DE102011009359A1

DE102011009359A1 - Abstandshalterprofil und Isolierscheibeneinheit mit einem solchen Abstandshalterprofil

Info

Publication number: DE102011009359A1
Application number: DE102011009359A
Authority: DE
Inventors: Dr. Siodla Thorsten; Peter Cempulik; Jörg Lenz
Original assignee: Technoform Glass Insulation Holding GmbH
Current assignee: Technoform Glass Insulation Holding GmbH
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2012-07-26
Also published as: EP2668361B1; EP2668361B2; RU2013139226A; CN103354857B; US10132114B2; RU2584659C2; PL2668361T3; US20130316184A1; WO2012100961A1; EP2668361A1; PL2668361T5; CN103354857A

Abstract

Abstandshalterprofil zur Verwendung in einem Abstandshalterrahmen einer Isolierscheibeneinheit für Türen- oder Fenster- oder Fassadenelemente, mit einem Hohlprofilkörper (10) aus einem ersten Kunststoffmaterial mit einer Kammer (20) zur Aufnahme von hygroskopischem Material, der sich in einer Längsrichtung (Z) erstreckt, und der eine Innenwand (12), die in dem zusammengesetzten Zustand der Isolierscheibeneinheit in Richtung des Zwischenraums zwischen den Scheiben der Isolierscheibeneinheit weist und die Kammer begrenzt, eine Außenwand (14) und lateral in einer Querrichtung (X), eine erste Seitenwand (16) und gegenüber eine zweite Seitenwand (18), die mit der Innenwand (12) und der Außenwand (14) zur Bildung der Kammer (20) verbunden sind, aufweist, und einem Diffusionssperrbereich (34) aus einem zweiten Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat, der mindestens als Teil der Außenwand (14) zur Bildung einer Diffusionssperre (36) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstandshalterprofil zur Verwendung in Isolierscheibeneinheiten mit einem solchen Abstandshalterprofil und eine Isolierscheibeneinheit mit einem solchen Abstandshalterprofil.
Isolierscheibeneinheiten mit wenigstens zwei Scheiben 151, 152, die in der Isolierscheibeneinheit in einem Abstand voneinander gehalten werden, sind bekannt (siehe 13). Die Scheiben 151, 152 sind normalerweise aus anorganischem oder organischem Glas oder aus anderen Materialien wie Plexiglas ausgebildet. Der Abstand der Scheiben 151, 152 wird normalerweise durch einen Abstandshalterrahmen 150, der aus mindestens einem Verbundmaterialabstandshalterprofil 100 ausgebildet wird, gewährleistet. Verbundmaterialabstandshalterprofile, die auch als Komposit-Abstandshalterprofile bezeichnet werden, werden aus einem Kunststoffprofil und einer Metallschicht als Diffusionssperre versehen, sind z. B. in der EP 0 953 715 A2 (Familienmitglied US 6,196,652 ) oder der EP 1 017 923 A1 (Familienmitglied US 6,339,909 ) gezeigt.
Der Scheibenzwischenraum 153 wird bevorzugt mit einem isolierenden Inertgas, wie beispielsweise Argon, Krypton, Xenon, etc. gefüllt. Das Füllgas soll auch über einen langen Zeitraum nicht aus dem Scheibenzwischenraum 153 entweichen können. Ebenso soll auch die Umgebungsluft, bzw. Bestandteile von ihr, wie beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, Wasser, etc., nicht in den Scheibenzwischenraum 153 eindringen können. Aus diesem Grund muss das Abstandshalterprofil 100 derart ausgebildet sein, dass eine Diffusion zwischen dem Scheibeninnenraum 153 und der Umgebung verhindert wird. Abstandshalterprofile weisen daher eine Diffusionssperre 157 auf, die eine Diffusion des Füllgases aus dem Scheibenzwischenraum 153 in die Umgebung durch das Abstandshalterprofil 100 verhindert.
Weiterhin spielt zur Erzielung einer geringen Wärmeleitung bei diesen Isolierscheibeneinheiten insbesondere die Wärmeübertragung des Randverbundes, d. h. des Verbundes des Randes der Isolierscheibeneinheit, der Scheiben 151, 152 und des Abstandshalterrahmens 150 eine sehr große Rolle. Isolierscheibeneinheiten, die eine hohe Wärmedämmung im Randverbund sicherstellen, erfüllen die sogenannte „warm edge”-Bedingung entsprechend der Bedeutung des Begriffs in der Technik. Die Abstandshalterprofile 100 sollen also eine gute Wärmedämmung aufweisen.
Der Abstandshalterrahmen 150 wird bevorzugt aus einem einstückigen Abstandshalterprofil 100 gebogen. Zum Schließen des Rahmens 150 werden die beiden Enden des Abstandshalterprofils 100 mittels eines Verbinders verbunden. Wird der Abstandshalterrahmen 150 aus mehreren Abstandshalterprofilstücken 100 zusammengesetzt, sind auch mehrere Verbinder notwendig. Sowohl bezüglich der Herstellkosten als auch bezüglich der Dämmeigenschaften ist es bevorzugt, nur eine Verbindungsstelle vorzusehen.
Die Biegung des Rahmens 150 aus dem Abstandshalterprofil 100 erfolgt beispielsweise durch Kaltbiegen (bei einer Raumtemperatur von ungefähr 20°C). Dabei tritt das Problem der Faltenbildung an den Biegungen auf.
Das Abstandshalterprofil sollte mit möglichst geringer Faltenbildung zu biegen sein und gleichzeitig auch eine hohe Festigkeit und Biegesteifigkeit aufweisen.
Aus der EP 0 601 488 A2 (Familienmitglied US 5,460,862 ) ist ein Abstandshalterprofil bekannt, bei dem an der Profilseite, die im montierten Zustand dem Scheibenzwischenraum zugewandt ist, in dem Kunststoff eine zusätzliche Verstärkungseinlage eingebettet ist.
Weiter sind Abstandshalter bekannt, die eine vergleichsweise dünne durchgehende Verstärkungsschicht aus Metallmaterial auf dem Profilkörper aus Kunststoff aufweisen. Solche Abstandshalter verlieren beim Biegen um 90° Ihre Diffusionsdichtigkeit und weisen vergleichsweise dicke Kunststoffprofilwände auf, damit sie nicht zu stark durchhängen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Abstandshalterprofil anzugeben, bei dem insbesondere die Wärmedämmung bei guter Festigkeit bzw. Biegesteifigkeit und guter Faltenbildungseigenschaften beim Biegen verbessert ist. Eine Isolierscheibeneinheit mit solchen Abstandshalterprofil ist ein anderes Ziel der Erfindung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Abstandshalterprofil nach Anspruch 1 und eine Isolierscheibeneinheit mit einem solchen Abstandshalterprofil nach Anspruch 10.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Diffusionsdichtigkeit wird durch eine Diffusionssperre hergestellt. Die Diffusionssperre ist mindestens teilweise aus einem Kunststoffmaterial, dem Schichtsilikat beigemischt ist, ausgebildet. Der Kunststoff mit Schichtsilikat weist eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit auf als die Verstärkungsschichten. Ein Abstandshalterprofil mit zwei voneinander getrennten Verstärkungsschichten, die in einem zentralen Bereich durch einen Diffusionssperrbereich aus Kunststoff mit Schichtsilikat miteinander verbunden sind, weist bei gleichbleibender Diffusionsdichtigkeit eine wesentlich niedriger Wärmeleitfähigkeit auf, als ein vergleichbares konventionelles Abstandshalterprofil. Gleichzeitig kann das Abstandshalterprofil, steifer und fester als herkömmliche Abstandshalterprofile sein. Des Weiteren kann Material für die Verstärkungsschichten eingespart werden, wodurch die Herstellkosten und Gewicht gesenkt werden können.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 in a) und b) je eine perspektivische Querschnittsansicht einer zusammengebauten Isolierscheibeneinheit mit dazwischen angeordnetem Abstandshalterprofil, Klebematerial und Dichtmaterial,
2 eine schematische Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, eines aus einem Abstandshalterprofil gebogenen Abstandshalterrahmens im idealen Zustand,
3 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer ersten Ausführungsform, in einer U-Konfiguration,
4 eine idealisierte, vergrößerte, teilweise aufgeschnittene und perspektivische Ansicht des Ausschnitts ”A” des Diffusionssperrbereichs in 3,
5 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer zweiten Ausführungsform in einer W-Konfiguration,
6 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer dritten Ausführungsform in einer U-Konfiguration,
7 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer vierten Ausführungsform, in einer U-Konfiguration,
8 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer fünften Ausführungsform, in einer U-Konfiguration,
9 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer sechsten Ausführungsform in einer W-Konfiguration in a) und nach einer siebten Ausführungsform in einer U-Konfiguration in b),
10 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer achten Ausführungsform in einer W-Konfiguration in a) und nach einer neunten Ausführungsform in einer U-Konfiguration in b),
11 eine Querschnittsansicht eines Abstandshalterprofils nach einer zehnten Ausführungsform in einer W-Konfiguration in a) und nach einer elften Ausführungsform in einer U-Konfiguration in b),
12 eine Querschnittsansicht des Abstandshalterprofils nach der ersten Ausführungsform nach einem Biegevorgang, und
13 in a) und b) je eine perspektivische Querschnittsansicht einer zusammengebauten Isolierscheibeneinheit mit dazwischen angeordnetem Abstandshalterprofil, Klebematerial und Dichtmaterial, wie sie im Stand der Technik bekannt ist.
Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 3 bis 12 beschrieben. Gleiche Merkmale sind in allen Figuren durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen eingesetzt sind.
Im Weiteren wird ein Abstandshalterprofil 1 nach einer ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Das Abstandshalterprofil 1 ist in der 3 im Querschnitt senkrecht zu einer Längsrichtung Z, d. h. im Schnitt in einer X-Y-Ebene gezeigt, die von einer Querrichtung X, die senkrecht zu der Längsrichtung Z ist, und einer Höhenrichtung Y, die senkrecht zu der Querrichtung X und der Längsrichtung Z ist, aufgespannt wird. Das Abstandshalterprofil 1 erstreckt sich in der Längsrichtung Z in dieser Ausführungsform mit einer Symmetrieebene L, die zentral bezüglich der Querrichtung X angeordnet ist und parallel zu der Längsrichtung Z und der Höhenrichtung Y verläuft.
Das Abstandshalterprofil 1 weist einen Hohlprofilkörper 10 aus einem ersten Kunststoffmaterial auf, der sich in der Längsrichtung Z mit gleichbleibender Querschnittsform erstreckt und eine erste Breite b1 in der Querrichtung X und eine erste Höhe h1 in der Höhenrichtung Y aufweist. Der Hohlprofilkörper 10 weist in seiner Höhenrichtung Y eine Innenwand 12 und auf der der Innenwand 12 entgegengesetzten Seite in der Höhenrichtung Y eine Außenwand 14 auf. Die in der Querrichtung X äußeren Ränder der Innenwand 12 und der Außenwand 14 sind jeweils durch eine Seitenwand 16, 18, die im wesentlichen parallel zu der Höhenrichtung Y verläuft, miteinander verbunden. Die erste Seitenwand 16 liegt in Querrichtung X gegenüber der zweiten Seitenwand 18. Die Symmetrieebene L verläuft im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden 16, 18 und ist zentral zwischen ihnen angeordnet. Durch die Innenwand 12, die erste Seitenwand 16, die Außenwand 14 und die zweite Seitenwand 18, die miteinander verbunden sind, wird eine Kammer 20 ausgebildet bzw. begrenzt.
Die Innenwand 12 weist eine erste Wandstärke s1 auf. Die erste Seitenwand 16, die zweite Seitenwand 18 und die Außenwand 14 weisen jeweils eine zweite Wanddicke s2 auf.
Die Übergange bzw. Verbindungsabschnitte der Seitenwände 16, 18 zu der Außenwand 14 sind in der ersten Ausführungsform in der Querschnittsansicht jeweils gerundet, hier im Wesentlichen in Form eines Viertelkreises ausgebildet. Durch die zwei Seitenwände 16, 18 und die Außenwand 14 wird daher eine U-Form (U-Konfiguration) geschaffen, auf die die Innenwand 12 als Deckel aufgesetzt ist. Die Übergange bzw. Verbindungsabschnitte zwischen den Seitenwänden 16, 18 und der Innenwand 12 sind daher im Querschnitt zur Längsrichtung Z im Wesentlichen rechtwinklig, mit gerundetem Verbindungsabschnitt auf der der Kammer 20 zugewandten Seite, ausgebildet. Der Hohlprofilkörper 10 wird bevorzugt integral durch Extrusion hergestellt.
Die Außenwand 14 ist in dieser Ausführungsform bezüglich der Kammer 20 leicht konkav ausgebildet. D. h. die Außenwand 14 ist in Richtung des Innenraums der Kammer 20 in der Höhenrichtung Y zur Ausbildung einer Wölbung 21 gewölbt. Die Außenwand 14 ist in der Mitte bezüglich ihrer Ränder in der Querrichtung X, d. h. im Bereich der Symmetrieebene L, um eine zweite Höhe h2 nach innen in Richtung der Kammer 20 gewölbt.
Auch die Innwand 12 ist in dieser Ausführungsform bezüglich der Kammer 20 leicht konkav ausgebildet. D. h. die Innenwand 12 ist in Richtung des Innenraums der Kammer 20 in der Höhenrichtung Y zur Ausbildung einer Wölbung 121 gewölbt. Die Innenwand 12 ist in der Mitte bezüglich ihrer Ränder in der Querrichtung X, d. h. im Bereich der Symmetrieebene L, um eine dritte Höhe h3 nach innen in Richtung der Kammer 20 gewölbt.
Bevorzugt werden die Wölbungen 21 bereits bei der Extrusion im Kunststoff ausgebildet. Sie können aber auch direkt nach der Extrusion bzw. in einem nachträglichen Rollumformvorgang ausgebildet werden.
Direkt auf dem Hohlprofilkörper 10 erstrecken sich in dieser Ausführungsform jeweils auf einem Großteil der der Kammer 20 abgewandten Außenflächen der Seitenwände 16, 18 und einem Teil der der Kammer abgewandten Außenseite der Außenwand 14 zwei Verstärkungsschichten 22, 24. Eine erste Verstärkungsschicht 22 erstreckt sich einstückig und durchgängig in der Längsrichtung Z mit gleichbleibendem Querschnitt direkt auf der (der Kammer abgewandten) Außenseite der ersten Seitenwand 16 von knapp unterhalb der Innenwand 12 zu dem und direkt auf dem der ersten Seitenwand 16 zugewandten Teil der (der Kammer abgewandten) Außenseite der Außenwand 14. Eine zweite Verstärkungsschicht 24 erstreckt sich einstückig und durchgängig in der Längsrichtung Z mit gleichbleibendem Querschnitt direkt auf der (der Kammer abgewandten) Außenseite der zweiten Seitenwand 18 von knapp unterhalb der Innenwand 12 zu dem und direkt auf dem der zweiten Seitenwand 18 zugewandten Teil der (der Kammer abgewandten) Außenseite der Außenwand 14. Die erste Verstärkungsschicht 22 ist aus einem ersten diffusionsdichten Metallmaterial mit einer ersten spezifischen Wärmeleitfähigkeit λ₁ ausgebildet und weist eine erste Dicke d1 auf. Die zweite Verstärkungsschicht 24 ist aus einem zweiten diffusionsdichten Metallmaterial mit einer zweiten spezifischen Wärmeleitfähigkeit λ₂ ausgebildet und weist eine zweite Dicke d2 auf.
Soweit hier der Begriff „Diffusionsdichtigkeit” bzw. ”diffusionsdicht” bezüglich des Abstandshalterprofils oder der das Abstandshalterprofil bildenden Materialien verwendet wird, sind in der folgenden Beschreibung sowohl Dampfdiffusionsdichtigkeit als auch Gasdiffusionsdichtigkeit für die in Rede stehenden Gase (beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff, Wasser, etc.) gemeint. Gas- bzw. dampfdiffusionsdicht sind die verwendeten Materialien dann, wenn nicht mehr als 1% der Gase im Scheibenzwischenraum 153 innerhalb eines Jahres entweichen kann. Diffusionsdicht ist auch gleichzusetzen mit diffusionsarm in dem Sinne, dass die entsprechende Prüfnorm EN 1279 Teil 2 + 3 erfüllt wird. D. h. das fertige Abstandshalterprofil muss die Prüfnorm EN 1279 Teil 2 + 3 erfüllen.
Die erste und die zweite Verstärkungsschicht 22, 24 berühren sich nicht. Die Verstärkungsschichten 22, 24 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass sie bezüglich der Querrichtung X mit einem ersten Abstand a1 voneinander beabstandet sind. D. h. zwischen den Verstärkungsschichten 22, 24 ist ein bezüglich der Querrichtung X zentraler Bereich 25, in bzw. auf dem keine Verstärkungsschichten 22, 24 ausgebildet sind. Der zentrale Bereich 25 erstreckt sich über den ersten Abstand a1 in der Querrichtung X.
Die Verstärkungsschichten 22, 24 erstrecken sich in dieser Ausführungsform symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene L, so dass die erste Verstärkungsschicht 22 und die zweite Verstärkungsschicht 24 auf der Außenwand 14 jeweils einen Abstand a1/2 zu der Symmetrieebene L aufweisen. Die Verstärkungsschichten 22, 24 sind stoffschlüssig direkt mit den entsprechenden Wänden verbunden. Konkret bedeutet dies in der vorliegenden Ausführungsform, dass der Hohlprofilkörper 10 und die Verstärkungsschichten 22, 24 beispielsweise durch Co-Extrudieren des Hohlprofilkörpers 10 zusammen mit den Verstärkungsschichten 22, 24 und/oder gegebenenfalls unter Verwendung von Haftvermittlern dauerhaft miteinander verbunden sind und keine weiteren Schichten zwischen den Verstärkungsschichten 22, 24 und dem Hohlprofilkörper 10 ausgebildet sind.
Die erste Verstärkungsschicht 22 weist eine konstante erste Dicke d1 auf. Die zweite Verstärkungsschicht 24 weist eine konstante zweite Dicke d2 auf. Die erste Dicke d1 und die zweite Dicke d2 sind bei der vorliegenden Ausführungsform gleich. Da die Verstärkungsschichten 22, 24 jeweils auf der Außenseite der Außenwand 14 ausgebildet sind, erhöht sich in dieser Ausführungsform die Höhe des Hohlprofilkörpers 10 in der Höhenrichtung Y um den Betrag der Dicke d1 bzw. d2, so dass das Abstandshalterprofil 1 eine Gesamthöhe h4 = h1 + d1 aufweist. Die erste Breite b1 ändert sich nicht, da der Hohlprofilkörper 10 in dieser Ausführungsform an den Rändern in der Querrichtung X derart ausgebildet ist, dass die Verstärkungsschichten 22, 24 die erste Breite b1 nicht vergrößern. D. h., der Bereich der Seitenwände 16, 18, auf dem keine Verstärkungsschichten 22, 24 ausgebildet sind, ist entsprechend dicker bzw. breiter ausgebildet, als der Bereich der Seitenwände 16, 18, auf dem die Verstärkungsschichten 22, 24 ausgebildet sind.
Die Verstärkungsschichten 22, 24 weisen bei der ersten Ausführungsform an ihren der Außenwand 14 in der Höhenrichtung Y entgegengesetzten Endbereichen profilierte Verlängerungsabschnitte 26 auf, die sich in der Längsrichtung Z erstrecken. Die Verlängerungsabschnitte 26 verlängern die Verstärkungsschichten 22, 24 in der Höhenrichtung Y von knapp unterhalb der Innenwand 12. Der Begriff „profiliert” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Verlängerungsabschnitt 26 nicht ausschließlich eine lineare Verlängerung der jeweiligen Verstärkungsschicht 22, 24 in der Höhenrichtung Y ist, sondern dass in der zweidimensionalen Darstellung des Querschnitts in der X-Y-Ebene ein zweidimensionales Profil ausgebildet ist, das z. B. eine oder mehrere Biegungen 28 des Verlängerungsabschnitts 26 aufweist.
Bei dieser Ausführungsform weisen die Verlängerungsabschnitte 26 auf der Höhe der Innenwand 12 eine 90° Biegung 28 in Richtung der Symmetrieebene L in die Innenwand 12 auf. D. h. der Verlängerungsabschnitt 26 ragt in die Innenwand 12 hinein. Er weist weiter in der zweidimensionalen Darstellung des Querschnitts in der X-Y-Ebene eine Nut 30 auf. Der Verlängerungsabschnitt 26 ragt mit einer ersten Länge l1 in der Querrichtung X von der Außenseite der entsprechenden Seitenwand 16, 18 des Hohlprofilkörpers 10 in die Innenwand 12 ein.
Die Verlängerungsabschnitte 26 dienen einem verbesserten Biegeverhalten und einer verbesserten Haftung der Verstärkungsschichten 22, 24 auf, bzw. in dem Hohlprofilkörper 10. Es ist bevorzugt, wenn die Verlängerungsabschnitte 26 möglichst nahe an der der Kammer 20 abgewandten Außenseite der Innenwand 12 (möglichst nahe am Scheibenzwischenraum 53), aber bedeckt von dem Material der Innenwand 12 angeordnet sind. Die Verlängerungsabschnitte 26 sind jeweils in einem Aufnahmebereich 32 aufgenommen. Ein solcher Aufnahmebereich 32 wird durch die Innenwand 12 und/oder Seitenwand 16, 18 ausgebildet und erstreckt sich von der Außenseite der Innenwand 12 in derselben und ggfs. der entsprechenden Seitenwand 16, 18 über eine Höhe in der Höhenrichtung Y, die kleiner als 0,4 h1 ist, bevorzugter kleiner als 0,2 h1 und noch bevorzugter weniger als 0,1 h1 ist. Die angegebene Höhe der Aufnahmebereiche 32 definiert auch den Anfang der Verlängerungsabschnitte 26. In der Querrichtung X weisen die Aufnahmebereiche 32 wenigstens Wandstärke s1 der Seitenwände 16, 18 auf. Bevorzugt erstrecken sich die Aufnahmebereiche von der der Kammer abgewandten Außenfläche der Seitenwände 16, 18 über eine Breite < 1,5 l1, bevorzugter über eine Breite < 1,2 l1 und noch bevorzugter über eine Breite von 1,1 l1 in der Querrichtung X.
Die Masse des jeweiligen Verlängerungsabschnitts 26 ist bevorzugt mindestens 10% der Masse des übrigen Teils der jeweiligen Verstärkungsschicht 22, 24, der oberhalb der Mittellinie des Abstandshalterprofils 1 in Höhenrichtung Y befindlich ist, bevorzugt mindestens ungefähr 20%, noch bevorzugter mindestens 50%, und noch bevorzugter mindestens 100%.
Die Außenwand 14 ist mindestens in dem Teil, auf dem keine Verstärkungsschicht 22, 24 ausgebildet ist, d. h. in dem bezüglich der Querrichtung X zentralen Bereich 25, der sich über den ersten Abstand a1 in der Querrichtung X erstreckt, aus einem zweiten Kunststoffmaterial ausgebildet, dem Schichtsilikat beigemischt ist. Wie später genauer erläutert werden wird, bildet dieses Kunststoffmaterial mit beigemischten Schichtsilikat (”Kunststoff mit Schichtsilikat”) einen bezüglich der Kammer 20 und der der Kammer 20 abgewandten Außenseite der Außenwand 14 diffusionsdichten Diffusionssperrbereich 34 aus. Der Diffusionssperrbereich ist also mindestens senkrecht zu der Außenwand 14 diffusionsdicht. Der Diffusionssperrbereich 34 aus dem zweiten Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat weist eine dritte spezifische Wärmeleitfähigkeit λ₃ und eine dritte Dicke d3 in der Höhenrichtung Y auf. In dieser Ausführungsform ist die dritte Dicke d3 gleich der Wandstärke s2 der Außenwand 14, da die gesamte Außenwand 14 in dem zentralen Bereich 25 aus dem Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat ausgebildet ist.
Der Diffusionssperrbereich 34 ist in dieser Ausführungsform mit der ersten Verstärkungsschicht 22 und der zweiten Verstärkungsschicht 24 diffusionsdicht zur Bildung einer durchgehenden Diffusionssperre 36 verbunden. Der Diffusionssperrbereich 34 erstreckt sich in dieser Ausführungsform zentral zwischen den Seitenwänden 22, 24 in der Querrichtung X mit einer zweiten Breite b2 die größer als der erste Abstand a1 zwischen den Verstärkungsschichten 22, 24 ist. D. h., die der zweiten Verstärkungsschicht 24 zugewandte Kante der ersten Verstärkungsschicht 22 überlappt mit der der ersten Verstärkungsschicht 22 zugewandten Kante des Diffusionssperrbereichs 34 über eine dritte Breite b3 in der Querrichtung X. Genauso überlappt die der ersten Verstärkungsschicht 22 zugewandte Kante der zweiten Verstärkungsschichten 24 mit der der zweiten Verstärkungsschicht 24 zugewandten Kante des Diffusionssperrbereichs 34 über die dritte Breite b3 in der Querrichtung X. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Verstärkungsschichten 22, 24 jeweils diffusionsdicht mit dem Diffusionssperrbereich 34 verbunden sind.
Der Diffusionssperrbereich 34 dient zum diffusionsdichten Verbinden der ersten Verstärkungsschicht 22 mit der zweiten Verstärkungsschicht 24. Gleichzeitig dient der Diffusionssperrbereich 34 dazu, die erste Verstärkungsschicht 22 thermisch von der zweiten Verstärkungsschicht 24 zu isolieren. Die Wärmeleitung durch den Diffusionssperrbereich 34 ist geringer als die durch die Verstärkungsschichten 22, 24. Die Wärmeleitung, d. h. der Wärmeleitwert ist abhängig von Geometrie und spezifischer Wärmeleitfähigkeit eines Bauteils. Der Diffusionssperrbereich 34 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass das Produkt aus der dritten Dicke d3 und der spezifischen dritten Wärmeleitfähigkeit λ₃ des Diffusionssperrbereichs 34 sowohl kleiner als das Produkt der ersten Dicke d1 mit der ersten spezifischen Wärmeleitfähigkeit λ₁ der ersten Verstärkungsschicht 22, als auch kleiner als das Produkt der zweiten Dicke d2 mit der zweiten spezifischen Wärmeleitfähigkeit λ₂ der zweiten Verstärkungsschicht 24 ist. Diese Bedingung schließt nicht aus, dass die dritte spezifische Wärmeleitfähigkeit λ₃ oder die dritte Dicke d3 größer als die entsprechenden Größen der Verstärkungsschichten 22, 24 sind.
Das Abstandshalterprofil 1 weist also eine diffusionsdichte und zugleich isolierende Diffusionssperre 36 auf, die aus der ersten Verstärkungsschicht 22, dem Diffusionssperrbereich 34 und der zweiten Verstärkungsschicht 24 ausgebildet ist und sich von der ersten Seitenwand 16 über die Außenwand 14 bis zu der zweiten Seitenwand 18 erstreckt. Daher kann der Scheibenzwischenraum 53 im eingebauten Zustand des Abstandshalterprofils 1 durch das Abstandshalterprofil 1 diffusionsdicht begrenzt werden.
Das Schichtsilikat ist in dem Kunststoff in Form von Schichtsilikatplättchen 38 bzw. Schichtsilikatlamellen ausgebildet. Jedes Schichtsilikatplättchen 38 ist diffusionsdicht. Die Schichtsilikatplättchen 38 sind in das Kunststoffmaterial des Diffusionssperrbereichs 34 eingebettet. Die Schichtsilikatplattchen 38 sind so ausgerichtet, dass die flache Seite der Schichtsilikatplättchen 38 im wesentlichen parallel zu der Außenwand 14 angeordnet ist. Die Schichtsilikatplättchen 38 sind dabei im wesentlichen (mindestens statistisch) gleichmäßig in der Höhenrichtung Y, in der Querrichtung X und in der Längsrichtung Z in dem Diffusionssperrbereich 34 verteilt.
Flüssigkeiten oder Gase bzw. deren Atome oder Moleküle diffundieren mit spezifischen (Diffusions-)Geschwindigkeiten durch Kunststoffmaterialien. Bei einer Ausbildung des Diffusionssperrbereichs aus herkömmlichen Kunststoff ohne Schichtsilikat, wie er beispielsweise in der vorliegenden Ausführungsform für die Seitenwände 16, 18 verwendet wird, kann daher eine bestimmte Anzahl an Atomen/Molekülen pro Zeiteinheit pro Wandfläche hindurchdiffundieren. Durch das Ausbilden von Schichtsilikatplättchen 38 und deren Ausrichtung parallel zu der Außenwand 14 in dem Kunststoffmaterial, können die Atome/Moleküle nicht geradlinig senkrecht zu der Außenwand, d. h. auf direktem Weg, durch den Diffusionssperrbereich 34 hindurchdiffundieren. Die Atome/Moleküle sind vielmehr gezwungen, um die einzelnen Schichtsilikatplättchen 38, die senkrecht zu dem direkten Weg angeordnet sind, herumzuwandern. Die Wegstrecke, die von den Atomen/Molekülen zum Durchdringen des Diffusionssperrbereichs in der Höhenrichtung Y zurückgelegt werden muss, wird daher erheblich verlängert. Aufgrund der wesentlich längeren Wegstrecke diffundieren daher wesentlich weniger Moleküle pro Zeiteinheit durch die Diffusionssperrschicht 34 aus Kunststoff mit Schichtsilikat. Dadurch wird die oben definierte Diffusionsdichtigkeit erreicht.
4 ist eine beispielhafte, idealisierte und vereinfachte Darstellung eines Ausschnitts aus dem Diffusionssperrbereich 34. Die in 4 dargestellte regelmäßige Anordnung der Schichtsilikatplättchen ist idealisiert dargestellt. In der Realität ist die Anordnung der Schichtsilikatplättchen 38 nicht derart regelmäßig. Weiter weist ein Schichtsilikatplättchen 38 in der Realität eine Form auf, die im Wesentlichen einem ”Plättchen” entspricht. Die Schichtsilikatplättchen 38 sind in der Realität nur im Wesentlichen parallel zu der Außenwand 14 angeordnet.
Jedes Schichtsilikatplättchen 38 weist eine vierte Breite b4 in der Querrichtung X, eine vierte Dicke d4 in der Höhenrichtung Y und eine zweite Länge l2 in der Längsrichtung Z auf. Jedes Schichtsilikatplättchen 38 weist in der Querrichtung X einen zweiten Abstand a2, in der Höhenrichtung Y einen dritten Abstand a3 und in der Längsrichtung Z einen vierten Abstand a4 zum jeweils benachbarten Schichtsilikatplättchen 38 auf. Die Schichtsilikatplättchen 38 sind in verschiedenen Schichtebenen 40 angeordnet, die parallel zu der X-Z Ebene sind. D. h., es sind mehrere in der Höhenrichtung Y übereinanderliegende Ebenen (Schichtebenen 40) von Schichtsilikatplättchen 38 angeordnet. Die Schichtsilikatplättchen 38 in einer Schichtebenen 40 sind in der Querrichtung X versetzt zu der jeweils benachbarten Schichtebene 40 angeordnet. Bevorzugt sind die Schichtsilikatplättchen benachbarter Schichtebenen 40 jeweils um (a2)/2 + (b4)/2 in der Querrichtung X zueinander versetzt. D. h. der Versatz ist bevorzugt derart gewählt, dass bei der Projektion des zweiten Abstand a2 zwischen zwei Schichtsilikatplättchen 38 auf ein Schichtsilikatplättchen 38 in einer benachbarten Schichtebene 40, der zweite Abstand a2 zentral auf dem Schichtsilikatplättchen 38 in benachbarten Schichtebene 40 angeordnet ist.
Aufgrund der parallelen aber versetzten Anordnung ergibt sich, wie oben beschrieben, dass Molekühle nicht geradlinig bzw. auf direktem Weg in der Höhenrichtung Y durch den Diffusionssperrbereich 34 ”hindurchwandern” bzw. hindurchdiffundieren können. Die Atome/Moleküle, die sich in der Höhenrichtung Y durch den Diffusionssperrbereich 34 hindurchbewegen, müssen den Diffusionssperrbereich 34 labyrinthartig durchqueren. Wenn sich die Atome/Moleküle zwischen zwei Schichtsilikatplättchen 38 (durch den Zwischenraum mit dem zweiten Abstand a2) einer Ebene hindurchbewegt haben, müssen sie zuerst einen Weg (z. B. (b4)/2 in der Querrichtung X zurücklegen, bevor sie sich zwischen den nächsten zwei Schichtsilikatplättchen 38 einer benachbarten Schichtebene 40 in der Höhenrichtung Y weiterbewegen können. Mit anderen Worten, die in der Höhenrichtung Y durch den Diffusionssperrbereich 34 hindurchdiffundierenden Atome/Moleküle müssen zum Durchdringen des Diffusionssperrbereichs 34 einen wesentlich längeren Weg durch das Kunststoffmaterial des Diffusionssperrbereichs 34 zurücklegen als den direkten Weg mit der Länge der dritten Dicke d3. Durch die längere Wegstrecke und damit die Längere Zeitdauer, die ein Atom/Molekül zum Durchqueren des Diffusionssperrbereichs 34 braucht, wird eine Diffusionsdichtigkeit gemäß der oben angegebenen Definition erreicht.
Durch die Überlappung der Verstärkungsschichten 22, 24 mit dem Diffusionssperrbereich 34 in der Querrichtung X wird sichergestellt, dass die Atome/Moleküle nicht ohne die gewünschte Wegverlängerung durch das Abstandshalterprofil hindurchdiffundieren können. Die Atome/Moleküle können zwar die Außenwand in dem Bereich, in dem kein Schichtsilikat ausgebildet ist, in der Höhenrichtung Y durchdringen, müssen aber dann aufgrund der diffusionsdichten Verstärkungsschichten 22, 24 ebenfalls wenigstens über die dritte Breite b3 durch den Diffusionssperrbereich 34 hindurchwandern. Aufgrund der nur im wesentlich parallel zu der Außenwand 14 angeordneten Schichtsilikatplättchen 38 wird auch in der Querrichtung X der Weg verlängert.
Die Seitenwände 16, 18 weisen, wie in 3 gezeigt, jeweils eine Kerbe 42 auf der der Kammer zugewandten Innenseite der jeweiligen Seitenwand 16, 18 auf. Die Kerben 42 sind unterhalb der Mittellinie in der Höhenrichtung Y des Abstandshalterprofils 1 ausgebildet und erstrecken sich in der Längsrichtung Z. Die Kerben 42 dienen einem verbesserten Biegeverhalten, wie weiter unten erklärt werden wird. Die Kerben 42 werden bevorzugt bei der Extrusion ausgebildet.
In der Innenwand 13 sind Öffnungen 44 ausgebildet, so dass die Innenwand 13 unabhängig von der Wahl des Materials für den Hohlprofilkörper 10 nicht diffusionsdicht ausgebildet ist. Im montierten Zustand kann durch die Öffnungen 44 des Abstandshalterprofils 1 ein Gasaustausch, insbesondere auch ein Feuchtigkeitsaustausch, zwischen dem Scheibenzwischenraum 53 und der mit hygroskopischem Material befüllten Kammer 20 sichergestellt werden.
Die Innenwand 12 wird als Innenwand bezeichnet, da sie im eingebauten Zustand des Abstandshalterprofils 1 nach innen zu einem Scheibenzwischenraum 53 gewandt ist (siehe 1a) und b)). Die Außenwand 14 wird als Außenwand bezeichnet, da sie im eingebauten Zustand des Abstandshalterprofils 1 dem Scheibenzwischenraum 53 abgewandt ist. Die Seitenwände 16, 18 sind als Anlagestege zur Anlage an den Innenseiten der Scheiben 51, 52 ausgebildet, über die das Abstandshalterprofil 1 bevorzugt mit den Innenseiten der Scheiben verklebt wird (siehe auch 1). Die Kammer 20 ist zur Aufnahme von hygroskopischem Material ausgebildet.
Das Abstandshalterprofil 1 wird bevorzugt durch vier 90° Biegungen zu einem einteiligen Abstandshalterrahmen 50 (siehe 2) gebogen. Alternativ können auch ein, zwei oder drei Biegungen vorgesehen sein und die ggfs. übrigen 90° Ecken aus Eckverbindern gebildet werden. Die Abstandshalterprofile 1 werden bevorzugt in einem geführten Kaltbiegeverfahren umgebogen. Beispielsweise wird das Abstandshalterprofil 1 beim Biegen in eine Nut eingelegt, die die Seitenwände in der Querrichtung X führt bzw. stützt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Seitenwände beim Biegen nicht in der Querrichtung X nach außen ausweichen können.
Die Verstärkungsschichten 22, 24, und der Diffusionssperrbereich 34 und insbesondere ihre Dicken d1, d2, d3 sind so ausgebildet, dass sie beim Biegen des Abstandshalterprofils 10 nicht reißen. Die Diffusionssperre 36 aus der ersten Verstärkungsschicht 22, der Diffusionssperrbereich 34 und der zweiten Verstärkungsschicht 24 bleibt daher auch nach dem Biegevorgang diffusionsdicht.
Beim Biegen des Abstandshalterprofils 1 wird normalerweise die Innenwand 12 gestaucht bzw. verkürzt. Die Außenwand 14 wird gedehnt. Zwischen der Innenwand 12 und der Außenwand 14 gibt es eine neutrale Zone, in der das Material des Körpers weder gedehnt noch gestaucht wird. Die neutrale Zone wird auch als „neutrale Faser” eines Körpers bezeichnet.
Durch die in dieser Ausführungsform gewölbte Ausbildung der Außenwand 14 kann sichergestellt werden, dass die Außenwand 14 beim geführten Biegen des Abstandshalterprofils 1 nach innen ”einklappt” (siehe 12). ”Einklappen” bedeutet hier, dass die Außenwand 14 in Richtung der Kammer 20, d. h. in Richtung der neutralen Faser versetzt wird. Zusätzlich können die Kerben 32 in den Seitenwänden 16, 18 beim Biegen des Abstandshalterprofils 1 dafür sorgen, dass die Außenwand 14 leicht und weit nach innen einklappen kann.
Damit der Diffusionssperrbereich 34 beim Biegen nicht aufgrund einer besonders starken Dehnung reißt, können der zentrale Bereich 25 bzw. der Diffusionssperrbereich 34, die sich über den ersten Abstand a1 (Bereich der Außenwand 14, auf der keine Verstärkungsschicht 22, 24 ausgebildet ist) bzw. den zweiten Abstand b2 in der Querrichtung X erstrecken, die Wölbung 21 der Außenwand 14, d. h. die zweite Höhe h2, die erste und zweite Wandstärke d1, d2 der Verstärkungsschichten 22, 24, die Wandstärken s1, s2 der Kammer 20, und die Kerben 32 so ausgebildet sein, dass der Diffusionssperrbereich 34 beim Biegevorgang um 90° um die Biegeachse parallel zu der Querrichtung X, nahe oder auf der ”neutralen Faser” des Abstandshalterprofils 1 liegt. In diesem Fall wird der Diffusionssperrbereich 34 beim Biegen weniger stark beansprucht, da in der neutralen Faser selbst keine Dehnung oder Stauchung auftritt und die Biegespannung dort annähernd Null beträgt.
Auch bei der Innenwand 12 sorgt die in dieser Ausführungsform gewölbte Ausbildung für ein ”leichtes” einklappen. Die Innenwand 12 wird größtenteils gestaucht. Alternativ oder zusätzlich kann auch Faltenbildung auftreten, so dass die Länge entsprechend kürzer wird. Die Verlängerungsabschnitte 28 verringern die Faltenbildung an den Rändern in der Querrichtung X.
Das erste Metallmaterial der ersten Verstärkungsschicht 22 ist bevorzugt ein plastisch verformbares Material. Der Begriff ”plastisch verformbar” bedeutet hier, dass nach der Verformung praktisch keine elastischen Rückstellkräfte wirken. Dies ist typischerweise beim Biegen von Metallen über die Streckgrenze hinaus der Fall. Das bevorzugte erste Metallmaterial für die Verstärkungsschicht 22, 24 ist Stahl oder Edelstahl und hat eine erste spezifische Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 10 W/(mK) ≤ λ₁ ≤ 50 W/(mK), bevorzugt im Bereich von 10 W/(mK) ≤ λ₁ ≤ 25 W/(mK) und noch bevorzugter im Bereich von 10 W/(mK) ≤ λ₁ ≤ 17 W/(mK). Der E-Modul dieses Materials liegt bevorzugt im Bereich von 170 kN/mm² bis 240 kN/mm², bevorzugter bei 210 kN/mm². Die Bruchdehnung des Materials ist bevorzugt ≥ 15%, noch bevorzugter ≥ 20%, noch bevorzugter ≥ 30% und noch bevorzugter ≥ 40%. Das Metallmaterial kann einen Korrosionsschutz aus Zinn (wie Weißblech) oder Zink, ggfs, falls nötig oder gewünscht, mit einer Chrombeschichtung oder Chromatbeschichtung aufweisen. Das zweite Metallmaterial der zweiten Verstärkungsschicht 24 entspricht bevorzugt dem ersten Metallmaterial, kann aber, insbesondere falls die Formen und Dicken/Stärken der beiden Verstärkungsschichten 22, 24 voneinander abweichen, auch ein von dem ersten Metallmaterial abweichendes Metallmaterial sein. Ein Beispiel für eine Verstärkungsschicht 22, 24 ist eine Edelstahlfolie mit einer Dicke d1, d2 von 0,10 mm.
Das erste Kunststoffmaterial für die Teile des Hohlprofilkörpers 10, in denen kein Schichtsilikat ausgebildet ist, ist bevorzugterweise ein elastisch-plastisch verformbarer, schlecht wärmeleitender (isolierender) Kunststoff.
Der Begriff „elastisch-plastisch verformbar” bedeutet hier, dass auch nach einem Biegen mit einer irreversiblen plastischen Verformung, elastische Rückstellkräfte wirksam sind, wie es typischerweise für Kunststoffe der Fall ist. Weiter bedeutet der Begriff „schlecht wärmeleitend” hier, dass die spezifische Wärmeleitfähigkeit λ kleiner oder gleich 0,5 W/(mK), bevorzugter kleiner oder gleich 0,3 W/(mK) ist.
Als erstes Kunststoffmaterial können Polyolefine, bevorzugt Polypropylen, oder auch Polyethylenterephalat, Polyamid, Copolyamid, Polycarbonat, ABS, SAN, PCABS, PVC eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein solches Polypropylen ist Novolen 1040^®. Das Material hat bevorzugt einen E-Modul kleiner oder gleich 2200 N/mm² und eine spezifische Wärmeleitfähigkeit λ ≤ 0,3 W/(mK), bevorzugt ≤ 0,2 W/(mK).
Der Diffusionssperrbereich 34 ist aus dem zweiten Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat ausgebildet. Das zweite Kunststoffmaterial ist ebenfalls ein elastisch-plastisch verformbares, schlecht wärmeleitendes (isolierendes) Material. Einem Kunststoffbasismaterial wird zur Herstellung des zweiten Kunststoffmaterials mit Schichtsilikat Schichtsilikat beigemischt ist. Das Kunststoffbasismaterial, d. h. das Material, dem das Schichtsilikat beigemischt wird, kann aus einer der Materialien ausgebildet sein, die für das erste Kunststoffmaterial angegeben sind. Bevorzugt wird Polypropylen verwendet.
Nach der Ausbildung der Schichtsilikatplättchen 38 in dem oben genannten Kunststoffbasismaterial weist das zweite Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat eine dritte spezifische Wärmeleitfähigkeit λ₃ im Bereich von 0,5 W/(mK) ≥ λ₃ W/(mK), bevorzugt 0,4 W/(mK) ≥ λ₃ und noch bevorzugter zwischen 0,3 W/(mK) ≥ λ₃ auf.
Die Fläche der Schichtsilikatplättchen 38 beträgt im Durchschnitt bevorzugt 0,2 μm² bis 50 μm², bevorzugter 1 μm² bis 50 μm² und noch bevorzugter 5 μm² bis 50 μm².
Der Füllstoffgehalt des Schichtsilikats in dem Basiskunststoff liegt zwischen 2% und 50%, bevorzugt zwischen 5% und 30%, noch bevorzugter zwischen 5% und 10%. Die Schichtsilikatplättchen 38 sind im Wesentlichen Glassilikate.
Zur Herstellung des Abstandshalters 1 wird bevorzugt mehr als ein Extruder verwendet. Dabei wird mittels eines ersten Extruders das Material für die Teile des Hohlprofilkörpers 10 ausgebildet, die nicht als Diffusionssperrbereich 34 ausgebildet sind, extrudiert, und mittels eines zweiten Extruders wird das Material für die Teile des Hohlprofilkörpers 10 extrudiert, die als Diffusionssperrbereich 34 ausgebildet sind.
Das Rohmaterial für die Schichtsilikatplättchen 38 besteht aus Stapeln einzelner Schichtsilikatplättchen (Schichtsilikatlamellen) 38. Die Stapel von Schichtsilikatplättchen 38 werden dem Kunststoffbasismaterial des zweiten Kunststoffmaterials mit Schichtsilikat auf bekannte Weise entweder vor dem Einfüllen in den zweiten Extruder oder in dem zweiten Extruder selbst beigemischt. Die Schichtsilikatplättchen 38 sind nach dem Beimischen sehr wahrscheinlich unregelmäßig ausgerichtet angeordnet.
In einem Weiteren Schritt müssen die Schichtsilikatplättchen 38 in dem Kunststoff mit Schichtsilikat daher derart ausgerichtet werden, dass sie wie oben angegeben im wesentlichen parallel ausgerichtet sind. Hierfür wird vor dem Formwerkzeug, mit dem der Diffusionssperrbereich 34 extrudiert wird, an einer Engstelle eine laminare Strömung erzeugt. Die Engstelle ist bevorzugt in Form eines Schlitzes ausgebildet. Aufgrund des Schlitzes wird das Kunststoff-Schichtsilikat-Gemisch beschleunigt. Durch die Beschleunigung vor und an der Engstelle (Schlitz) und die laminare Strömung in der Engstelle werden die Schichtsilikatplättchen 38 parallel zu dem Schlitz ausgerichtet.
Die extrudierten Kunststoffprofilteile mit und ohne Schichtsilikat werden dann bevorzugt noch vor dem vollständigen Aushärten bzw. Erstarren miteinander, verbunden, so dass ein integraler Hohlprofilkörper 10 ausgebildet wird, bei dem die Schichtsilikatplättchen 38 in dem Diffusionssperrbereich 34 parallel zu der Außenwand 14 angeordnet sind.
Des Weiteren werden bevorzugt die erste und zweite Verstärkungsschicht 22, 24 mit dem Hohlprofilkörper 10 koextrudiert. Die erste und zweite Verstärkungsschicht 22, 24 sind daher nach dem Extrusionsvorgang stoffschlüssig direkt mit dem Hohlprofilkörper 10, d. h. auch mit dem Diffusionssperrbereich 34 verbunden. Nach dem Aufbringen der Verstärkungsschicht 22, 24 bilden die erste Verstärkungsschicht 22, der Diffusionssperrbereich 34 und die zweite Verstärkungsschicht 24 die durchgehende Diffusionssperre 36.
Nach dem Extrudieren des Abstandshalterprofils 1 wird dieses entsprechend der Form des gewünschten Abstandhalterahmens 50, wie er beispielhaft in 2 dargestellt ist, gebogen. Beim Biegen werden, wie schon oben beschrieben, die Seitenwände 16, 18 vorzugsweise geführt, so dass sie durch den Biegeprozess nicht in der Querrichtung X ausweichen können. Nach dem Biegen des Abstandshalterrahmens 50 müssen die Enden mittels eines geeigneten Verbinders 54 (siehe 2) verbunden werden. Nach dem Verbinden des Abstandshalterprofils 1 werden die als Anlagestege ausgebildeten Seitenwände 16, 18 durch ein Klebematerial (Primärdichtstoff) 61, z. B. einem Butyldichtstoff auf der Basis von Polyisobutylen, mit den Scheibeninnenseiten der Scheiben 51, 52 verklebt (siehe 1). Der Scheibenzwischenraum 53 wird somit von beiden Scheiben 51, 52 und dem Abstandhalterahmen 50 begrenzt. Die Innenseite des Abstandhalterahmens 50 ist dem Scheibenzwischenraum 53 zugewandt. Auf der in 1 in der Höhenrichtung Y dem Scheibenzwischenraum 53 abgewandten Seite wird in dem verbleibenden lichten Raum zwischen den Scheibeninnenseiten ein mechanisch stabilisierendes Dichtmaterial (Sekundärklebstoff), z. B. auf Polysulfid-, Polyuretan- oder Silikonbasis zur Füllung des lichten Raums eingebracht. Dieses Dichtmaterial schützt auch die Diffusionssperre 36 vor mechanischen und anderen korrodierenden/verschlechternden Einflüssen. Die so hergestellte Isolierscheibeneinheit kann anschließend in einen Fensterrahmen eingebaut werden.
Alle Angaben zu der ersten Ausführungsform gelten auch für die anderen beschriebenen Ausführungsformen, außer wenn ausdrücklich ein Unterschied beschrieben wird oder in den Figuren gezeigt ist.
5 zeigt ein Abstandshalterprofil 1 nach einer zweiten Ausführungsform. Der Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass keine Verstärkungsschichten 22, 24 auf dem Hohlprofilkörper 10 und keine Verlängerungsabschnitte 26 in dem Hohlprofilkörper 10 ausgebildet sind, sondern der gesamte Hohlprofilkörper 10 als Diffusionssperrbereich 34 aus dem Kunststoff mit Schichtsilikat ausgebildet ist. D. h., die Außenwand 14, die Seitenwände 16, 18 und die Innenwand 12 sind als Diffusionssperrbereich 34 aus dem Kunststoff mit Schichtsilikat ausgebildet. Des Weiteren ist das Abstandshalterprofil in einer sogenannten W-Konfiguration ausgebildet. Bei der W-Konfiguration weisen die Seitenwände 16 jeweils, von innerhalb der Kammer 20 betrachtet, einen konkaven Verbindungsabschnitt 46 (hier ebenfalls aus Kunststoff mit Schichtsilikat) zu der Außenwand 14 auf.
In dieser Ausführungsform ist die Diffusionssperre 36 (nur) aus dem Diffusionssperrbereich 34 ausgebildet. Die Schichtsilikatplättchen 38 in den Seitenwänden 16, 18 und der Innenwand 12 sind bevorzugt im wesentlichen parallel zu der Außenwand ausgerichtet, können aber alternativ auch jeweils im wesentlichen parallel zu der Wand ausgebildet sein, in der sie jeweils angeordnet sind. In dem konkaven Verbindungsabschnitt 46 sind die Schichtsilikatplättchen parallel zu den konkaven Verbindungsabschnitten ausgebildet.
Zum Herstellen des Abstandshalterprofils nach der zweiten Ausführungsform wird nur ein Extruder benötigt.
Damit weiterhin ein Gasaustausch zwischen der mit hygroskopischem Material gefüllten Kammer und dem Scheibenzwischenraum stattfinden kann, weist auch in dieser Ausführungsform die Innenwand 12 Öffnungen 44 auf.
Der konkave Verbindungsabschnitt 40 führt zu einer Verlängerung des ”wärmeleitenden Weges” zwischen den beiden Seitenwänden 16, 18 über die Außenwand 14 bei gleicher erster Breite b1 und erster Höhe h1 des Abstandshalterprofils 1. Des Weiteren kann bei dieser Ausführungsform auf die diffusionsdichten Verstärkungsschichten 22, 24 verzichtet werden. Die nötige Biegesteifigkeit lässt durch das Schichtsilikat in dem Kunststoffmaterial der Seitenwände 16, 18 und der Außenwand 14 herstellen.
6 zeigt ein Abstandshalterprofil 1 nach einer dritten Ausführungsform. Der Unterschied zu der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass das Abstandshalterprofil 1 wieder in einer U-Konfiguration ausgebildet ist und der Diffusionssperrbereich 34 nicht in der Innenwand 12 und nicht vollständig in den Seitenwänden 16, 18 ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform ist der Diffusionssperrbereich 34 vollständig in der Außenwand 14 und bis zu einer Höhe von ungefähr (h1)/2 von der Außenwand 14 gesehen in den Seitenwänden 16, 18 ausgebildet. Des Weiteren sind in dieser Ausführungsform keine Kerben 42 und keine Wölbung 121 in der Außenwand 14 ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform ist der Diffusionssperrbereich 34 kleiner als in der zweiten Ausführungsform, so dass Schichtsilikat eingespart werden kann.
7 zeigt ein Abstandshalterprofil nach einer vierten bzw. fünften Ausführungsform in einer U-Konfiguration. Die vierte Ausführungsform ist dabei auf der in der 7 linken Seite bezüglich der Symmetrieebene L ausgebildet und die fünfte Ausführungsform auf der in der 7 rechten Seite bezüglich der Symmetrieebene L.
Die vierte und fünfte Ausführungsform entsprechen im Wesentlichen der ersten Ausführungsform. In beiden Ausführungsformen sind aber keine Kerben 42, keine Wölbung 21, 121 und keine Nuten 30 vorgesehen. Bei beiden Ausführungsformen ist der Diffusionssperrbereich 34 zentral zwischen den Seitenwänden 16, 18 über die zweite Breite b2 in der Querrichtung X ausgebildet und weist die dritte Dicke d3 in der Höhenrichtung Y auf. Die dritte Dicke d3 ist in der vierten und fünften Ausführungsform größer als die Wandstärke s1 der Außenwand 14. Hierdurch kann die Diffusionsdichtigkeit des Diffusionssperrbereichs 34 erhöht werden.
Die in der Querrichtung X der zweiten Seitenwand 18 zugewandte Kante der ersten Verstärkungsschicht 22 auf der Außenwand 14 ist in der vierten Ausführungsform (linke Seite) in dem zentralen Bereich 25 bzw. dem Diffusionssperrbereich 34 in Richtung der Kammer 200 abgewinkelt. Der Verlängerungsabschnitt 26 in der Innenwand 12 ist ebenfalls an der der zweiten Seitenwand 18 zugewandten Kante der ersten Verstärkungsschicht 22 in Richtung der Kammer 20 abgewinkelt. Die zweite Verstärkungsschicht 24 ist in der vierzehnten Ausführungsform symmetrisch zu der ersten Verstärkungsschicht 22 ausgebildet, obwohl dies in 7 nicht gezeigt ist.
In der fünften Ausführungsform weisen die Verstärkungsschichten 22, 24 keine abgewinkelten Kanten auf. Die Steifigkeit und Diffusionsdichtigkeit des Abstandshalterprofils nach der vierten Ausführungsform ist aufgrund der abgewinkelten Kanten größer als die des Abstandshalterprofils nach der sechzehnten Ausführungsform.
Weiter weißt in beiden Ausführungsformen die Innenwand 12 bezüglich der Querrichtung X mittig angeordnete Öffnungen 44 auf, die durch Perforation der Innenwand 12 ausgebildet werden. Das Herstellen der Öffnungen 134 durch Perforation ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Herstellung.
8 zeigt eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsform. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass keine Kerben 42, keine Wölbung 21, 121 und keine Nuten 30 vorgesehen sind. Des Weiteren ist der Diffusionssperrbereich 34 in der Höhenrichtung Y nicht über die gesamte Dicke s1 der Außenwand 14. ausgebildet sondern erstreckt sich in dieser Ausführungsform in der Höhenrichtung Y mit der dritten Dicke d3, die kleiner als die Dicke s1 der Außenwand 14 ist. Der Diffusionssperrbereich 34 ist dabei in die der Kammer 20 abgewandten Außenseite der Außenwand 14 eingebettet. Die Außenwand 14 ist daher im Bereich des Diffusionssperrbereichs 34 sowohl aus dem zweiten Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat (Diffusionssperrbereich) als auch dem ersten Kunststoffmaterial ausgebildet. Das erste Kunststoffmaterial weist in im Bereich des Diffusionssperrbereichs 34 eine fünfte Dicke d5 = s1 – d3 auf.
Die im Weiteren beschriebenen siebte bis zwölfte Ausführungsformen weisen jeweils insbesondere eine diffusionsdichte Diffusionssperre 27 auf, die aus der ersten Verstärkungsschicht 22, dem Diffusionssperrbereich 34 und der zweiten Verstärkungsschicht 24 ausgebildet ist.
In den in 9a) und b) gezeigten Ausführungsformen sind Querschnittsansichten eines Abstandshalterprofils 1 nach einer siebten und einer achten Ausführungsform gezeigt. Bei der siebten Ausführungsform ist der Diffusionssperrbereich 34 unsymmetrisch ausgebildet. Der Diffusionssperrbereich 34 erstreckt sich über die gesamte Außenwand 14 bis in den Verbindungsabschnitt 46 zwischen der ersten Seitenwand 16 der Außenwand 14. In der Querrichtung X gegenüberliegend ist der Diffusionssperrbereich 34 nicht bis in den Verbindungsabschnitt 46 zwischen der zweiten Seitenwand 16 der Außenwand 14 ausgebildet. Weiter weist das Abstandshalterprofil gemäß der siebten und achten Ausführungsform Verstärkungsschichten 22, 24 mit Verlängerungsabschnitten 26 auf. Die Verlängerungsabschnitte weisen jeweils eine 180°-Biegung auf, so dass der an die Biegung 28 anschließende Teil des Verlängerungsabschnitts 26 sich in der Höhenrichtung Y erstreckt. Hierdurch wird eine dreiseitige Umschließung eines Teils des Materials des Hohlprofilkörpers 10 erreicht, obwohl nur eine Biegung 28 vorhanden ist. Dies führt zu einem verbesserten Biege- und Steifigkeitsverhalten.
In den 10a) und b) sind Querschnittsansichten eines Abstandsprofilhalters 1 nach einer neunten Ausführungsform in einer U-Konfiguration und einer zehnten Ausführungsform in einer W-Konfiguration gezeigt. Die neunte Ausführungsform unterscheidet sich von der siebten Ausführungsform lediglich dadurch, dass der Krümmungsradius der Verlängerungsabschnitte 26 kleiner als bei der siebten Ausführungsform ist und der Diffusionssperrbereich 34 sich auf beiden Seiten bis in die Verbindungsabschnitte 46 erstreckt. In der zehnten Ausführungsform ist der gesamte Höhlprofilkörper 10 als Diffusionssperrbereich 34 ausgebildet und der Krümmungsradius der Verlängerungsabschnitte 26 ist kleiner als bei der achten Ausführungsform.
In den 11) und b) sind Querschnittsansichten eines Abstandshalterprofils 1 nach einer elften und zwölften Ausführungsform gezeigt. Die elfte und zwölfte Ausführungsform unterscheiden sich von den anderen Ausführungsformen dadurch, dass die Verlängerungsabschnitte 26 zuerst eine Biegung 28 um ca. 45° nach innen machen und danach eine Biegung 28 um ca. 45° in die entgegengesetzte Richtung und dann eine Biegung 28 um 180° mit dem entsprechenden dreiseitigen Einschluss eines Teils des Materials des Hohlprofilkörpers 10 aufweisen. Weiter ist der Diffusionssperrbereich 34 nur in den Außenwänden 14 ausgebildet.
Falls das Abstandshalterprofil 1 oder der Verlängerungsabschnitt 26 gebogene, und/oder gewinkelte Konfigurationen aufweist, kann die Länge (in dem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung) des Verlängerungsabschnitts 26 und damit die in diesem Abschnitt oder Bereich des Abstandshalterprofils zusätzlich eingebrachte Masse der Verstärkungsschicht signifikant erhöht werden (sie 7 bis 11). Dadurch ergibt sich eine reduzierte Faltenbildung beim Biegen. Weiterhin wird ein Durchhang erheblich reduziert, da der gebogene, gewinkelte und/oder gefaltete Verlängerungsabschnitt signifikant zur Festigkeit der strukturellen Integrität des gebogenen Abstandshalterrahmens beiträgt.
Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden. Der Diffusionssperrbereich 34 kann als Teil beliebiger Abschnitte oder Bereiche der Wände des Hohlprofilkörpers 1 ausgebildet sein, solange sichergestellt ist, dass eine durchgehende diffusionsdichte Diffusionssperre 36 bezüglich des Scheibenzwischenraums 53 ausgebildet wird.
Falls Verstärkungsschichten 22, 24 vorhanden sind, muss eine Überlappung von Diffusionssperrbereich 34 und Verstärkungsschichten 22, 24 nicht zwingend ausgebildet sein, solange an den jeweiligen Rändern nicht zu viel Moleküle hindurchdiffundieren können. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kanten der Verstärkungsschichten 22, 24 in dem Diffusionssperrbereich abgewinkelt sind. Die Überlappung kann daher einseitig oder beidseitig weggelassen werden oder unsymmetrisch ausgebildet sein.
Die dritte Dicke d3 des Diffusionssperrbereichs 34 kann beliebig variiert werden, solange die notwendige Diffusionsdichtigkeit erreicht wird. Die in 7 gezeigte Ausführungsform kann auch dahingehend geändert werden, dass die Außenwand mit konstanter Wandstärke s1 über die Querrichtung X ausgebildet ist und lediglich die ”Verstärkung” mit der Dicke d3 – s1 als Diffusionssperrbereich 34 ausgebildet ist. Der Diffusionssperrbereich 34 wäre in einer solchen Ausführungsform auf der bezüglich der Kammer innen liegenden Seite der Außenwand 14 durch Koextrusion ausgebildet.
Das Schichtsilikat bzw. die Schichtsilikatplättchen 38 können in dem Kunststoffmaterial derart ausgerichtet und angeordnet werden, dass besonders gute Biegeeigenschaften und Steifigkeiten des Abstandshalterprofils erreicht werden. Insbesondere kann durch die gezielte Anordnung der Schichtsilikatplättchen 38 in dem Kunststoff ein Abstandshalterprofil ausgebildet werden, bei dem entsprechend der zweiten und dritten Ausführungsform bei gleichbleibender Diffusionsdichtigkeit vollständig auf eine Verstärkungsschicht verzichtet werden kann und gleichzeitig eine Verbesserung im Biegeverhalten erreicht werden kann.
Ebenso können durch die gezielte Anordnung der Schichtsilikatplättchen die Biegeeigenschaften des Abstandshalterprofils derart beeinflusst werden, dass die beispielsweise in 3 gezeigte Wölbung 21, 121, bzw. die Kerben 42 überflüssig sind. Die Außenwand 14 und/oder die Innenwand 12 können auch derart ausgebildet sein, dass sie nicht wie oben angegeben in Richtung der neutralen Faser einklappen.
Weiter können die Verstärkungsschichten 22, 24 der ersten bis zwölften Ausführungsform auch unsymmetrisch zueinander bezüglich der Symmetrieebene L ausgebildet sein. Die erste Verstärkungsschicht 22 kann unterschiedlich dick/stark bezüglich der zweiten Verstärkungsschicht 24 sein, bzw. aus unterschiedlichem Material ausgebildet sein. Die erste oder die zweite Verstärkungsschicht 22, 24 kann einen Verlängerungsabschnitt 26 aufweisen, während die jeweils andere keinen Verlängerungsabschnitt 26 aufweisen kann. Die Verstärkungsschichten 22, 24 können sich auch nur auf den Seitenwänden 16, 18 erstrecken und der Diffusionssperrbereich 34 kann sich zur Verbindung der beiden Verstärkungsschichten 22, 24 über die gesamten Außenwand 14 erstrecken. Die Verstärkungsschichten 22, 24 können sich auch optional teilweise in den Seitenwänden 16, 18 bzw. der Außenwand 14 erstrecken, sind aber immer mit dem Diffusionssperrbereich 34 verbunden.
Die erste oder zweite Verstärkungsschicht 22, 24 kann sich über einen größeren Teilbereich auf der Außenwand erstrecken als die jeweils andere Verstärkungsschicht 22, 24. D. h. der Abstand des zentralen Bereichs 25 zu der ersten Seitenwand 16 kann größer als der Abstand zu der zweiten Seitenwand 18 und umgekehrt sein.
Der zentrale Bereich 25 muss daher nicht zwingend zentral zwischen den Seitenwänden 16, 18 angeordnet sein. Durch die nicht zentrale Anordnung des zentralen Bereichs 25 kann die Wärmeleitung durch das Abstandshalterprofil 1 verringert werden. Insbesondere wird die Wärmeleitung verringert wenn der zentrale Bereich 25 näher an der ”warmen”, d. h. inneren Scheibe angeordnet ist.
Als Alternative zur Koextrusion der Verstärkungsschichten 22, 24 mit dem Hohlprofilkörper können die Verstärkungsschichten 22, 24 auch nach der Extrusion des Hohlprofilkörpers 10 direkt auf dem Hohlprofilkörper 10 beispielsweise durch Haftvermittler oder Klebstoffe aufgebracht werden. Weiter kann der für die Verstärkungsschicht 22, 24 vorgesehene Bereich auf dem Hohlprofilkörper 10 derart ausgebildet sein, das nach dem Aufbringen der Verstärkungsschichten 22, 24 keine Absätze an den Rändern und Übergängen zwischen ihnen vorhanden sind. D. h., die Bereiche, auf die beispielsweise die Verstärkungsschichten 22, 24 aufgebracht werden, sind schon beim Extrudieren des Hohlprofilkörpers 10 als Aussparungen in diesem ausgebildet. Entsprechend werden die Verstärkungsschichten 22, 24 in diese Aussparungen eingefügt. Genauso können auch der Diffusionssperrbereich 34 und der Hohlprofilkörper 10 erst nachträglich miteinander verbunden werden.
Der Hohlprofilkörper 10 kann auch trapezförmig, quadratisch, rautenförmig oder sonst wie geartet ausgebildet sein. Die konkaven Ausbuchtungen können andere Gestalten annehmen, beispielsweise doppelt ausgebuchtet sein, asymmetrisch ausgebuchtet sein, etc. Insbesondere kann das Abstandshalterprofil 1 auch derart ausgebildet sein, dass die Seitenwände 16, 18 nicht die in der Querrichtung X äußersten Wände zur Anlage an den Scheiben darstellen. Eine solche Ausgestaltung könnte beispielweise wie folgt gestaltet sein: das Abstandshalterprofil 1 weist eine im Vergleich zu der Außenwand 14 breitere Innenwand 12 auf. Die Seitenwände 16, 18 sind nicht mit den Rändern der Innenwand 12 in der Querrichtung X verbunden sondern stehen in der Querrichtung X etwas nach innen versetzt. Die mit den Seitenwänden 16, 18 verbundene Außenwand 14, die Seitenwände 16, 18 und die Innenwand 12 bilden die Kammer 20 aus. Zusätzlich sind an den Rändern der Innenwand 12 in der Querrichtung X zwei weitere, parallel zu den Seitenwänden 16, 18 verlaufende zusätzliche (Seiten-)Außenwände ausgebildet, die als Anlagefläche für die Scheiben dienen. Die Verstärkungsschichten 22, 24 können in einer solchen Ausführungsform ganz oder teilweise in oder auf den zusätzlichen Außenwänden und den Seitenwänden 16, 18 und der Innenwand 12 ausgebildet.
Die Wandstärken s1, s2 der Seitenwände 16, 18 und/oder der Außenwand 14 können auch unterschiedlich zueinander ausgebildet sein. Die Öffnungen 44 können auch asymmetrisch zur Symmetrielinie L oder nur zentral oder nur auf einer Seite bezüglich der Querrichtung X ausgebildet sein. Die Öffnungen 44 können in der Längsrichtung Z regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein. Die Öffnungen 44 können bezüglich der Querrichtung X ein- oder mehrreihig ausgebildet sein.
In oder auf der Innenwand 12 kann mindestens teilweise eine weitere Verstärkungsschicht aus einem Metallmaterial vorgesehen sein. Die Verlängerungsabschnitte 26 können in beliebigen Formen gebogen, abgewinkelt, etc. sein bzw. unsymmetrisch zueinander ausgebildet sein. Die Kammer 20 kann auch durch Zwischenwände in mehrere Kammern geteilt werden. Der Querschnitt der Verstärkungsschichten 22, 24 muss nicht zwingend konstant sein, sondern kann auch eine profilierte Form aufweisen, so dass dieser noch besser mit dem Hohlprofilkörper 10 verbunden wird. Insbesondere können beispielsweise Noppen oder Rillen vorgesehen sein.
Die erste Höhe h1 des Hohlprofilkörpers 10 ist in der Höhenrichtung Y bevorzugt zwischen 10 mm und 5 mm, bevorzugter zwischen 8 mm und 6 mm, wie z. B. 6,85 mm, 7 mm, 7,5 mm oder 8 mm.
Die zweite Höhe h2 der Wölbung 21 in der Höhenrichtung Y ist bevorzugt zwischen 2 mm und 0,05 mm, bevorzugter zwischen 1 mm und 0,1 mm, wie z. B. 0,5 mm, 0,8 mm oder 1 mm.
Die dritte Höhe h3 der Wölbung 121 in der Höhenrichtung Y ist bevorzugt zwischen 2 mm und 0,05 mm, bevorzugter zwischen 1 mm und 0,05 mm, noch bevorzugter zwischen 0,5 mm und 0,05 mm, wie z. B. 0,1 mm, 0,12 mm, oder 0,15 mm.
Die erste Breite b1 des Hohlprofilkörpers 10 ist in der Querrichtung X bevorzugt zwischen 40 und 6 mm, bevorzugter zwischen 25 mm und 6 mm, und noch bevorzugter zwischen 16 mm und 6 mm, wie z. B. 8 mm, 12 mm oder 15,45 mm.
Die zweite Breite b2 des Diffusionssperrbereichs 34 ist in der Querrichtung X bevorzugt zwischen 10% und 100% der ersten Breite b1, bevorzugter zwischen 30% und 90% der ersten Breite b1, z. B. 30% oder 40%,... , 80%, 90% der ersten Breite b1, also z. B. b2 = 5 mm bei b1 = 10 mm.
Die dritte Breite b3 der Überlappung ist in der Querrichtung X bevorzugt ca. b1 – b2, aber bevorzugt wenigstens 1 mm und noch bevorzugter zwischen 1 und 10 mm wie z. B. 2 mm, 5 mm, 8 mm oder 10 mm.
Die vierte Breite b4 eines Schichtsilikatplättchens 38 ist in der Querrichtung X im Durschnitt- bevorzugt zwischen 20 nm und 10000 nm, wie z. B. 100 nm, 500 nm oder 5000 nm.
Der erste Abstand a1 in der Querrichtung X zwischen den Verstärkungsschichten 22, 24 ist bevorzugt zwischen 10% und 100% der ersten Breite b1, bevorzugter zwischen 0,9 b2 und 0,5 b2.
Der zweite Abstand a2 in der Querrichtung X zwischen zwei benachbarten Schichtsilikatplättchen 38 ist im Durschschnitt bevorzugt zwischen 0,1 nm und 200 nm, bevorzugter zwischen 0,1 nm und 50 nm, wie z. B. 1 nm, 3 nm oder 15 nm.
Der dritte Abstand a3 in der Höhenrichtung Y zwischen zwei benachbarten Schichtsilikatplättchen 38 ist im Durchschnitt bevorzugt zwischen 0,1 nm und 200 nm, noch bevorzugter zwischen 0,1 nm und 50 nm, wie z. B. 1 nm, 3 nm oder 15 nm.
Der vierte Abstand a4 in der Längsrichtung Z zwischen zwei benachbarten Schichtsilikatplättchen 38 ist im Durchschnitt bevorzugt zwischen 0,1 nm und 200 nm, noch bevorzugter zwischen 0,1 nm und 50 nm, wie z. B. 1 nm, 3 nm oder 15 nm.
Die erste Dicke d1 der ersten Verstärkungsschicht 22 aus Metallmaterial ist bevorzugt zwischen 0,5 mm und 0,01 mm, bevorzugter zwischen 0,2 mm und 0,01 mm, wie z. B. 0,1 mm, 0,05 mm oder 0,01 mm.
Die zweite Dicke d2 der zweiten Verstärkungsschicht 24, 124 entspricht bevorzugt der ersten Dicke d1.
Die dritte Dicke d3 des Diffusionssperrbereichs 34 aus Kunststoff mit Schichtsilikat ist bevorzugt zwischen 2 mm und 0,1 mm, noch bevorzugter zwischen 1,2 mm und 0,4 mm, und noch bevorzugter zwischen 1,2 mm und 0,6 mm, wie z. B. 0,6 mm, 1,0 mm oder 1,2 mm.
Die vierte Dicke d4 eines Schichtsilikatplättchens 38 ist im Durchschnitt bevorzugt zwischen 0,1 nm und 10 nm, noch bevorzugter zwischen 0,1 nm und 5 nm, und noch bevorzugter zwischen 1 nm und 5 nm, wie z. B. 1 nm, 2 nm oder 4 nm.
Die erste Länge l1 der Verlängerungsabschnitte in der Querrichtung X ist bevorzugt 0,1 b1 < l1 < 0,4 b1, bevorzugter 0,2 b1 < l1 < 0,4 b1 und noch bevorzugter 0,2 b1 < l1 < 0,3 b1 mm.
Die erste Wandstärke s1 der Seitenwände 16, 18 und der Außenwand 14 ist bevorzugt zwischen 1,2 mm und 0,2 mm, noch bevorzugter zwischen 1,0 mm und 0,5 mm, wie z. B. 0,5 mm, 0,6 mm oder 0,7 mm.
Die zweite Wandstärke s2 der Innenwand 12 ist bevorzugt zwischen 1,5 mm und 0,5 mm, wie z. B. 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm oder 1 mm.
Die zweite Länge l2 eines Schichtsilikatplättchens 38 in der Längsrichtung Z ist im Durchschnitt bevorzugt zwischen 20 nm und 20000 nm, wie z. B. 100 nm, 500 nm oder 5000 nm.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollten. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert der Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
Bezugszeichenliste

1: Abstandshalterprofil
10: Hohlprofilkörper
12: Innenwand
14: Außenwand
16: erste Seitenwand
18: zweite Seitenwand
20: Kammer
21, 121: Wölbung
22: erste Verstärkungsschicht
24: zweite Verstärkungsschicht
25: zentraler Bereich
26: Verlängerungsabschnitt
28: Biegung im Verlängerungsabschnitt
30: Nut im Verlängerungsabschnitt
32: Aufnahmebereich
34: Diffusionssperrbereich
36: Diffusionssperre
38: Schichtsilikatplättchen
40: Schichtebene
42: Kerbe
44: Öffnung
46: Verbindungsabschnitt
50: Abstandshalterrahmen
51, 52: Scheiben
53: Scheibenzwischenraum
54: Verbinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0953715 A2 [0002]
US 6196652 [0002]
EP 1017923 A1 [0002]
US 6339909 [0002]
EP 0601488 A2 [0008]
US 5460862 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Prüfnorm EN 1279 Teil 2 + 3 [0037]
EN 1279 Teil 2 + 3 [0037]

Claims

Abstandshalterprofil zur Verwendung in einem Abstandshalterrahmen (50) einer Isolierscheibeneinheit für Türen- oder Fenster- oder Fassadenelemente, die Scheiben (51, 52) mit einem Zwischenraum (53) zwischen diesen aufweist, mit einem Hohlprofilkörper (10) aus einem ersten Kunststoffmaterial mit einer Kammer (20) zur Aufnahme von hygroskopischem Material, – der sich in einer Längsrichtung (Z) erstreckt, und – der eine Innenwand (12), die in dem zusammengesetzten Zustand der Isolierscheibeneinheit in Richtung des Zwischenraums (53) zwischen den Scheiben (51, 52) der Isolierscheibeneinheit weist und die Kammer begrenzt, auf der der Innenwand (12) in einer Höhenrichtung (Y), die senkrecht zu der Längsrichtung Z ist, entgegengesetzten Seite der Kammer (20) eine Außenwand (14) und lateral in einer Querrichtung (X), die senkrecht zu der Längsrichtung (Z) und zu der Höhenrichtung (Y) ist, eine erste Seitenwand (16) und gegenüber eine zweite Seitenwand (18), die mit der Innenwand (12) und der Außenwand (14) zur Bildung der Kammer (20) verbunden sind, aufweist, und einem Diffusionssperrbereich (34) aus einem zweiten Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat, der mindestens als Teil der Außenwand (14) zur Bildung einer Diffusionssperre (36) ausgebildet ist.
Abstandshalterprofil nach Anspruch 1, bei dem die Außenwand (14) in der Querrichtung (X) über ihre gesamte Breite in der Querrichtung (X) und in der Höhenrichtung (Y) mindestens teilweise als Diffusionssperrbereich (34) ausgebildet ist.
Abstandshalterprofil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sich der Diffusionssperrbereich (34) einstückig mindestens teilweise in und/oder auf mindestens einer der Seitenwände (16, 18) erstreckt.
Abstandshalterprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer ersten Verstärkungsschicht (22) aus einem ersten Metallmaterial, die sich einstückig auf und optional abschnittsweise in der ersten Seitenwand (16) mit gleichbleibendem Querschnitt senkrecht zu und in der Längsrichtung (Z) erstreckt, und einer zweiten Verstärkungsschicht (24) aus einem zweiten Metallmaterial, die sich einstückig auf und optional abschnittsweise in der zweiten Seitenwand (18) mit gleichbleibendem Querschnitt senkrecht zu und in der Längsrichtung (Z) mit einem ersten Abstand (a1) von der ersten Verstärkungsschicht (22) erstreckt, bei dem der Diffusionssperrbereich (34) sich mindestens über den ersten Abstand (a1) zwischen den beiden Verstärkungsschichten (22, 24) erstreckt, und die beiden Verstärkungsschichten (22, 24) und der Diffusionssperrbereich (34) diffusionsdicht zur Bildung einer Diffusionssperre (27) verbunden sind.
Abstandshalterprofil nach Ansprüche 4, bei dem das erste Metallmaterial der ersten Verstärkungsschicht (22) eine erste Dicke (d1) und eine erste spezifische Wärmeleitfähigkeit (λ₁), das zweite Metallmaterial der zweiten Verstärkungsschicht (24) eine zweite Dicke (d2) und eine zweite spezifische Wärmeleitfähigkeit (λ₂) und der Diffusionssperrbereich (26) aus dem zweiten Kunststoffmaterial mit Schichtsilikat eine dritte Dicke (d3) und eine dritte spezifische Wärmeleitfähigkeit (λ₃) aufweist, und das Produkt aus der dritten spezifischen Wärmeleitfähigkeit (λ₃) und der dritten Dicke (d3) kleiner als das Produkt aus der ersten spezifischen Wärmeleitfähigkeit (λ₁) und der ersten Dicke (d1) und kleiner als das Produkt aus der zweiten spezifischen Wärmeleitfähigkeit (λ₂) und der zweiten Dicke (d2) ist.
Abstandshalterprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Schichtsilikat Schichtsilikatplättchen (38) aufweist, die in der Außenwand (14) im Wesentlichen parallel zueinander und zu der Außenwand (14) angeordnet sind.
Abstandshalterprofil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem sich die erste Verstärkungsschicht (22) zusätzlich einstückig auf und optional abschnittsweise in der Außenwand (14) mit gleichbleibendem Querschnitt senkrecht zu und in der Längsrichtung (Z) erstreckt und sich die zweite Verstärkungsschicht (24) einstückig auf und optional abschnittsweise in der Außenwand (14) mit dem ersten Abstand (a1) von der ersten Verstärkungsschicht (22) mit gleichbleibendem Querschnitt senkrecht zu und in der Längsrichtung (Z) erstreckt.
Abstandshalterprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Seitenwände (16, 18) jeweils einen Verbindungsabschnitt (40) von der entsprechenden Seitenwand (16, 18) zu der Außenwand (14), der bezüglich der Kammer (20) konkav ist, aufweisen.
Abstandshalterprofil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem die Verstärkungsschichten (22, 24), gesehen in einem Querschnitt (X-Y) senkrecht zur Längsrichtung (Z), an ihren Rändern nahe der Innenwand (12) jeweils einen profilierten Verlängerungsabschnitt (28) aufweisen.
Isolierscheibeneinheit mit mindestens zwei Scheiben (51, 52), die einander mit einem Abstand zur Bildung eines Scheibenzwischenraums (53) dazwischen gegenüberliegen, und einem Abstandshalterrahmen (50) aus einem Abstandshalterprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der zwischen den Scheiben (51, 52) so angeordnet ist, dass die in Querrichtung (X) äußeren Seiten der Seitenwände (16, 18) mit den ihnen zugewandten Seiten der Scheiben (51, 52) mit einem diffusionsdichten Klebematerial (61, 62) verklebt sind und der Abstandshalterrahmen (50) so den Scheibenzwischenraum (53) begrenzt.