DE3801564A1

DE3801564A1 - Isoliersteg aus kunststoff

Info

Publication number: DE3801564A1
Application number: DE19883801564
Authority: DE
Inventors: Wilfried Ensinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Ensinger Eva Maria 71154 Nufringen De; Ensinger Klaus 71154 Nufringen De; Ensinger Martha 71154 Nufringen De; Ensinger Thomas 71154 Nufringen De; ENSINGER, WILFRIED, 71154 NUFRINGEN, DE; Holzberger Edith 71154 Nufringen De
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1989-08-03
Also published as: DE3801564C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Isoliersteg aus Kunststoff für Ver bundprofile aus Metallprofilteilen.

Bekannte Isolierstege dieser Art (DE-OS 32 03 361) dienen als Wärmedämmprofile zwischen den Metallprofilteilen und bestehen aus hochfestem Kunststoff mit schlechten Wärmeleiteigenschaften, bei spielsweise aus glasfaserverstärktem Polyamid. Die Verbundprofile selbst werden vor allem für Verglasungen (Fenster) oder Fassaden elemente eingesetzt.

Die Verbundprofile sind erheblichen Einwirkungen ausgesetzt, bei spielsweise Windbelastungen, lotrechten Lasten, insbesondere her vorgerufen durch das Eigengewicht einer Verglasung, und vor allem Temperaturdifferenzen zwischen Außen- und Innenschale des Verbund profils. Je weniger sich der Kunststoff des Isolierstegs unter klimatischen Einflüssen, nämlich Temperatur, Feuchtigkeit verän dert, umso geringer sind die daraus resultierenden Spannungen in der Kunststoff-Metall-Verbindung.

Es ist bekannt, daß mit höheren Füllgraden an mineralischen Ver stärkungs- und Füllstoffen, insbesondere Glasfasern, das Ausdeh nungsverhalten von Kunststoffen günstig beeinflußt, nämlich herab gesetzt, werden kann. Höhere Füllgrade führen aber gleichzeitig zu einer Reihe von Nachteilen. Neben den erhöhten Rohstoffkosten und höherem Gewicht des Isoliersteges entstehen Probleme in der Verarbeitung des Rohmaterials, insbesondere im Hinblick auf Ver schleiß und Produktivität. Glasfasergefüllte Kunststoffe können nach dem Extrudieren und Erstarren unerwünschte Anisotropien und Eigenspannungen, eine stark abnehmende Duktilität und vor allem wiederum eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der reine Kunststoff aufweisen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Isoliersteg ohne Einbuße an Festigkeit so auszubilden, daß zu seiner Herstel lung weniger Kunststoff benötigt wird, ein erhöhter Verstärkungs- und/oder Füllstoffanteil das thermische Ausdehnungsverhalten dem jenigen der Metallprofilteile annähert, wobei der Isoliersteg dennoch eine noch bessere Wärmedämmung und ein geringeres Gewicht als bisher zeigt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Iso liersteg bildende Kunststoff als Verstärkungs- und/oder Füllstoff anteil kleine mineralische Hohlkörper enthält.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Schnittansicht eines Verbundprofils und

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht aus dem Bereich A in Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt ein zum Beispiel für die Herstellung von Fenstern, Türen, Fassadenelementen oder dergleichen geeignetes Metall-Ver bundprofil 1 mit einem metallischen Innenteil 2 und einem metalli schen Außenteil 3, die beide durch zwei längsverlaufende, als Wärmedämmprofil dienende Isolierstege 4, 5 miteinander verbunden sind. Die metallischen Teile 2, 3 können beispielsweise aus Alu minium, Aluminiumlegierung oder Stahl bestehen. Die Isolierstege 4, 5, welche eine wärmedämmende Brücke zwischen den Teilen 2, 3 herstellen, bestehen aus hochfestem Kunststoff mit schlechten Wärmeleiteigenschaften, beispielsweise aus reinem oder modifi ziertem Polyamid, insbesondere Polyamid 6.6, Polyäthylentereph thalat, Polybutylenterephthalat , Polypropylen, Polyphenyloxyd, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, einem Duromer, insbesondere Poly ester oder Epoxyharz, oder einem Elastomer, insbesondere Poly urethan oder Kunstkautschuk, wobei diesen Stoffen auch herkömm liche Verstärkungs- und/oder Füllstoffe beigefügt sein können, insbesondere Glas-, Kohlenstoff-, Cellulose- und/oder Aramidfasern, massive Glaskugeln, Glimmer- und/oder Wollastonitpartikel.

Erfindungsgemäß werden in den die Isolierstege 4, 5 bildenden Kunststoff, wie Fig. 2 zeigt, kleine, mineralische Hohlkörper in Form von Glashohlkugeln 21 eingebracht. Diese innwendig mit Gas, z. B. Luft, gefüllten oder vorzugsweise leeren, also ganz oder teilweise evakuierten Glashohlkugeln 21 können einen Durch messer zwischen etwa 5 und 850 Mikrometer, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 50 Mikrometer haben. Sie stellen einen leichten Füll- und Verstärkungsstoff dar, der geeignet ist, das Gewicht des Isolier steges 4 zu verringern, den Elastizitätsmodul zu erhöhen, sowie die thermische Ausdehnung und Feuchtigkeitsaufnahme des Kunst stoffes zu reduzieren, wobei die thermische Ausdehnungsfähigkeit etwa derjenigen der metallischen Teile 2, 3 entsprechen kann.

Das Volumenverhältnis des Kunststoffes zu den Glashohlkugeln 21 kann bis zu 30:70, vozugsweise etwa 60:40 betragen. Die Hohlku geln "schwimmen" gewissermaßen im Kunststoff, ohne sich zu berüh ren.

Die Glashohlkugeln 21 nehmen einen beträchtlichen Volumenanteil des Isoliersteges 4 ein und ermöglichen es infolgedessen, weniger Kunststoff zur Herstellung des Isoliersteges zu verwenden. Anderer seits unterbrechen sie die Wärmeleitung des Isoliersteges und ver bessern somit dessen Wärmedämmeigenschaften. Es wurde gefunden, daß durch den Einbau der Glashohlkugeln 21 in den Isoliersteg 4 keine Einbußen an Festigkeit hingenommen werden müssen.

Wie bereits erwähnt, können erwünschtenfalls zusätzlich zu den Glashohlkugeln 21 auch noch andere Verstärkungs- und Füllstoffe, beispielsweise Glasfasern oder Kohlenstoff-Fasern, in das Kunst stoffmaterial des Isoliersteges 4 eingebaut werden.

Unverstärkte oder auch verstärkte Kunststoffe mit gezielt einge stellter feinzelliger (Schaum-) Struktur sind in ihrer Wärmeleit fähigkeit und damit in ihrem Wärmedämmverhalten gleich gut wie die hier beschriebenen, mit Glashohlkugeln gefüllten Kunststoffe. Die feinzellig strukturierten Kunststoffe weisen aber erheblich schlech tere physikalische, insbesondere mechanische Eigenschaften auf. Eine Zelle in Gestalt einer Schaumpore ist nämlich bei starker Belastung eine Sollbruchstelle, während die mit chemischer Koppe lung in den Kunststoff eingefügte Glashohlkugel verstärkend und isolierend wirkt. Somit kann durch die besseren Festigkeitseigen schaften die Dicke des mit Glashohlkugeln angereicherten Isolier steges und damit dessen Wärmeleitfähigkeit herabgesetzt werden. Der aufgrund der eingebauten Glashohlkugeln eingesparte Kunst stoffanteil führt weiterhin auch zu einer Preisreduzierung.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind als leichter Füll- und Verstärkungsstoff Glashohlkugeln 21 eingesetzt. Erfin dungsgemäß können statt dieser Kugeln auch andere mineralische Hohlkörper, insbesondere Hohlfasern, verwendet werden, die bei spielsweise aus Glas oder anderen Silikaten, aber auch aus Kohlen stoff bestehen können. Entscheidend ist in jedem Falle die hohle Ausbildung dieser Körper, weil hierdurch an Material und damit Gewicht gespart und gleichzeitig die Wärmedämmung verbessert wird. Was im voranstehenden im Zusammenhang mit den Glashohlkugeln 21 gesagt wurde, gilt daher sinngemäß auch für die erwähnten anderen mineralischen Hohlkörper.

Claims

1. Isoliersteg aus Kunststoff für Verbundprofile aus Metallprofil teilen, dadurch gekennzeichnet, daß der den Isoliersteg (4) bildende Kunststoff kleine minera lische Hohlkörper (21) enthält.

2. Isoliersteg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Hohlkörper (21) aus Glas oder anderen Silikaten bestehen und als Hohlkugeln oder Hohlfasern ausgebildet sind.

3. Isoliersteg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Isoliersteg (4) bildende Kunststoff reines oder modifi ziertes Polyamid, Polyäthylenterephthalat, Buthylenterephthalat, Polypropylen, Polyphenyloxyd, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, ein Duromer, insbesondere Polyester oder Epoxyharz, oder ein Elastomer, insbesondere Polyurethan oder Kunstkautschuk, ist.

4. Isoliersteg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glashohlkugeln (21) einen Durchmesser zwischen etwa 5 und 1000 Mikrometer haben.

5. Isoliersteg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Volumenverhältnis des Kunststoffes zu den Hohlkörpern (21) etwa 60:40 beträgt.

6. Isoliersteg nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff zusätzlich herkömmliche Verstärkungs- und/oder Füllstoffe enthält, insbesondere Glas-, Kohlenstoff-, Cellulose- und/oder Aramidfasern, massive Glas kugeln, Glimmer- und/oder Wollastonitpartikel.