EP0100824B1

EP0100824B1 - Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen

Info

Publication number: EP0100824B1
Application number: EP83104940A
Authority: EP
Inventors: Wilfried Ensinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1986-04-23
Also published as: EP0100824A2; EP0100824A3; ATE19423T1; DE3223343C2; DE3223343A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine der Hauptschwierigkeiten bei der Herstellung derartiger Verbundprofile ist die schubfeste Verbindung des Isolierstegs mit den Innen- und Aussenteilen des Profils.
Aus der DE-C-28 12 128 ist es bekannt, Isolierstege aus Hartpapier zu verwenden und in eine randweise verlaufende Perforierung dieser Stege Zahnleisten aus Metall einzusetzen, die in entsprechende Hinterschneidungen der Profilteile eingreifen. Abgesehen von dem grossen Fertigungsaufwand eines solchen Verbundprofils besteht die Gefahr, dass infolge unvermeidlicher Toleranzen die Zähne der Zahnleisten nicht unverrückbar in den Perforationen des Isolierstegs verankert sind, so dass in gewissen Grenzen Relativverschiebungen zwischen den Profilteilen und dem Isoliersteg möglich sind.
Bei einem anderen bekannten Verbundprofil (DE-A-28 49 556) werden auf die Ränder von lsolierstegen als Kunststoff rinnenförmige Metallbewehrungen aufgesteckt und zwischen abstehende Stege der Profilteile eingepresst. Auch hierdurch ist eine höchsten Ansprüchen genügende, schubfeste Verbindung zwischen den Profilteilen und dem Isoliersteg nicht erreichbar.
Aus der DE-A-30 25 706 ist es bekannt, zwei Isolierstege gemeinsam als zusammenhängendes Hohlkammerprofil auszubilden. Die DE-A-30 42 838 zeigt Querwände zwischen zwei Isolierprofilen und die DE-A-25 43 969 lehrt die Herstellung von Isolierstegen aus geschäumtem Kunststoff.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemässes Verbundprofil derart zu verbessern, dass die Verbindung der Profilteile mit dem Isoliersteg praktisch absolut schubfest ist und auch kleine Relativverrückungen unmöglich sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäss verbesserten Verbundprofils;
Fig. 1 a eine Seitenansicht eines Metallsteges und
Fig. 2 bis 4 Teilquerschnittsansichten weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht ein Verbundprofil, aus welchem Rahmen von Fenstern, Türen, Fassadenelementen o. dgl. hergestellt werden können, aus einem metallischen Innenteil 1 und einem metallischen Aussenteil 2, die durch zwei Isolierstege 3, 4 wärmedämmend miteinander verbunden sind. Das Verbundprofil erstreckt sich mit dem in Fig. 1 dargestellten Querschnitt gleichförmig senkrecht zur Zeichnungsebene und kann je nach Bedarf eine unterschiedliche Länge haben. Die Innen- und Aussenteile können aus Aluminium, Aluminiumlegierung, Stahl oder anderem Metall bestehen. Als Kunststoff für die Herstellung der Isolierstege 3, 4 eignet sich beispielsweise Polyamid oder Polyäthylenterephthalat, wobei diese Kunststoffe auch durch Glasfasern oder andere Zuschlagstoffe verstärkt sein können. Erwünschtenfalls können die Isolierstege 3, 4 auch aus einem Kunststoff von poröser oder zelliger Struktur bestehen, insbesondere aus geschäumtem Kunststoff.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind an den den Innen-und Aussenteilen 1, 2 zugekehrten Randbereichen der Isolierstege 3, 4 mit Durchbrechungen versehene Metallstege 5 eingebettet. Diese Metallstege 5 weisen jeweils ein aus dem Isoliersteg 3, 4 herausragendes, im Querschnitt dreiecks- oder schwalbenschwanzförmig ausgebildetes Ende 6 auf. Ein an dieses Ende 6 anschliessender Teil 7 des Metallstegs 5 weist Durchbrechungen 8 in Gestalt von Löchern oder Schlitzen auf (siehe auch Fig. 1a). Durch die Durchbrechungen 8 erstreckt sich das die Stege 3, 4 bildende Material hindurch, so dass auf diese Weise der Isoliersteg mit den beiden Metallstegen 5 durch Formschluss unverrückbar verbunden ist. Die Durchdringung der Durchbrechungen 8 im Metallsteg 5 erreicht man vorteilhafterweise dadurch, dass man den die Isolierstege 3, 4 bildenden Kunststoff an die in entsprechendem Abstand gehaltenen Metallstege 5 anspritzt, so dass sich die aus Fig. 1 ersichtliche Anordnung von jeweils zwei Metallstegen 5 in einem Isoliersteg 3 oder 4 ergibt.
Bei der Verbindung der beiden Aussenteile 1, 2 zu einem Verbundprofil kommt es nunmehr lediglich noch darauf an, die aus den Isolierstegen 3,4 herausragenden Enden 6 der Metallstege 5 fest mit den Teilen 1, 2 zu verbinden. Wie dargestellt, weisen die beiden Innen- und Aussenteile 1, 2 jeweils nach einwärts vorstehende Aussenstege 9 sowie Innenstege 11 auf, die sich jeweils über die gesamte Länge der teile 1, 2 erstrecken. Die Aussenstege 9 haben von vornherein und unveränderlich die in Fig. 1 dargestellte Querschnittsform, während die Innenstege 11 zunächst etwa senkrecht von den Teilen 1, 2 abstehen. Nach Einsetzen oder Einschieben der jeweiligen Enden 6 zwischen die Stege 9 und 11 werden die Innenstege 11 formschlüssig an die Enden 6 herangebogen, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, dass man durch die von den Teilen 1, 2 und die Isolierstege 3, 4 gebildete Kammer des Verbundprofils einen entsprechenden Dorn unter Kraftaufwendung hindurchzieht. Danach nehmen die Innenstege 11 die in Fig. 1 dargestellte Schräglage ein. Da sich bei entsprechender Kraftaufwendung zwei Metalle an ihren Berührungsflächen nahezu stoffschlüssig, d.h. unverschiebbar miteinander verbinden, lässt sich auf diese Weise eine praktisch unlösliche, auch höchsten Beanspruchungen standhaltende Verbindung zwischen den Enden 6 und damit den Isolierstegen 3 einerseits und den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils herstellen. Die stoffschlüssige Verbindung der Metallstege 5 mit den Teilen 1, 2 wird dann besonders fest, wenn die Metallstege 5 und die Teile 1, 2 aus demselben Metall, beispielsweise Aluminium oder Aluminiumlegierung, bestehen.
Wegen der unverrückbaren, formschlüssigen Verbindung zwischen Isoliersteg 3, 4 und Metallsteg 5 einerseits und der stoffschlüssigen, rutschfesten Verbindung zwischen dem Ende 6 der Metallstege 5 und den Teilen 1, 2 des Verbundprofils ergibt sich insgesamt eine vollkommen schubfeste Verbindung zwischen den Isolierstegen 3, 4 und den Teilen 1, 2 des Verbundprofils.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Einander entsprechende Teile sind in Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie dargestellt, ist in Fig. 2 zwischen Aussen- und Innensteg 9 bzw. 11 ein einstückig mit dem metallischen Teil 2 verbundener Metallsteg 15 angeordnet, der ebenfalls Durchbrechungen 8 der in Fig. 1 a dargestellten Art aufweist. Der Metallsteg 15 ist somit im Gegensatz zur Ausführungsform gemäss Fig. 1 zunächst nicht Bestandteil des Isolierstegs 3, sondern ist direkt mit dem Teil 2 des Verbundprofils verbunden. Um den Formschluss zwischen Isoliersteg 3 und Metallsteg 15 herzustellen, wobei das Kunststoffmaterial des Isoliersteges 3 formschlüssig in die Durchbrechungen 8 eindringt, wird der den lsoliersteg 3 bildende Kunststoff zwischen den in entsprechendem Abstand gehaltenen Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils derart eingespritzt, dass an den Randbereichen des sich so bildenden lsolierstegs 3 eine Füllung der zwischen den Aussen- und Innenstegen gelegenen Nut sowie eine Durchdringung der Durchbrechungen 8 mit Kunststoff eintritt. Ein nachträgliches Anpressen des Innensteges 11 ist in diesem Falle nicht erforderlich. Auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 sind die Isolierstege 3, 4 vollkommen unverschieblich mit den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils verbunden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 3 sind - ähnlich wie in Fig. 1 - Metallstege 25 mit Durchbrechungen 28 in die Randbereiche der Isolierstege 3, 4 eingebettet. Im Gegensatz zu Fig. 1 ragen in Fig. 3 jedoch die Metallstege 25 nicht nach oben, sondern seitlich aus den Isolierstegen 3 heraus. Zur Verbindung mit den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils dienen mit diesen Teilen einstückig verbundene Stege 29, die zunächst unter Ausbildung einer entsprechenden Nut von den Teilen 1 und 2 abstehen. Nach Einfügen der mit den Metallstegen 25 versehenen Isolierstege 3, 4 werden die Stege 29 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise an und um die herausragenden Enden der Metallstege 25 herumgeformt, beispielsweise durch entsprechendes Verwalzen oder Verstemmen.
Bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 4 ist zur Verbindung der Innen- und Aussenteile 1, 2 des Verbundprofils ein als Hohlprofil ausgebildeter Isoliersteg 30 aus Kunststoff vorgesehen. Der Isoliersteg 30 weist an seinen den Teilen 1, 2 zugekehrten Seiten jeweils einen eingebetteten Metallsteg 35 mit Durchbrechungen 38 auf. Die Einbettung des Metallsteges 35 in den Isoliersteg 30 derart, dass das Kunststoffmaterial des Isoliersteges die Durchbrechungen 38 durchdringt, erfolgt durch Anspritzen des Isoliersteges 30 an die Metallstege 35. Wie dargestellt, ragen die Metallstege 35 ähnlich wie in Fig. 3 jeweils beidseits aus dem hohlen Isoliersteg 30 heraus. Die herausstehenden Enden können in der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Weise mit den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils verbunden werden.
Wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt, weist die dem Isoliersteg 30 jeweils zugekehrte Bodenfläche einer diesen Steg 30 aufnehmenden Nut im Innen- und Aussenprofil 1, 2 eine Querrändelung 36 auf. Durch diese Rändelung wird die Berührungsfläche zwischen dem Isoliersteg 30 und den jeweiligen Innen-und Aussenteilen 1, 2 verkleinert. Hierdurch wird der Wärmeübergang von den metallischen Innen- und Aussenteilen 2 auf den Isoliersteg 30 herabgesetzt. Die in Fig. 4 dargestellte Rändelung 36 könnte zur Erreichung des gleichen Zwecks auch in Längsrichtung des Verbundprofils, also senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 4, ausgeführt sein.
In der von den Innen- und Aussenteilen 1, 2 sowie den Isolierstegen 3, 4 umschlossenen Kammer (Fig. 1) bildet sich leicht eine Konvektionsströmung aus, die in unerwünschter Weise Wärme zwischen den Teilen 1 und 2 transportiert. Um eine solche, in der Zeichnungsebene der Fig. 1 erfolgende Konvektionsströmung zu unterbinden, können von den Isolierstegen 3, 4 Querwände 12, 13 abstehen, die in Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind. Solche Querwände können auch im Innern des den Isoliersteg 30 bildenden Hohlkammerprofils bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform vorgesehen werden.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Metallstege 5, 15, 25, 35 auch durch durchbrochene Stege aus hochfestem, duroplastischem Kunststoff ersetzt sein, wobei dieser Duroplast zusätzlich einen hohen Gehalt - bis zu 90% - an Glasfasern aufweist. Geeignete duroplastische Kunststoffe sind ungesättigte Polyester-oder Epoxiharze. Auch durch soche Kunststoffstege lässt sich Schubfestigkeit des Verbundprofils verbessern.
Auch die Isolierstege 3, 4, 30 selbst können zur Verringerung des Wärmedurchgangs mit Ausnehmungen oder Durchbrechungen versehen sein. Hierdurch wird der wärmeleitende Querschnitt verkleinert. In disem Zusammenhang kann auch vorgesehen werden, die je für sich durchgehend ausgebildeten Metallstege 5, 15, 25, 35 durch einzelne Isolierstegstücke miteinander zu verbinden, zwischen denen jeweils wärmeleitungsfreie Zwischenräume vorgesehen sind.

Claims

1. Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen, mit einem metallischen Innenteil (1), mit einem metallischen Aussenteil (2), mit wenigstens einem diese Teile unter Ausbildung einer Wärmedämmbrücke miteinander verbindenden Isoliersteg (3, 4, 30) aus Kunststoff und mit durch Formschluss an den Rändern des Isolierstegs längsweise befestigten Metallbewehrungen zur Halterung des Isolierstegs zwischen abstehenden Stegen (9, 11, 29) der Innen- und Aussenteile, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbewehrungen der Isolierstege als Metallstege (5, 15, 25, 35) mit durchgehenden Durchbrechungen (8, 28, 38) in Gestalt von Löchern oder Schlitzen ausgebildet sind, und dass der den Isoliersteg bildende Kunststoff an die Metallstege derart angespritzt ist, dass er die Durchbrechungen durchdringt und die Metallstege hierdurch unverrückbar im Isoliersteg eingebettet sind.

2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallsteg (15) einstückig mit dem metallischen Innen- oder Aussenteil (1, 2) verbunden ist.

3. Verbundprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Isolierstege gemeinsam als zusammenhängendes Hohlkammerprofil (30) ausgebildet sind.

4. Verbundprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkleinerung der Oberflächenberührung zwischen dem Hohlkammerprofil (30) und den daran befestigten Innen- und Aussenteilen die miteinander in Kontakt tretenden Flächen eine vorzugsweise in Längsrichtung des Verbundprofils verlaufende Rändelung (36) aufweisen oder in anderer Weise mit berührungsfreien Aussparungen versehen sind.

5. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von zwei Isolierstegen (3, 4) begrenzten Hohlraum mindestens eine Querwand (12, 13) vorgesehen ist, die mit wenigstens einem Isoliersteg einstückig verbunden ist.

6. Verbundprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Isoliersteges (3, 4, 30) mindestens teilweise geschäumt ist und eine porige oder zellige Struktur besitzt.

7. Verbundprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lsolierstege (3, 4, 30) zur Verringerung ihrer Wärmeleitfähigkeit Durchbrechungen oder Ausnehmungen aufweisen.