verbundprofil 1 fixiert sein, beispielsweise kann mindestens ein Stopfen an der Abdeckung 10 ausgebildet sein, der in die Hohlkammer 5 oder die Hohlkam mern an den Metallprofilen 2 und 3 eingefügt wird, um dort klemmend oder ras tend festgelegt zu werden. Dadurch kann die Abdeckung 10 durch einen einfa chen Einsteckprozess vor dem Trocknen montiert werden, so dass die äußere Oberfläche des Verbundprofils 1 vor dem Trocknen nicht durch die Abdeckung 10 überdeckt wird. Das über die Abdeckungen 10 an den Stirnseiten verschlossene Verbundprofil 1 kann nun an einer Außenseite lackiert werden. Hierfür werden zunächst an einer äußeren Oberfläche der beiden Metallprofile 2 und 3 und der Isolierprofile 4 ein Lack oder Farbpartikel aufgebracht, die dann nach dem Aufbringen ge trocknet und an der Oberfläche eingebrannt werden. Beim Trocknen wird das Verbundprofil 1 somit auf eine Temperatur zwischen 120 °C bis 200 °C er wärmt, um die Beschichtung an dem Verbundprofil 1 zu fixieren. Diese Erwär mung wird genutzt, um die Streifen aus einem unter Hitze aufschäumenden Material 7 zu aktivieren und den Aufschäumvorgang einzuleiten. Dadurch kann zeitgleich mit dem Trocknen ein Aufschäumen des Verbundprofils 1 erfolgen.
In Figur 6 ist eine Stirnseite des Verbundprofils 1 nach dem Abnehmen der Ab deckung 10 gezeigt, die für einen weiteren Beschichtungsprozess eingesetzt werden kann. In der Hohlkammer 5 (Nummer fehlt in Figur 6) sind nun zwei Schaumkörper 6 angeordnet, die wahlweise getrennt voneinander vorgesehen sind oder auch miteinander verbunden sein können. Die Hohlkammer 5 kann weitgehend durch die Schaumkörper 6 ausgefüllt sein, beispielsweise zwischen 70 % bis 100 %. Das so hergestellte Verbundprofil kann in einem stirnseitigen Endbereich abgeschnitten und an einen Verarbeiter ausgeliefert werden, um Fenster, Türen, Fassaden oder Lichtdächer herzustellen.
Figur 7 zeigt ein modifiziertes Verbundprofil, bei dem die Streifen aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material 7 mit Aussparungen 70 verse hen sind. Dadurch kann das Volumen des Schaumkörpers 6 reduziert werden, um einen Überdruck beim Ausschäumen der Hohlkammer 5 zu reduzieren oder zu vermeiden. Wie in Figur 8 gezeigt ist, kann der Streifen mit den Aussparun gen 70 versehen sein und an dem Isolierprofil 4 fixiert werden.
In den Figuren 9 und 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Isolierste ges gezeigt, bei dem statt einem Streifen mehrere beabstandet voneinander angeordnete Blöcke 71 aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Ma terial vorgesehen sind. Diese Blöcke 71 sind in einem vorbestimmten Abstand an dem Isolierprofil 4 fixiert, insbesondere verklebt, und durch die Größe der Blöcke 71 und deren Abstand kann das spätere Volumen des Schaumkörpers 6 eingestellt werden.
In den Figuren 11 und 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbund profils während der Montage gezeigt, wobei der Streifen aus einem unter Hit- zeeinwirkung aufschäumenden Material 7 nicht an einem Isolierprofil 4, son dern an dem Metallprofil 3 auf der zu der Hohlkammer 5 gewandten Seite fixiert ist. Auch hier sind zwei Streifen vorgesehen, die unter Hitzeeinwirkung dann Schaumkörper 6 bilden. Die Anbringung an den Metallprofilen 2 und 3 hat den Vorteil, dass die Einleitung des Aufschäumens einfacher ist, weil die Wärme einleitung beim Trocknen den Streifen schneller erreicht. Zudem besteht der Vorteil, dass beim Aufschäumen die Metallprofile 2 und 3 durch die Schaum körper 6 vollständig überdeckt sind, was die Wärmeisolierung erhöht.
In Figur 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbundprofils 1 gezeigt, bei dem das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material 7 nicht als Streifen mit einem rechteckförmigen Querschnitt sondern als T-Profil ausgebildet ist, das einen ersten Stege 17 aufweist, der sich parallel zu dem Isoliersteg 4 er streckt und einen zweiten Stege 18 aufweist, der sich im Wesentlichen recht winklig zu dem ersten Steg 17 in einen Innenraum der Hohlkammer 5 erstreckt. Durch diese Ausgestaltung wird die äußere Oberfläche des Materials 7 vergrö ßert und schneller eine äußere Temperatur aufnehmen, wenn das Verbundpro fil für den Trockenprozess erhitzt wird. Zudem wird eine homogenere Verteilung des gebildeten Schaumkörpers 6 in der Hohlkammer 5 erreicht.
Zur Fixierung des unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Materials 8 als T- Profils sind an dem Isoliersteg 4 gemäß Figur 14 integral ausgebildete Halte stege 19 vorgesehen, die den ersten Steg 17 an einer Kante winkelförmig um greifen.
Das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material 7 kann auch eine andere Querschnittsform besitzen, die ein gleichmäßiges Ausschäumen der Hohlkam mer 5 ermöglicht.
Bezugszeichenliste
1 Verbundprofil
2 Metallprofil 3 Metallprofil
4 Isolierprofil
5 Hohlkammer
6 Schaumkörper
7 Material 10 Abdeckung
11 Halterung
12 Schenkel
13 Schraube
17 erster Steg 18 zweiter Steg
19 Haltesteg
20 Nut
30 Nut
40 Rand 41 Aufnahme
70 Aussparung
71 Block io

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils (1 ) mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen von mindestens zwei extrudierten oder durch Rollformen hergestellten Metallprofilen (2, 3); b) Verbinden mindestens eines Isolierprofils (4) mit den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) zu einer Einheit, wobei zwischen den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) mindestens eine Hohlkammer (5) ausgebildet ist, in der ein unter Hitzeeinwirkung aufschäumendes Material (7) an geordnet ist; c) Lackieren einer äußeren Oberfläche der Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) und dem mindestens einen Isolierprofil (4), und d) Trocknen der aufgebrachten Lackierung an der äußeren Oberfläche der Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) und dem mindestens einen Isolierprofil (4) durch Wärmezufuhr und gleichzeiti ges Aufschäumen des unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Materi als (7) zum zumindest teilweisen Ausfüllen der mindestens einen Hohlkammer (5).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Trock nen der Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) und dem mindestens einen Isolierprofil (4) diese auf eine Temperatur zwischen 120 °C bis 200 °C erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Isolierprofil (4) aus Kunststoff hergestellt ist und eine Temperaturbeständigkeit bis mindestens 140 °C, insbesondere mindes tens 200 °C, aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufschäumen des unter Hitzeeinwirkung aufschäu menden Materials (7) die mindestens eine Hohlkammer (5) zu mindestens 80 % ausgefüllt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Trocknen und Aufschäumen mindestens eine Stirnseite der Einheit aus den mindestens zwei Metallprofilen (2, 3) und dem mindestens einen Isolierprofil (4) über ein Abdeckelement (10) ver schlossen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohl kammer (5) an gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils über ein Abde ckelement (10) verschlossen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Abdeckelement (10) wenigstens eine Entlüftungsöffnung (14) aufweist, aus der beim Aufschäumen ein Gas entweicht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandete Streifen aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material (7) in der mindestens einen Hohlkammer (5) vorgesehen sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material strei fenförmig ausgebildet ist und durch Koextrusion an dem mindestens einen Isolierprofil (4) festgelegt ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material (7) als Streifen ausgebildet ist, an dem Aussparungen (10), Öffnungen oder Profi lierungen vor dem Aufschäumen eingebracht werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material (7) an gegenüberliegenden Seiten der Hohlkammer (5) vor dem Aufschäumen angeordnet ist.
12. Verbundprofil mit mindestens zwei durch Extrusion oder Rollformen herge stellten Metallprofilen (2, 3) die über mindestens ein Isolierprofil (4) mitei nander verbunden sind, und zwischen denen mindestens eine Hohlkam mer (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Oberfläche der Metallprofile (2, 3) und des mindestens einen Isolierprofils (4) lackiert ist und die mindestens eine Hohlkammer (5) mit mindestens ei nem Schaumkörper (6) aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material (7) zumindest teilweise gefüllt ist.
13. Verbundprofil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaumkörper (6) elastisch ist und um mindestens 10 % des Volumens reversibel komprimierbar ist.
14. Verbundprofil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaumkörper (6) Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) und/oder Gummi enthält.
15. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaumkörper (6) die mindestens ei ne Hohlkammer (5) zu weniger als 98 % ausfüllt, vorzugsweise zwischen 70 % bis 95 %.
16. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundprofil (1) zwei Metallprofile (2, 3) aufweist, die über zwei Isolierprofile (4) miteinander verbunden sind.
17. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das der Schaumkörper (6) mindestens ein Isolierprofil (4) mit einem der Metallprofile (2, 3) verklebt und eine Verschiebung zwischen dem Isolierprofil (4) und dem Metallprofil (2, 3) entgegenwirkt.
18. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das der Schaumkörper (6) aus einem im Querschnitt T- förmigen Profil hergestellt ist.
19. Rahmen für ein Fenster, eine Tür, eine Fassadenkonstruktion oder ein Lichtdach, mit einem Verbundprofil (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17.
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