DE2013370A1

DE2013370A1 - Ausbildung von Rahmen für Fenster und Türen etc.

Info

Publication number: DE2013370A1
Application number: DE19702013370
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Nähr, Helmar, Dr.rer.po. Dipl.-Math. Dipl.-Volksw., 8530 Neustadt
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1971-10-07
Also published as: DE2023309A1

Description

Die Zusatzanmeldung geht aus von den in obigen Anmeldungen niedergelegten Grundgedanken eines gegen Wärme- bzw. Kältedurchgang isolierten Profiles #ur Herstellung von Fenstern, Türen, Fassaden, Zwischenwänden und anderen Konstruktionselementen, bestehend aus tragendem Profil (a) - vorzugsweise aus Metall -, isolierender Zwischenschicht (b) und Abdeckprofil (c), wobei (b) und (c) zu einem kombiniertem Profil (d) zusammengefaßt sein können.
Gegenstand der Zusatz anmeldung ist die weitere Ausgestaltung dieser Konstruktion mit dem Ziel 1.) rationeller Herstellung des Verbundprofiles 2.) rationeller Weiterverarbeitung des Verbundprofiles zu Konstruktionsele##enten 3.) größerer Sicherheit und Beständigkeit der Konstruktion insbesondere bei höheren Temperaturen, z.B infolge Sonneneinstrahlung 4.) erweiterter Gestaltungsmöglichkeit insbesondere der Sichtflächen.
Hinsichtlich der angestrebten Wärmeisolation hat sich das Ausschäumen des Zwischenräumes (b) mit Polyurethan-Hartschaum als besonders wirkungsvoll erwiesen. Der Schaum wirkt gleichzeitig als mechanische Verbindung der Teilp{rofile. Die Festigkeit dieser Verbindung genügt bei Zimmertemperatur den gestellten Ansprüchen, Jedoch muß eine Schwäche der Konstruktion darin gesehen werden, daß bei Temperaturen über 80 Grad Celsius, wie diese bei sommerlicher Sonneneinstrahlung durchaus - auftreten können, die Festigkeit und Haftung des Hartsehaumes erheblich abf äl#t; sowie darin, daß genaue Daten über seine Alterungbeständigkeit noch nicht verfügbar sind. EiF zweiter konstruktionsbedingter Nachteil ist der relativ hohe Aufwand an Stützformen bzw. Kalibrier-Einrichtungen, um das kombinierte Profil hinreichend maßhaltig herzustellen, zumal die Stützformen an Jede Profilform eigens angepaßt werden müssen.
Dies gilt besonders beim Ausschäumen unter Druck.
Beide Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die beiden Halbprofile (a) und (c) vor dem Ausschäumen des Zwischenraumes (b) bzw. vor dem Einfüllen der Isoliermasse durch geeignete Verbindungselemente verbunden werden, welche infolge der verwendeten Werkstoffe und Querschnitte keine Wärmebrücke bilden, die Teilprofile (a) und (c) jedoch dauerhaft verbinden und in der gegenseitigen Lage fixieren sowie ein Austreten der Füllmasse aus dem Zwischenraum (b) nach außen verhindern. Dabei kann durch geeignete Konstruktion der Profile und Verbindungskörper der beim Schäumen auftretende Innendruck zur Herbeiführung des gewünschten Paßsitzes un die Klebewirkung der Füllmasse zur endgültigen Fixierung aller Teile benützt werden. Darüber hinaus können die Verbindungselemente dazu dienen, das Einfüllen der Isoliermasse zu erleichtern.
Die Zeichnungen Figur 13 bis Figur 25 erläutern die Erfindung an einigen Beispielen, ohne diese darauf zu beschränken.
In den Figuren 13 bis 25 stellt (a) Jeweils das tragende Profil, vorzugsweise aus Metall, dar; (c) das Abdeckprofil, welches tragend oder nicht-tragend ausgelegt sein und aus Metall, Kunststoff oder anderem Werkstoff bestehen kann; (b) den Zwischenraum zwischen beiden Profilen, der im allgeseinen mit Hartschaumstoff oder einem anderen Isolierstoff gefüllt ist, grundsätzlich Jedoch auch mit Luft gefüllt sein kann. (b) und (c) können bei Wahl eines geeigneten Werkstoffes zu einem einzigen Profil zusammengefaßt sein.
Die zwischen den Profilen (a) und (c) eingefügten Verbindungskörper können i4 inielfalle aus Kunststoff, anderen nicht metallischen Werkstoffen, wie s.B. Hartpappe, Metall oder Kombinationen davon bestehen. Sofern von den Profilen (a) und (c) mindestens eines nicht aus Metall besteht, können die Verbindungskörper mit dea Profilen (a) bzw. (c) verschmolzen sein, d.X. durch geeignete Quergahnittsaußbildung dieser Profile ersetzt werden.
Die im Querschnitt gezeigten Verbindungskörper können entweder in Form endloser Profile ( Figur 14, (51), (59) ) oder in Form kurzer, in gewissen Abständen angeordneter Profilabschnitte ( Figur 14, (60); Figur 18, (70) ) oder in Form einzelner, beliebig gestalteter Verbindungselemente ( Figur 14, (61) ) ausgeführt sein. Der Profilquerschnitt kann ein, zwei oder mehren re gleiche oder verschiedene Verbindungselemente aufweisen.
Die Figuren zeigen folgende beispielhafte Ausführungen und Funktionen Figur 13 (50) seitliche Dichtlippen, in hinterschnittenen Nuten (71) befestigt, bilden mit Profil (a) Einfüllrinne für Schaumansatz.
Nach Aufsetzen des Gegenprofils (c) Abdichtung durch trapezförmige Nut (75), wobei der im Zwischenraum (b) entstehende Schäumdruck die Dichtlippen an preßt und zur Verbesserung der Abdichtung beiträgt.
(78) Vom Profil (a) auskragender seitlicher Steg ( Flansch ) zur Entlastung des Abdeckprofiles (c) bzw. der Verbindungsglieder von den mechanischen Kräften, welche von der Füllung ( Glasscheibe etc. 3 (81) herrühren.
(55a) Verbindungselemente aus federndem Kunststoff, die im Schnappsitz auf Pilzprofilen (62a) einrasten, so daß Gegenprofil (c) durch einfaches Andrücken, z.B. mittels Quetsehrollen in einem Durchlaufprozeß, aufgebracht werden kann. Unter Ausnützung des Schäumdruckes im Zwischenraum (b) sind die Verbindungselemente (55a) und die Pilzprofile (62a) so ausgelegt, daß die geforderte Toleranz nur in Zugrichtung im sinne einer Begrenzung de Xaximalabstandes zwischen (a) und (c) sowie im Sinne einer Pixierwig #on (c) gegen seitliche Verschiebung eingehalten wird.
(56) Dichtlippe wie (50), jedoch in zwei hinterschnittenen Nuten (57) befestigt (51) Dichtlippe wie (56), jedoch gleichzeitig als Verbindungs element zur genauen Begrenzung des Abstandes zwischen (a) und (c) ausgelegt, welches in Hinterschneidungen (69) einrastet.
In diesem Falle kann das Befestigungselement (55b) / (62b) durch ein Paßstück ( Figur 15, (82) ) ersetzt werden, weiches lediglich die seitliche Fixierung übernimmt.
Figur 14 Befestigungselement (55b) als endloses Profil (59), einzelne Profilabschnitte (60) oder kreisrundes Einzel-Befestigungs element (61) ausgeführt, letzteres auf einzelnen, pilzförmigen Befestigungsbolzen (68) angebracht.
Figur 16 Dichtlippe (84) mit Labyrinth-Dichtung, z.B. ausgeführt als Kunststoffprofil oder in Form von zwei Pappstreifen. Letztere brauchen nur auf der Außenseite wasserfest beschichtet zu sein, während die Innenseite durch den Kunstharzschaum bzw. die Kunstharzfüllung getränkt und imprägniert wird.
Befestigungselement (83), auf dem Profil (a) durch Einschieben bzw. Eindrehen befestigt, gegen das Profil (c) mit Schnappverschluß zur Gewährleistung der seitlichen und Abstandstoleranz.
Figur 17 Dichtlippe (85) sichert gleichzeitig seitliche und Abstandstoleranz. Fixierung des Profils (c) gegen das Profil (a) erfolgt durch die Form der Dichtlippe (85) im Zusammenwirken mit dem unter Druck erstarrenden Isolierschaum bzw. Füllstoff, verstärkt durch die Verklebung der von der Füllmasse benetzten Kanten.
Dichtlippe (86) wie (85), Jedoch in schräger Querschnittsgestaltung, um das Zusammenfügen der Profile zu erleichtern und den Paßsitz zu verbessern.
Figur 18 Befeßtigungs-Elemente (70) ( Querschnittsbild (58) in Figur 19 ) in Form von in Abständen angeordneten Profilabschnitten.
Figur 19 Befe.^tigungs-Element (58), Schnappsitz mit breiter Basis auf zwei pilzförmigen Rippen (65) und zwei Nasen (66), um Verwindung von (c) gegen (a) auszuschließen; seitliche und Abstandstoleranz durch allseitige Anschläge.
Dichtlippe (53) in hinterschnittener Nut (74) befestigt, bildet zusammen mit-Dichtlippe (54) Einfüllrinne. Anliegende Oberfläche des Profils (c) verzahnt bzw aufgerauht, um Abdichtung und Widerstand gegen inneren Schäumdruck zu verbessern.
Dichtlippe (54) gleichzeitig als Abdichtung und Wärmeisolation des Steges (80) gegen Füllung (81) und Außehluft ausgelegt.
Verzahnung der anliegenden Flächen der Profile (a) und (c) zur Verbesserung der Abdichtung und besserer Fixierung der Dichtlippe (54) gegen den inneren Schäumdruck.
Figur 20 Befestigungselement ~57) wie (58) Dichtlippen (52) in hinterschnittenen Nuten (72), (73) befestigt, wobei sich Nut (72) im Profil (a) und- Nut (73) im Profil (c) befindet.
Verzahnte Auflageflächen (76).Dichtlippen (52) zur Auflagefläche hin stark verbreitert, um Abdichtung und Fixierung zu verbessern.
Figur 21 Abdeckprofil (c) in Kunststoff ausgeführt und mit den Befestigungselementen bzw. Dichtlippen zu einem einzigen Querschnitt zusammengefaßt. Der - U-förmige, elastisch federnde Querschnitt (87)-(c)-(87) trägt zwei nach außen gerichtete Hinterschneidungen (88), welche in die nach innen gerichteten Hinterschneidungen (89) des Profiles (a) eingreifen und somit die dauerhafte Verbindung zwischen (a) und (c) herstellen. Der Anschlag von (88) an (89) gibt die Begrenzung des Abstandes und im Zusammenwirken mit dem Zwischenraum (b) herrschenden Schäumdruck die genaue Abstandstoleranz zwischen (a) und (c).
Ein späteres Zurückweichen von (c) gegen (a) wird nicht nur durch den im Zwischenraum (b) erstarrenden Schaum verhindert, sondern in erster Linie durch den in den engen Spalt zwischen (88) und (98a) bzw. (98b) eindringenden Kunststoff, welcher dort eine erhebliche höhere Druck- und Dauerfestigkeit erreicht als in dem voluminösen Zwischenraum (b).
Darüber hinaus bewirkt die in dem engen, großflächigen Spalt außerordentlich hohe Klebkraft des erstarrten Kunststoffes eine wirksame Fixierung des Profils (c) bzw. des Steges (87), (88) gegen Jegliche seitliche und Längenverschiebung in bezug auf das Profil (a).
Das Gesagte gilt auch für den U-förmigen Querschnitt (91)-(c)-(91) mit Hinterschneidungen (92) sowie Profil (a) mit Hinterschneidungen (93).
Durch geeignete Wahl der Werkstoffelastizität, Wandstärke, Steghöhe, Tiefe der Hinterschneidung und Flankenausbildung kann das Profil (c) in an sich bekannter Weise nach Art eines Schnappverschlusses in das Profil (a) eingedrückt werden, so daß der Zusammenbau entweder durch einfaches Andrücken oder in einem Durchlaufprozeß unter Verwendung von Quetschrollen erfolgen kann, wobei grundsätzlich die Möglichkeit offen bleibt, zunächst den einen und dann den anderen Schenkel einzuführen.
(95), (96), (97) stellen weich-elastische Dichtlippen dar, welche unter Benützung der Zwei-Komponenten-Extrusion an den hartelastischen Profilquerschnitt (c) während des Herstellungsprozesses angespritzt werden. Dichtlippe (95) ersetzt den Dichtungsstreifen, welcher normalerweise in die Nut (94) eingezogen wird. Dichtlippe (97) vermittelt die Abdichtung des Profils (c) gegen die Füllung (90) ( Glasscheibe etc. ). Dichtlippen (96) und (97) bewirken Abdichtung und Wärmeisolation des vom Profil (a) auskragenden Steges C98a), welcher der mechanischen Entlastung des Abdeckprofiles (c) gegen die von der Füllung (90) ausgeübten Kräfte dient. Die Isolation kann durch Ausachäumen des Zwischenraumes (b2) noch verbessert werden.
Figur 23 Elastischer Steg (99) des Profiles (c) mit Hinterschneidung (100) greift in Hinterschneidung (101) des Profiles (a) ein. Der Schäumdruck preßt (100) gegen (101) und bewirkt eine Fixierung der Verbindung, unterstützt durch die im Spalt zwischen (100) und Profil (a) von der Kunststoff-Füllung herbeigeführte Verklebung.
Elastische Stege (109), (110), mit Hinterschneidungen in das pilzförmige Profil (iii) eingreifend, werden durch den Schäumdruck aus dem Zwischenraum (b) gegen (111) gedrückt. Elastisches Profil (106), einseitig in Gegenprofil- (107) eingreifend. Durchbrüche (108) vermitteln Druckausgleich zwischen den Teilen des Zwischenraumes (b).
Elastischer Steg (102) mit Hinterschneidung (103) greift in hinterschnittenen Steg (104) des, Profiles (a) ein. Dichtlippe (105) wird durch Schäumdruck gegen (104) gedrückt, erzeugt Abdichtung des Zwischenraumes (b) gegen außen und schützt gleichzeitig den Steg (102) gegen den Schäumdruck, welcher sonst die Verbindung zwischen (103) und (104) öffnen würde.
Figur 24 Nuten (112) gliedern die Oberfläche ( Sichtfläche ) des Profiles (c) auf und verdecken gleichzeitig die gegenüber den Stegen (99), (102), (105), (106), (109), (110) während des Extrusionsprozesses möglicherweise entstehenden Einfallstellen, welche auf der glatten Profiloberfläche unschöne Riefen erzeugen.
Figur 25 Nuten (113) hrend-des Extrusionsprozesses mittels Zweikomponenten-#rus,ion oder in einem späteren Arbeitsgang durch farbig abgesetztes Material ausgefällt, so daß die Oberfläche in farbige Streifen aufgeteilt-ist.
Figur 26 Nuten C114) nur teilweise durch farbiges Material (115) ausgefüllt, so daß die Oberfläche sowohl farblich als auch plastisch gegliedert ist.
Figur 27 Andersfarbiges Material (116) auf die Oberfläche aufgesetzt, so daß die Oberfläche ebenfalls farblich und plastisch gegliedert ist.
Der wesentliche Vorteil der an vorstehenden Beispielen erläuterten Konstruktion liegt in der gegenseitigen funktionellen Unterstützung der verwendeten Elemente zur Lösung der gestellten Aufgaben 1.) Die Hilf sprofile erleichtern das Einfüllen des Schaumansatzes; Hilfsprofile und Verbindungselemente gewährleisten unter Ausnützung des Schäumdruckes die ;um stützformlosen Aussohäumen erforderliche genaue Positionierung der Teilprofile zueinander.
2.) Die druckfeste und an den Oberflächen haftende Füllmasse fixiert die Verbindungselemente in ihrer endgültigen Lage und verbindet auch die von den einzelnen Befestigungselementen entfernt liegenden Punkte der Teilprofile so starr miteinander, daß das zusammengesetzte Profil als ganzes und somit rationell verarbeitet werden kann.
3.) Die aus erprobtem Material, z.B. Polyamid, gefertigten Verbindungselemente sichern die durch die Pu~llmasse gegebene Verbindung der Teilprofile für den Fall hoher Belastung, hoher Gebrauchstemperaturen oder langer Lebensdauer.
Die kombinierte Verwendung von Füllmasse und vorgef ertigten Elementen ermöglicht somit die formunabhängige Herstellung einer vollflächig druckfesten, dauerhaften Verbindung mit guten Isoliereigenschaften und ausreichenden Sicherheitsreserven.
Darüber hinaus gestattet die funktionale Trennung von Trageprofil und Abdeckprofil eine freizügigere Gestaltung des Abdeckprofiles ohne Rücksicht auf statische Erfordernasse, z.B. durch Verwendung dekorativer Kunststoff-Materialien, insbesondere durch die Wahl unterschiedlicher Farben und Oberflächenbehandlungen für die inneren und äußeren Sichtflächen.

Claims

Patentansprüoae, ? hilfsweise Schutzanspriiche

Zusammengesetztes Profil zur Herstellung von Fenstern, Fassaden, Türen, Zwischenwänden und anderen Konstruktionselementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilprofile durch eine Kombination von Hilfsprofilen und/oder Befeatigungselementen mit einer härtenden und/oder verklebenden Füllmasse miteinander verbunden sind.

2.) Zusammengesetztes Profil nach Anspruch 1.), dadurch gekennzeichnet, daß eines, mehrere oder alle Hilfsprofile und/oder Befestigungselemente an mindestens einem Teilprofil durch sogenannten Schnappsitz befestigt sind, insbesondere, daß die Zusammenfügung von Teilprofilen mittels Andrücken oder Anrollen erfolgen kann.

3.) Zusammengesetztes Profil nach Anspruch 1.) und 2.), dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Hilfsprofile dem Einbringen der Füllmasse und/oder dem Abschließen des zwischen den Teilprofilen befindlichen Zwischenraumes dienen.

4.) Zusammengesetztes Profil nach Anspruch 1.) bis 3.), dadurch gekennzeichnet, daß als Füllmasse Isolierschaum, Isolierschaumansatz, Kunstharz oder ein Gemisch von Kunstharz mit Füllstoffen, insbesondere Isolierstoffen, verwendet wird.

5.) Zusammengesetztes Profil nach Ansprüchen 1.) bis 4.), dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung der Teilpro file zueinander unter Ausnützung eines ii Zwischenraum herrschenden oder herbeigeführten Uberdruckes erfolgt, insbesondere des Sohäuidrucks 6.) Zusammengesetztes Profil nach Ansprüchen 1.) bis 5.), dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Befestigung der Profile, Hilfsprofile und/oder Befestigungselemente durch die Füllmasse in der Funktion einer Stützmasse und/oder eines Klebstoffes herbeigeführt wird.

7.) Zusammengesetztes Profil nach Ansprüchen1.) bis 6.), dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsprofile und/oder Befestigungselemente in den Querschnitt eines oder mehrerer Teilprofile integriert sind.

8.) Zusammengesetztes Profil nach Anspruch 7.), dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckprofil aus nichtmetallischem Werkstoff, z.B. Kunststoff, ausgeführt ist und sein Quer schnitt elastisch federnd in den Querschnitt des tragenden Profiles, z.B. durch geeignete Hinterschneidungen, eingreift.

9.) Zusammengesetztes Profil nach Anspruch 8.), dadurch gekennzeichnet, daß dås Abdeokprofil im Zuge der Herstellung mit weichelastischen Hilfsprofilen wie Lippen oder Anschlagwulsten versehen wird.

10.) Zusammengesetztes Profil nach Anspruch 1.) bis 9.), dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines oder mehrerer Teilprofile in gleicher oder unterschiedlicher Weise plastisch oder farblich oder plastisch und farblich gegliedert ist, insbesondere, daß die Außenansicht anders gestaltet ist als die Innenansicht.

11.) Einzeiprofile, Etlfsprofile und Befestigungselemente aus Metall, Euns*atoff oder anderen Werkstoffen zur Herstellung von zusammengesetzten Profilen nach Ansprüchen 1.) bis 10.) sowie gemäß Figuren 13 bis 25.

12.) Fenster, Türen, Zwtschenwände, Fassaden und andere Konstruktionselemente, aus zusammengesetzten Profilen nach Ansprüchen 1.) bis 10ß) oder unter Verwendung von Teilen nach Anspruch 11.) hergestellt.

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