SCHWAIGER, Meinhard (Leitenbauerstrasse 10, Linz, A-4040, AT)
| P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Rahmen für ein Fenster oder eine Türe, bestehend aus einem Blendrahmen (1) und/oder einem Flügelrahmen (2), aufgebaut aus Kunststoffprofilen, vorzugsweise aus PVC, mit mindestens einer ersten Innenkammer (6, 7; 13, 14), in der eine erste Infrarotstrahlungsbarriere (6', 7', 13' oder 14') im Wesentlichen parallel zur Ebene (3') des Fensters bzw. der Türe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer weiteren Innenkammer (4, 5) eine weitere Infrarotstrahlungsbarriere (4', 5') im Wesentlichen senkrecht zur Ebene (3') des Fensters bzw. der Türe angeordnet ist. 2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Innenkammer (4) mit der weiteren Infrarotstrahlungsbarriere (4') im Flügelrahmen (2) im Glasfalzbereich des Glases angeordnet ist. 3. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Innenkammer (5) mit der weiteren Infrarotstrahlungsbarriere (5') im Blendrahmen (1) im Bereich eines zwischen Blendrahmen (1) und Flügelrahmen (2) gebildeten Spalts (10) angeordnet ist. 4. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsbarrieren (4', 5', 6', 7') kraftschlüssig in der Innenkammer (4, 5, 6, 7) aufgenommen sind . 5. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur weiteren Erhöhung der Wärmedämmung ein Überschlag (18) des Blendrahmens (1) mit einer Infrarotstrahlungsbarriere (12') und/oder ein Überschlag (16) des Flügelrahmens (2) mit einer Infrarotstrahlungsbarriere (15') versehen ist. 6. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein im Flügelrahmen (2) aufgenommenes Isolierglas (3) im Glasfalzbereich (10) mit einer Infrarotstrahlungsbarriere (17') versehen ist. 7. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innensteg (22, 23, 24) des Blendrahmens (1) und/oder des Flügelrahmens (2) mit einer Infrarotstrahlungsbarriere (12', 13' 14') versehen ist, wobei dieser Innensteg (22, 23, 24) vorzugsweise einextrudiert ist und weiter vorzugsweise faserverstärktem Material besteht. 8. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Infrarotstrahlungsbarriere an einem Verstärkungsprofil (8, 9) aufgebracht ist. 9. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsbarriere (4', 5', 6', 7') als dünnwandiges Metallprofil ausgebildet ist. 10. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsbarriere (4', 5', 6', 7') als dünnwandiges Kunststoffprofil ausgebildet ist, das an mindestens einer Oberfläche mit einem Metallüberzug versehen ist. 11. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsbarriere (1", 2") an mindestens einer Oberfläche hochglänzend ausgeführt und vorzugsweise verspiegelt ist. 12. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsbarriere (4', 5', 6', 7') gekrümmt ausgeführt ist und unter Vorspannung in der Innenkammer (4, 5, 6, 7) festliegt. 13. Verfahren zur Herstellung eines Rahmens für ein Fenster oder eine Türe, bei dem auf Gehrung geschnittene Profilabschnitte an den Enden verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Infrarotstrahlungsbarrieren (4', 5', 6', 7') in die einzelnen Profilstäbe vor dem Verschweißen der auf Gehrung geschnittenen Profilstäbe in Innenkammern (4, 5, 6, 7) eingebracht werden. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlungsbarrieren (4', 5', 6', 7') gemeinsam in die Profilabschnitte eingeschoben werden. 15. Fenster hergestellt aus einem Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 2011 05 31 Ba |
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rahmen für ein Fenster oder eine Türe, bestehend aus einem Blendrahmen und/oder einem Flügelrahmen, aufgebaut aus Kunststoffprofilen, vorzugsweise aus PVC, mit mindestens einer ersten Innenkammer, in der eine erste Infrarotstrahlungsbarriere im Wesentlichen parallel zur Ebene des Fensters bzw. der Türe angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Profilsystem und ein Verfahren zur Herstellung von Fenstern, vorzugsweise von Kunststofffenstern, mit einer erhöhten Wärmedämmung .
Kunststofffenster weisen u .A. den Vorteil einer guten Wärmedämmung auf, die dadurch erreicht wird, dass die verwendeten Profile als Hohlkammerprofile ausgebildet werden . Mit zunehmender Anzahl der sogenannten Innenkammern steigt das Vermögen der Wärmedämmung . Dem Stand der Technik entsprechen heute Fenstersysteme mit 3 bis 10 Kammern . Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass die Profilsysteme mit zunehmender Anzahl an Innenkammern eine größere Bautiefe und ein höheres Gewicht aufweisen und dadurch höhere Produktionskosten bedingen . Die höheren Produktionskosten ergeben sich aus einem höheren Materialeinsatz bei sinkender Produktionsgeschwindigkeit. So weisen z. B. Systeme mit 8 Kammern ein um ca . 50% höheres Gewicht auf und eine Bautiefe von etwa 75 mm, während für ein Dreikammersystem in der Regel eine Bautiefe von nur 50 mm ausreichend ist.
Die Isolierwirkung bei Kunststofffenstersystemen beruht auf dem Isoliervermögen von Luft und der vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs. Kunststofffenster bestehen u .A. aus einem Blendrahmen und einem Flügelrahmen, die aus auf Gehrung geschnittenen Profilen mittels Verschweißung in den Ecken gefertigt werden . Dabei entstehen abgekapselte Kammern, in denen die Luft eingesperrt ist. Das höhere Isoliervermögen von Mehrkammersystemen ist jedoch physikalisch bedingt im Verhältnis zum Mehraufwand bei der Produktion bescheiden . Die Wärmeübertragung von einer Kammer zur nächsten erfolgt über die Wärmeleitung im PVC ( PVC = 0, 15 W/m K) und über die Konvektion und Wärmeleitung der eingeschlossenen Luft ( Luft = 0,026 W/mK) sowie durch Wärmestrahlung . Somit ist nicht die zusätzliche Anzahl an Innenkammern vordergründig für die verbesserte Wärmeisolierung sondern nur die zusätzlich Bautiefe (Lichte Weite der Profilkammern) maßgeblich . Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Wärmedämmung wurde mittels Einbringen von Isolierschaumstoffen (z. B. PU-Hartschaum, λΡΙΙ = 0,035 W/mK) versucht, jedoch mit bescheidenem Erfolg, da derartige Systeme höhere Produktionskosten verursachen, nur eingeschränkt recycelt werden können und große Bautiefen bedingen. Zusammengefasst beruhen die Nachteile bei Mehrkammersystem in einer bescheidenen Wärmedämmung bei gleichzeitig großer Bautiefe und höheren Produktionskosten.
Mittels Vakuumtechnik ist eine weitere Erhöhung der Wärmedämmung möglich. Einzelne nach außen abgeschlossene Kammern werden nach dem Verschweißen der auf Gehrung geschnittenen Flügel- bzw. Blendrahmenprofilstäbe evakuiert. Dabei wird die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und durch Konvektion in Luft verringert. Der Anteil der Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung bleibt dabei jedoch unbeeinflusst.
Aus der DE 201 04 213 A oder der DE 44 26 331 A sind Profilelemente für Fenster bekannt, bei denen die Wärmedämmung durch Strahlungsbarrieren verbessert ist, die in einzelnen Hohlräumen eingeschoben bzw. eingefügt sind. Dadurch wird eine gewisse Verbesserung erreicht, die aber noch nicht vollständig befriedigend ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu beseitigen und eine Lösung anzugeben, die eine noch weiter verbesserte Wärmedämmung aufweist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in mindestens einer weiteren Innenkammer eine weitere Infrarotstrahlungsbarriere im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Fensters bzw. der Türe angeordnet ist.
Wesentlich an der Erfindung ist die Tatsache, dass nicht nur der Wärmestrom senkrecht zur Ebene des Fensters bzw. der Tür wirksam gehemmt wird, sondern auch der Wärmestrom, der teilweise senkrecht dazu durch den Rahmen treten kann.
Insbesondere kann im Flügelrahmen vorgesehen sein, dass die weitere Innenkammer mit der weiteren Infrarotstrahlungsbarriere im Glasfalzbereich des Glases angeordnet ist, bzw. im Blendrahmen vorgesehen sein, dass die weitere Innenkammer mit der weiteren Infrarotstrahlungsbarriere im Bereich der zum Flügelrahmen gerichteten Fläche angeordnet ist. Dadurch können Wärmeverluste über den Glasfalz bzw. über den Spalt zwischen den Rahmen wirksam unterbunden werden. Um den Anteil der Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung zusätzlich zu reduzieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, vorzugsweise in den zur Rauminnenseite gerichteten Kammern des Profils Infrarotwärmestrahlungsbarrieren einzusetzen. Dazu werden dünnwandige einseitig reflexionsbeschichtete Infrarotbarrieren in diese Kammern eingebracht, wobei auf geringst mögliche direkte Kontakte mit dem Profilmaterial zu achten ist, um eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung zu vermeiden.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, die Profile einfacher und mit einer geringeren Anzahl von Kammern auszustatten und dennoch eine bessere Isolationswirkung zu erzielen. Der Haupteffekt der Erfindung beruht nicht primär darauf, dass eine Innenkammer durch die Infrarotstrahlungsbarriere in zwei Teilkammern unterteilt wird, sondern darauf, dass die Wärmeübertragung durch Strahlung wirksam unterbunden wird. Die Infrarotstrahlungsbarrieren können sowohl im Flügelprofil als auch im Blendrahmenprofil vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind die Infrarotstrahlungsbarrieren kraftschlüssig in einer Innenkammer des jeweiligen Profils aufgenommen. Das bedeutet, dass das die Infrarotstrahlungsbarriere bildende Profil leicht verformt ist und sich federnd an der Innenwand der Kammer abstützt.
Die Wärmedämmung an besonders kritischen Stellen des Rahmens kann insbesondere dadurch verbessert werden, dass zur Erhöhung der Wärmedämmung ein Überschlag des Blendrahmens mit einer Infrarotstrahlungsbarriere und/oder ein Überschlag des Flügelrahmens mit einer Infrarotstrahlungsbarriere versehen ist. Als Überschlag wird ein Teil des Profils bezeichnet, der vorsteht, um einen Anschlag für das Isolierglas bzw. den Rahmen zu bilden. Es kann auch das im Rahmen aufgenommene Isolierglas im Glasfalzbereich mit einer Infrarotstrahlungsbarriere versehen sein, wodurch die Wärmedämmung weiter verbessert wird .
Weiters betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines oben ausgeführten Rahmens. Wesentlich an dem Verfahren ist, dass die Infrarotstrahlungsbarrieren vor dem Verschweißen in die auf Gehrung geschnittenen Profilabschnitte eingebracht werden. Um das Einbringen zu erleichtern, werden die Infrarotstrahlungsbarrieren beim Einschieben vorzugsweise verformt. Dadurch wird ein kraftschlüssiger Sitz in der Kammer gewährleistet.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 ein Fenster mit einem erfindungsgemäßen Rahmen in teilweiser isometrischer Darstellung;
Fig. 2 ein Detail von Fig. 1 in isometrischer Darstellung; und Fig. 3 und Fig. 4 zwei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung im Schnitt.
Fig . 1 zeigt ein Kunststofffenster, dargestellt als Ausschnitt einer Ecke in isometrischer Darstellung, bestehend aus einem Blendrahmen 1, einem Flügelrahmen 2 und dem Isolierglas 3.
Fig . 2 zeigt eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Kunststofffensters von Fig . 1 in isometrischer Darstellung, bestehend aus dem Blendrahmen 1, dem Flügelrahmen 2 und dem Isolierglas 3.
Mit 3a ist die Ebene des Fensters bezeichnet, die parallel zu den Glasscheiben des Isolierglases 3 ist. Im Blendrahmen 1 ist eine erste Kammer 7 in Gebrauchslage an der Rauminnenseite angeordnet. In dieser ersten Kammer 7 ist eine erste Infrarotstrahlungsbarriere 7' in der Form eines dünnwandigen Metallprofils eingeschoben, das aufgrund eines Übermaßes leicht gekrümmt ist und kraftschlüssig in der ersten Kammer 7 gehalten ist. Alternativ ist auch ein dünnwandiges Kunststoffprofil einsetzbar, das einseitig metallbeschichtet ist.
Darüber hinaus ist im Blendrahmen 1 eine weitere Kammer 5 angeordnet, die an den Spalt 11 angrenzt, die zwischen dem Blendrahmen 1 und dem Flügelrahmen 2 ausgebildet ist. In dieser weiteren Kammer 5 ist eine weitere Infrarotstrahlungsbarriere 5' in analoger Weise angeordnet. Diese ist abgesehen von der Krümmung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Infrarotstrahlungsbarriere 7'.
Im Flügelrahmen 2 sind ähnlich wie im Blendrahmen 1 eine erste Infrarotstrahlungsbarriere 6' in einer ersten Kammer 6 und eine weitere Infrarotstrahlungsbarriere 4' in einer weiteren Kammer 4 angeordnet. Die weitere Infrarotstrahlungsbarriere 4' ist dazu vorgesehen, den Wärmefluss über den Glasfalzbereich 10 zu verringern. Zur Verdeutlichung ist die weitere Infrarotstrahlungsbarriere 4' neben dem Fenster noch einmal dargestellt.
Verstärkungsprofile 8, 9 sind in an sich bekannte weise in passende Kammern des Blendrahmes 1 bzw. des Flügelrahmens 2 eingeschoben. Diese Verstärkungsprofile 8, 9 können gemäß der Erfindung ebenso wie die übrigen Infrarotstrahlungsbarrieren 4', 5', 6' und 7' glänzend beschichtet oder verspiegelt sein, und zwar insbesondere auch an den zu den weiteren Kammern 4 und 5 gerichteten Flächen.
Fig . 3 zeigt das erfindungsgemäße Kunststofffenster im Querschnitt, bestehend aus dem Blendrahmen 1, dem Flügelrahmen 2, dem Isolierglas 3, den Infrarot- strahlungsbarrieren 4', 5', 6' und 7', wobei die Verstärkungsprofile weggelassen sind.
Fig . 4 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Kunststofffensters im Querschnitt, bei der im Blendrahmenprofil 1 eine zusätzliche weitere Infrarotstrahlungsbarriere 12' in einer Kammer 12 an der Innenseite des Überschlags 18 und im Flügelprofil 2 eine zusätzliche weitere Infrarotstrahlungsbarriere 15' an der Innenseite des Überschlags 16 vorgesehen sind. Diese Infrarotstrahlungsbarrieren 12', 15' können bereits im Zug der Extrusion hergestellt werden oder aber auch danach auf die Profilabschnitte aufgebracht werden.
Am Isolierglas 3 ist im Glasfalzbereich 10 ebenfalls eine weitere Infrarotstrahlungsbarriere 17' vorgesehen, die über die Stirnseite hinaus auf die Glasflächen hochgezogen ist, um Wärmebrücken zu vermeiden.
In weiteren Kammern 13 und 14 sind darüber hinaus zusätzliche Infrarotstrahlungsbarrieren 13' und 14' einextrudiert. Die Infrarotstrahlungsbarrieren 12', 13' 14' sind an Innenstegen 22, 23, 24 angeordnet, die vorzugsweise einextrudiert sind und weiter vorzugsweise faserverstärktem Material bestehen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die wärmetechnischen Eigenschaften von Fenstern oder Türen zu optimieren.