PL208016B1 - Profil zespolony - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest profil zespolony, zwłaszcza dla okien, drzwi i elementów elewacji, przy czym przewidziane są: profil zewnętrzny i profil wewnętrzny oraz co najmniej dwa mostki izolacyjne łączące profil zewnętrzny i profil wewnętrzny i przy czym profil zewnętrzny, profil wewnętrzny i mostki izolacyjne mają lub tworzą ś cianki przestrzeni pustej ograniczające przestrzeń pustą , przy czym w przestrzeni pustej znajduje się, co najmniej jeden element kształtowy termoizolacyjny.

Takie profile zespolone znane są w stanie techniki, przykładowo z opisu DE 9413 790 U i EP 0 636 760 A.

Takie profile zespolone służą do izolacji cieplnej zwłaszcza w oknach, drzwiach lub elementach elewacji. Profil zewnętrzny i profil wewnętrzny są z metalu, korzystnie z metalu lekkiego, a bardzo korzystnie z aluminium. Mostki izolacyjne, które łączą profil zewnętrzny z profilem wewnętrznym są z tworzywa sztucznego. Te mostki łączące powinny tworzyć termiczny rozdział profilu zewnętrznego i profilu wewnę trznego.

Normalnie profil zewnętrzny z aluminium jest oddzielony termicznie od profilu wewnętrznego z aluminium przez te mostki izolacyjne z tworzywa sztucznego.

W tych profilach zespolonych, oprócz skutecznej izolacji termicznej musi być zagwarantowana wytrzymałość na ścinanie połączenia jak również wysoka odporność na rozciąganie poprzeczne i sztywność sprężystą. Innymi słowy, profil zespolony musi być wystarczająco odporny na naprężenia mechaniczne lub musi przejmować odpowiednie obciążenia możliwie bez odkształceń. W wielu znanych ze stanu techniki profilach nie jest to niestety zagwarantowane. I tak, przykładowo, może dojść przy lakierowaniu tych profili do niepożądanego przesunięcia powłok. Skutkiem tego są wady optyczne lub braki uszczelnienia. Z powodu wynikających stąd problemów z tolerancjami mogą przestać współpracować elementy uszczelniające, tak, że nie jest już zagwarantowana szczelność.

W profilu zespolonym znanym z EP 0 978 619 A2, z którego wychodzi wynalazek, przestrzeń pusta w profilu zespolonym jest całkowicie wypełniona materiałem termoizolacyjnym, korzystnie, materiałem piankowym. Dzięki temu całkowitemu wypełnieniu pianką, po pierwsze, powinno zostać osiągnięte skuteczne zmniejszenie przewodzenia ciepła. Po drugie, całkowite wypełnienie pianką komory pustej powinno spowodować podwyższenie wytrzymałości mechanicznej konstrukcji. Innymi słowy, materiał wypełniający powinien przejąć część obciążeń mechanicznych. Te, znane ze stanu techniki profile zespolone mają jednak poważną wadę. Przy wyższych temperaturach pianka znajdująca się w przestrzeni pustej rozpręża się i dochodzi przez to do odkształ ceń ś cianki przestrzeni pustej, zwłaszcza do odkształceń mostków izolacyjnych. Takie podwyższenie temperatury dające w wyniku rozprężanie pianki ma miejsce zwłaszcza przy obrabianiu profilu zespolonego przez lakierowanie piecowe. Z odkształceń wynikają niepożądane błędy wymiarów profilu zespolonego. Podobne profile zespolone znane są z opisów EP 1318262 A1 i DE 10039980 A1.

W świetle powyższego, u podstaw wynalazku leży problem techniczny zaoferowania wymienionego na wstępie profilu zespolonego, który gwarantuje optymalną izolację termiczną, jak również ma wysoką odporność na naprężenia mechaniczne, i który pozostaje stabilny w kształcie przy wyższych temperaturach.

Ten problem techniczny zgodnie z wynalazkiem został rozwiązany za pomocą profilu zespolonego, zwłaszcza dla okien, drzwi i elementów elewacji, przy czym przewidziane są: profil zewnętrzny, profil wewnętrzny oraz co najmniej dwa mostki izolacyjne łączące profil zewnętrzny i profil wewnętrzny i przy czym profil zewnętrzny, profil wewnę trzny i mostki izolacyjne mają lub tworzą ścianki przestrzeni pustej ograniczające przestrzeń pustą, przy czym w przestrzeni pustej znajduje się, co najmniej jeden element kształtowy termoizolacyjny charakteryzuje się tym, że element kształtowy zamocowany jest do mostka izolacyjnego za pomocą połączenia kształtowego, przy czym na mostku izolacyjnym i/albo na elemencie kształtowym przewidziane są kształtowe elementy łączące, które wchodzą w komplementarne kształtowe otwory łączące na mostku izolacyjnym i/lub elemencie kształtowym, przy czym element kształtowy oparty jest, korzystnie bez luzu, za pomocą co najmniej jednego, występu podporowego na ściance przestrzeni pustej profilu zewnętrznego i/lub na ściance przestrzeni pustej profilu wewnętrznego albo na dalszym elemencie kształtowym, przy czym występ podporowy wystaje z przyporządkowanej powierzchni elementu kształtowego i przy czym przestrzeń pusta ma, co najmniej jedną, przestrzeń swobodną, dla rozprężania się przy ogrzaniu elementu kształtowego.

PL 208 016 B1

Korzystnie, każdy mostek izolacyjny ma na jednym końcu stopę mocującą do mocowania do profilu zewnętrznego i na naprzeciwległym końcu stopę mocującą do mocowania do profilu wewnętrznego, przy czym stopy mocujące tych mostków izolacyjnych są zawijane z wytrzymałością na ścinanie.

Korzystnie również, co najmniej jeden element kształtowy jest z pianki.

Korzystnie dalej, w przestrzeni pustej znajdują się co najmniej dwa elementy kształtowe i każdy element kształtowy zamocowany jest do jednej ścianki przestrzeni pustej jednego mostka izolacyjnego.

Korzystnie także, każdy element kształtowy ma na powierzchni zwróconej do drugiego elementu kształtowego co najmniej jeden występ podporowy, za pomocą którego oparty jest na drugim elemencie kształtowym, korzystnie bez luzu.

Korzystnie przy tym, co najmniej jeden występ podporowy elementu kształtowego wchodzi w przyporzą dkowane wybranie podporowe drugiego elementu kształ towego i oparty jest w tym wybraniu podporowym bez luzu na drugim elemencie kształtowym.

Zgodnie z wynalazkiem pomiędzy co najmniej jednym elementem kształtowym i ścianką przestrzeni pustej profilu zewnętrznego i/lub ścianką przestrzeni pustej profilu wewnętrznego przewidziana jest przestrzeń swobodna dla rozprężania elementu kształtowego.

Zgodnie dalej z wynalazkiem pomiędzy obydwoma elementami kształtowymi znajduje się, co najmniej jedna swobodna przestrzeń dla rozprężania elementu kształtowego.

Zgodnie wreszcie z wynalazkiem pomiędzy jednym występem podporowym i ścianką wybrania podporowego znajduje się, co najmniej jedna przestrzeń swobodna dla rozprężania elementu kształtowego.

W ramach wynalazku mieści się to, że przestrzeń pusta jest zamkniętą przestrzenią pustą. Przestrzeń pusta jest więc ze wszystkich stron ograniczona lub zamknięta ścianką przestrzeni pustej. Ścianka przestrzeni pustej profilu zewnętrznego jest, korzystnie, równoległa lub, co najmniej w zasadzie, równoległa do ścianki przestrzeni pustej profilu wewnętrznego. Korzystnie, obydwa mostki izolacyjne biegną równolegle do siebie albo, co najmniej w zasadzie równolegle, do siebie.

Przestrzeń pusta utworzona przez ścianki przestrzeni pustej jest częściowo wypełniona przez element kształtowy. Przy tym element kształtowy wypełnia lub elementy kształtowe wypełniają, co najmniej 50%, korzystnie co najmniej 60%, zwłaszcza co najmniej 70% i bardzo korzystnie co najmniej 75% objętości przestrzeni pustej. Odpowiednio, objętość przestrzeni swobodnej wynosi co najmniej 50% korzystnie co najmniej 40%, zwłaszcza co najmniej 30% i bardzo korzystnie co najmniej 25% objętości przestrzeni pustej. Wymienione dane procentowe odnoszą się do pierwotnego stanu profilu zespolonego, w którym nie nastąpiło jeszcze rozprężenie elementu kształtowego z powodu ogrzania. W zgodnym z wynalazkiem elemencie kształ towym chodzi celowo o stały element z określonymi powierzchniami.

Zgodnie z wynalazkiem, z przyporządkowanej powierzchni elementu kształtowego wystaje zgodny z wynalazkiem występ podporowy. Bezluzowe podparcie występu podporowego oznacza w ramach wynalazku, ż e wytę p podporowy przylega do przyporzą dkowanej ś cianki przestrzeni pustej albo do dalszego elementu kształtowego, bezpośrednio, to jest bez przestrzeni pośredniej.

Element kształtowy zamocowany jest poprzez połączenie kształtowe do ścianki przestrzeni pustej, korzystnie do mostka izolacyjnego. Do tego celu przewidziane są kształtowe elementy łączące na mostku izolacyjnym i/lub na elemencie kształtowym, które wchodzą w dopełniające otwory kształtowe w mostku izolacyjnym i/lub na elemencie kształtowym. Zasadniczo, mieści się również w ramach wynalazku, że element kształtowy jest unieruchomiony przykładowo połączeniem klejonym, połączeniem spawanym albo połączeniem zaciskowym na ściance przestrzeni pustej, korzystnie na mostku izolacyjnym.

Każdy mostek izolacyjny ma na jednym końcu stopę mocującą do mocowania do profilu zewnętrznego i na naprzeciwległym końcu stopę mocującą do mocowania do profilu wewnętrznego, przy czym stopy mocujące tych mostków izolacyjnych są zawijane z wytrzymałością na ścinanie. Stopy mocujące są ukształtowane w postaci jaskółczego ogona.

Element kształtowy znajdujący się w przestrzeni pustej profilu zespolonego rozszerza się przy ogrzaniu. Ogrzanie oznacza przy tym zwłaszcza wyższe temperatury, które występują, przykładowo, przy lakierowaniu piecowym.

Element kształtowy z pianki poliuretanowej albo polistyrenowej przy ogrzaniu rozpręża się z powodu zgodnego z wynalazkiem ukształ towania profilu zespolonego, w co najmniej jednej przestrzeni swobodnej.

Powierzchnia mocująca elementu kształtowego przylegająca do mostka izolacyjnego, rozciąga się przy tym na co najmniej 60%, korzystnie na co najmniej 70% szerokości mostka izolacyjnego.

PL 208 016 B1

Szerokość mostka izolacyjnego odnosi się przy tym do wymiaru mostka izolacyjnego od profilu zewnętrznego do profilu wewnętrznego.

Jeśli w przestrzeni pustej znajdują się co najmniej dwa elementy kształtowe i każdy element kształtowy zamocowany jest do jednej ścianki przestrzeni pustej jednego mostka izolacyjnego to zamocowanie następuje za pomocą połączeń kształtowych. Mieści się w ramach wynalazku, że obydwa elementy kształtowe mogą mieć takie same objętości albo w przybliżeniu takie same objętości.

Co najmniej jeden występ podporowy elementu kształtowego wchodzi w przyporządkowane wybranie podporowe drugiego elementu kształtowego i oparty jest w tym wybraniu podporowym bez luzu na drugim elemencie kształtowym, przy czym to podparcie następuje w kierunku wymiaru szerokości profilu zespolonego lub w kierunku wymiaru szerokości mostków izolacyjnych.

Pomiędzy co najmniej jednym elementem kształtowym i ścianką przestrzeni pustej profilu zewnętrznego i/lub ścianką przestrzeni pustej profilu wewnętrznego przewidziana jest przestrzeń swobodna dla rozprężania elementu kształtowego przy ogrzaniu.

Korzystnie, pomiędzy każdym elementem kształtowym i ścianką przestrzeni pustej profilu zewnętrznego i/lub ścianką przestrzeni pustej profilu wewnętrznego utworzona jest taka przestrzeń swobodna.

Odległość elementu kształtowego do ścianki przestrzeni pustej profilu zewnętrznego i/lub ścianki przestrzeni pustej profilu wewnętrznego wynosi 1,5 do 5 mm, korzystnie 2 do 4 mm i zwłaszcza 2,5 do 3,5 mm. Przestrzenie swobodne służą poza tym do odwodnienia dla przypadku, w którym w profilu zespolonym zawarta jest ciecz lub woda, przykładowo, w następstwie kąpieli czyszczących lub kąpieli eloksalowych.

Dla zrealizowania przestrzeni swobodnej pomiędzy obydwoma elementami kształtowymi znajdującymi się w przestrzeni pustej celowe jest utworzenie odpowiedniego odstępu pomiędzy obydwoma elementami kształtowymi, który wynosi korzystnie 1,5 do 5 mm, zwłaszcza 2 do 4 mm i bardzo korzystnie 2,5 do 3,5 mm.

Pojedynczy element kształtowy zamocowany jest do mostka izolacyjnego i znajduje się w odstępie od leżącego naprzeciwko mostka izolacyjnego, tak, że pomiędzy elementami kształtowymi i leżącym naprzeciwko mostkiem izolacyjnym pozostaje swobodna przestrzeń dla rozprężania elementu kształtowego. Poza tym, przestrzenie swobodne pozostają pomiędzy elementami kształtowymi i ś cianką przestrzeni pustej profilu zewnętrznego lub przestrzeni pustej profilu wewnętrznego, a mianowicie w obszarach, w których występ podporowy nie jest podparty na przyporządkowanej ściance przestrzeni pustej.

U podstaw wynalazku leż y przekonanie, ż e za pomocą zgodnego z wynalazkiem profilu zespolonego, przy tylko częściowym wypełnieniu przestrzeni pustej elementem kształtowym, możliwa jest doskonała izolacja termiczna lub oddzielenie termiczne profilu zewnętrznego od profilu wewnętrznego. Zgodne z wynalazkiem, podparcie elementu kształtowego lub elementów kształtowych umożliwia dalej optymalne sprzężenie obciążenia, tak, że profil zespolony posiada nieoczekiwanie wysoką odporność na naprężenia mechaniczne. W porównaniu do wielu profili zespolonych znanych ze stanu techniki, przesunięcie powłok przy naprężeniach mechanicznych, przykładowo, przy lakierowaniu piecowym może zostać całkowicie wyeliminowane, albo zredukowane do nieszkodliwego minimum. Na skutek tylko częściowego wypełnienia przestrzeni pustej przez element kształtowy, można jednocześnie osiągnąć przy tym to, że profil zespolony może, przy mimo to optymalnym sprzężeniu obciążeń, pozostawać stabilny w kształcie również przy wyższych temperaturach. Przy obciążeniach temperaturowych, występujących przykładowo przy lakierowaniu piecowym, rozprężenia elementu kształtowego nie prowadzą już do niepożądanych odkształceń profilu zespolonego lub mostków izolacyjnych. Element kształtowy może się rozprężać do przestrzeni swobodnych utworzonych w przestrzeni pustej i również po tym rozprężeniu, tak jak przedtem, zagwarantowana jest wysoka odporność na naprężenia mechaniczne. Również nie ma niekorzystnego wpływu na izolację termiczną po ogrzaniu i wynikającym stąd rozprężeniu elementu kształtowego.

Dalej, należy podkreślić, że zgodny z wynalazkiem profil zespolony można wykonać przy stosunkowo małych nakładach.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez profil zespolony znany ze stanu techniki; fig. 2 - przekrój przez profil według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania i fig. 3 - przekrój przez przedmiot według fig. 2 w drugim przykładzie wykonania.

Fig. 1 przedstawia znany ze stanu techniki profil zespolony 1, który ma profil zewnętrzny 2 i profil wewnętrzny 3, które są z aluminium. Profil zewnętrzny 2 i profil wewnętrzny 3 są ze sobą połączone

PL 208 016 B1 poprzez równoległe do siebie mostki izolacyjne 4, 5. Ścianka przestrzeni pustej 9 profilu zewnętrznego 2, ścianka przestrzeni pustej 10 profilu wewnętrznego 3 i mostki izolacyjne 4, 5 zamykają przestrzeń pustą 6, która w przykładzie wykonania ukształtowana jest jako zamknięta przestrzeń pusta 6. Obydwa mostki izolacyjne 4, 5 mają na każdym końcu stopę mocującą 7, 8, za pomocą której wchodzą w komplementarne gniazda profilu zewnętrznego 2 lub profilu wewnętrznego 3. Mostki izolacyjne przedstawione liniami ciągłymi na fig. 1 przedstawiają stan profilu zespolonego po zawijaniu. Linie punktowokreskowe, przedstawiają mostki izolacyjne po niepożądanym wzajemnym przesunięciu powłok, które można zaobserwować, przykładowo, po lakierowaniu. U podstaw wynalazku leży, między innymi, problem techniczny wyeliminowania takich odkształceń lub takiego wzajemnego przesunięcia powłok.

Fig. 2 przedstawia przykład wykonania zgodnego z wynalazkiem profilu zespolonego 1. W przestrzeni pustej 6 przewidziane są tu dwa termoizolacyjne elementy kształtowe 11, 12, które, korzystnie i w przykładzie wykonania mogą być wykonane jako elementy z pianki i przykładowo mogą być z pianki poliuretanowej. Fig. 2 pokazuje, że każdy element kształtowy 11, 12 jest zamocowany do jednego mostka izolacyjnego 4, 5, a to przez połączenia kształtowe. Każdy mostek izolacyjny 4, 5 ma kształtowe elementy łączące 13, które wchodzą w kształtowe otwory 14 elementu kształtowego 11, 12.

W przykładzie wykonania według fig. 2, każdy element kształtowy 11, 12 na powierzchni zwróconej do drugiego elementu kształtowego 11, 12 ma występ podporowy 15, za pomocą którego oparty jest on na drugim elemencie kształtowym 11, 12. Występ podporowy 15 jednego elementu kształtowego 11, 12 wchodzi przy tym w przyporządkowane wybranie podporowe 16 i opiera się w tym wybraniu podporowym 16 bez luzu na drugim elemencie kształtowym 11, 12. Podparcie następuje, w przykładzie wykonania według fig. 2 każdorazowo na bocznych ścianach wybrania podporowego

16, to znaczy w wymiarze szerokości profilu zespolonego 1 lub w kierunku wymiaru szerokości mostków izolacyjnych 4, 5.

Pomiędzy obydwoma elementami kształtowymi 11, 12 przewidziana jest swobodna przestrzeń

17, w której mogą się rozprężać elementy kształtowe przy ogrzaniu. Również pomiędzy każdym występem podporowym 15 i podstawą przyporządkowanego wybrania podporowego 16 znajduje się mniejsza przestrzeń swobodna 18, do której może nastąpić rozprężanie przy ogrzaniu. Oprócz tego, przewidziana jest przestrzeń swobodna 19 pomiędzy obydwoma elementami kształtowymi 11, 12 i ściankami przestrzeni pustej 9 profilu zewnętrznego. Również taka przestrzeń swobodna 19 dla rozprężania elementów kształtowych 11, 12 przewidziana jest pomiędzy ściankami przestrzeni pustej 10 profilu wewnętrznego 3 i obydwoma elementami kształtowymi 11, 12.

W przykładzie wykonania według fig. 3, w przestrzeni pustej umieszczony jest tylko jeden element kształtowy 11. Ten element kształtowy 11 wsparty jest za pomocą pierwszego występu podporowego 15 na ściankach przestrzeni pustej 9 profilu zewnętrznego 2 i dalej wsparty jest za pomocą drugiego występu podporowego 15 na ściankach przestrzeni pustej 10 profilu wewnętrznego 3. Przestrzenie swobodne 19 dla rozprężania elementu kształtowego 11 przy ogrzaniu przewidziane są zarówno pomiędzy ściankami przestrzeni pustej 9 i elementem kształtowym 11, jak i pomiędzy mostkiem izolacyjnym 5 i elementem kształtowym 11. Element kształtowy 11 w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 unieruchomiony jest na mostku izolacyjnym 4, a to za pomocą przewidzianych na mostku izolacyjnym 4 kształtowych elementów łączących 13, które wchodzą w odpowiednie kształtowe otwory 14 elementu kształtowego 11.

Claims (9)

1. Profil zespolony, zwłaszcza dla okien, drzwi i elementów elewacji, przy czym przewidziane są: profil zewnętrzny, profil wewnętrzny oraz co najmniej dwa mostki izolacyjne łączące profil zewnętrzny i profil wewnętrzny i przy czym profil zewnętrzny, profil wewnętrzny i mostki izolacyjne mają lub tworzą ścianki przestrzeni pustej ograniczające przestrzeń pustą, przy czym w przestrzeni pustej znajduje się, co najmniej jeden element kształtowy termoizolacyjny, znamienny tym, że element kształtowy (11, 12) zamocowany jest do mostka izolacyjnego za pomocą połączenia kształtowego, przy czym na mostku izolacyjnym (4, 5) i/albo na elemencie kształtowym (11, 12) przewidziane są kształtowe elementy łączące (13), które wchodzą w komplementarne kształtowe otwory łączące (14) na mostku izolacyjnym (4, 5) i/lub w elemencie kształtowym (11, 12), przy czym element kształtowy (11, 12) oparty jest, korzystnie bez luzu, za pomocą co najmniej jednego, występu podporowego (15) na ściance przestrzeni pustej (9) profilu zewnętrznego (2) i/lub na ściance przestrzeni pustej (10) profi6

PL 208 016 B1 lu wewnętrznego (3) albo na dalszym elemencie kształtowym (11, 12), przy czym występ podporowy (15) wystaje z przyporządkowanej powierzchni elementu kształtowego (11, 12) i przy czym przestrzeń pusta (6) ma co najmniej jedną, przestrzeń swobodną (17, 18, 19), dla rozprężania się przy ogrzaniu elementu kształtowego (11, 12).

2. Profil zespolony według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy mostek izolacyjny (4, 5) ma na jednym końcu stopę mocującą (7, 8) do mocowania do profilu zewnętrznego (2) i na naprzeciwległym końcu stopę mocującą (7, 8) do mocowania do profilu wewnętrznego (3), przy czym stopy mocujące (7, 8) tych mostków izolacyjnych (4, 5) są zawijane z wytrzymałością na ścinanie.

3. Profil zespolony według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej jeden element kształtowy (11, 12) jest z pianki.

4. Profil zespolony według zastrz. 1, znamienny tym, że w przestrzeni pustej (6) znajdują się, co najmniej dwa, elementy kształtowe i, że każdy element kształtowy (11, 12) zamocowany jest do jednej ścianki przestrzeni pustej jednego mostka izolacyjnego (4, 5).

5. Profil zespolony według zastrz. 4, znamienny tym, że każdy element kształtowy (11, 12) ma na powierzchni zwróconej do drugiego elementu kształtowego (11, 12) co najmniej jeden występ podporowy (15), za pomocą którego oparty jest na drugim elemencie kształtowym (11, 12), korzystnie bez luzu.

6. Profil zespolony według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że co najmniej jeden występ podporowy (15) elementu kształtowego (11, 12) wchodzi w przyporządkowane wybranie podporowe (16) drugiego elementu kształtowego (11, 12) i oparty jest w tym wybraniu podporowym (16) bez luzu na drugim elemencie kształtowym (11, 12).

7. Profil zespolony według zastrz. 4, znamienny tym, że pomiędzy co najmniej jednym elementem kształtowym (11, 12) i ścianką przestrzeni pustej (9) profilu zewnętrznego (2) i/lub ścianką przestrzeni pustej (10) profilu wewnętrznego (3) przewidziana jest przestrzeń swobodna (19) dla rozprężania elementu kształtowego (11, 12).

8. Profil zespolony według zastrz. 4, znamienny tym, że pomiędzy obydwoma elementami kształtowymi (11, 12) znajduje się co najmniej jedna swobodna przestrzeń (17) dla rozprężania elementu kształtowego (11, 12).

9. Profil zespolony według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiędzy jednym występem podporowym (15) i ścianką wybrania podporowego (16) znajduje się, co najmniej jedna przestrzeń swobodna (18) dla rozprężania elementu kształtowego (11, 12).