EP0633383A2 - Plastic hollow section member, especially for door or window frames - Google Patents

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EP0633383A2
EP0633383A2 EP94110207A EP94110207A EP0633383A2 EP 0633383 A2 EP0633383 A2 EP 0633383A2 EP 94110207 A EP94110207 A EP 94110207A EP 94110207 A EP94110207 A EP 94110207A EP 0633383 A2 EP0633383 A2 EP 0633383A2
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EP
European Patent Office
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metal insert
cavity
hollow plastic
wall
plastic profile
Prior art date
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EP94110207A
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EP0633383B2 (en
EP0633383A3 (en
EP0633383B1 (en
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Fritz Dr. Struth
Albert Alt
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Pax GmbH
Original Assignee
Pax GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/06—Single frames
    • E06B3/08—Constructions depending on the use of specified materials
    • E06B3/20—Constructions depending on the use of specified materials of plastics
    • E06B3/22—Hollow frames
    • E06B3/221—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity
    • E06B3/222—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with internal prefabricated reinforcing section members inserted after manufacturing of the hollow frame
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/222—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with internal prefabricated reinforcing section members inserted after manufacturing of the hollow frame
    • E06B2003/225—Means for stabilising the insert

Definitions

  • the invention relates to a hollow plastic profile, in particular for window or door frames, with at least one cavity in which a metal insert is inserted in the longitudinal direction for stiffening.
  • Plastic profiles of this type have long been used in window construction for window frames, sash profiles and setting frames.
  • the hollow plastic profile has the advantage of very good weather and corrosion resistance.
  • the plastic hollow profile can be equipped with several chambers or cavities, which, in conjunction with the low thermal conductivity of plastic, results in excellent thermal insulation properties.
  • the hollow plastic profiles have low bending and torsional rigidity.
  • hollow plastic profiles In the case of profiles for window frames and window sashes, hollow plastic profiles generally do not alone provide the necessary stability so that glass panes do not bend as much as permissible when exposed to wind.
  • the hollow plastic profiles are stiffened by metal inserts that are inserted into the hollow plastic profiles.
  • the metal insert should be arranged as precisely as possible in the hollow plastic profile.
  • EP-OS 0 077 412 describes a metal reinforcement which can be deformed to a limited extent to compensate for the dimensional tolerances. However, only smaller dimensional tolerances can be compensated with this metal profile. Furthermore, due to the elastic deformability, the metal profile itself has low bending and torsional rigidity.
  • the invention has for its object to provide a hollow plastic profile, in particular for window or door frames, with a high degree of flexural rigidity, in which a metal insert for stiffening in a hollow plastic profile can be inserted in a simple, precise manner.
  • the cross-sectional area of the cavity is slightly larger than the cross-sectional area of the metal insert, that at least one surface of the metal insert rests on a contact surface of a wall of the cavity to be stiffened, that at least one projection is arranged along the wall of the cavity, which is opposite the wall with the contact surface, that the protrusion protrudes into the area of the cavity which is provided for the metal insert to be inserted, that the metal insert is at least in that area of its front end face which is sharp-edged when the metal insert is inserted into the cavity with the Projection comes into contact, and that after removal of the projection part, which protrudes into the area for the metal insert, the metal insert is arranged in a form-fitting manner between the contact surface and the projection when it is inserted.
  • the dimensions of the cavity are chosen so that when the metal insert is in contact with the contact surface, the other wall surfaces also with the greatest possible distortion of the chamber walls do not protrude into the area for the metal insert.
  • the protrusion on the cavity wall is designed so that it securely comes into contact with the inserted metal insert even when the chamber wall is warped as much as possible. Since the metal insert cuts its necessary arrangement space in the hollow plastic profile itself, a positive fit is ensured in the cavity.
  • the metal insert can also be inserted into the profile with a defined, constant force. The insertion is therefore also suitable for mechanical insertion of the metal insert into the hollow plastic profile. Due to the flat contact of the metal insert on the wall to be stiffened, this wall is reinforced in a large area, whereby surface loads can be absorbed almost without deformation.
  • the projection, which must absorb the forces, is advantageously arranged on reinforced areas of the hollow plastic profile. These areas are preferably the corner areas of the chamber walls.
  • the plastic hollow profile with the metal insert thus has a very good rigidity in relation to the loaded side of the plastic hollow profile.
  • a metal insert which can be any open or closed profile with a very high bending and torsional rigidity, can be arranged in the hollow plastic profile in a simple manner in terms of production technology with a very good fit. With this hollow plastic profile, it is accordingly possible to produce in particular window or door frame profiles with a consistently high stability.
  • the cross-sectional area of the cavity is slightly larger than the cross-sectional area of the metal insert, and that at least one surface of the metal insert is stiffened on at least one contact surface Wall of the cavity rests that at least one spring element is arranged along the wall of the cavity, which is opposite the wall with the contact surface, that the spring element projects in the undeformed state into the region of the cavity which is intended for the metal insert to be inserted, and that the metal insert is arranged in the cavity between the contact surface and the spring element which is elastically deformed by the inserted metal insert.
  • the spring element can be a part of the hollow plastic profile which is arranged in the region of the wall which is diagonally opposite the contact surface.
  • the spring element can also be used as a separate part in the cavity.
  • the spring element is designed with an essentially linear spring characteristic in order to generate a uniform contact force that is independent of the dimensional fluctuations. When the plastic hollow profile is loaded, the spring element has the same force absorption and support function as the projection described above.
  • a spring element offers additional advantages.
  • the spring element according to the invention there is no chip in the cavity and the spring element exerts an additional contact force on the metal insert, which leads to better stiffening of the loaded wall.
  • the metal insert is also non-positively connected to the hollow plastic profile by this contact pressure. An additional position fixation with screws, which are screwed into the metal insert from the outside through the plastic hollow profile, is no longer necessary or is only necessary as a pure additional securing device at large intervals.
  • the spring element also protrudes in the elastically deformed state into the area of the cavity which is intended for the metal insert to be inserted, and that the metal insert after removal of the section of the spring element which projects into the area for the metal insert ,
  • An insertion is arranged positively and non-positively between the contact surface and the elastically deformed spring element.
  • the spring element is maximally compressed when inserting the metal insert. A part of the spring element still extends into the area of the cavity which is provided for the metal insert. This part of the spring element is removed by a corresponding sharp edge on the end face of the metal insert. Since the spring element cannot be further resiliently deformed in the maximally compressed position, the spring element has the same function in this deflection as a rigid projection or web. In this way, the spring element represents a stable abutment for the inserted metal insert.
  • the spring element offers the advantage of constantly generating a contact pressure. As described above, this contact pressure serves to reinforce the hollow plastic profile even better and makes the use of a large number of screws for fixing the position unnecessary.
  • the metal insert has a closed, rectangular cross-sectional profile.
  • the cross-sectional profile is designed in particular as a hollow profile to save weight.
  • a metal insert with a closed profile has a higher bending stiffness and torsional stiffness compared to an open profile cross section with the same wall thickness and a similar cross-sectional area.
  • Metal inserts with a rectangular cross-section can be obtained inexpensively as standardized metal profiles and also have very good bending stiffness in comparison to other closed profile shapes.
  • the metal insert is bevelled on its end face, the surface of the metal insert which abuts the contact surface projecting in relation to the opposite surface of the metal insert.
  • This configuration of the end face of the metal insert ensures that the metal insert comes to rest flat on the contact surface of the stiffening wall.
  • the side surface of the metal insert which is arranged on the contact surface of the cavity wall, protrudes from the other side surfaces of the metal insert, so that this side surface serves as a leading centering when inserting the metal insert.
  • the metal insert must first rest securely on the contact surface of the wall to be stiffened, so that not too much or too little material is worked off from the projection.
  • a preferred angle for the beveling of the end face is in the range of 45 °.
  • the front edge of the projecting surface of the metal insert is chamfered and the front edge of the opposite surface of the metal insert is designed as a cutting edge.
  • the chamfering of the protruding front edge of the metal insert makes it easier to insert the metal insert into the hollow plastic profile. Furthermore, the chamfer will scratch or Avoid abrasion of the contact surface.
  • the opposite end edge, which is used in particular to remove the protrusion reaching the metal insert, is designed as a cutting edge or planer knife.
  • the cutting edge can be produced in a simple manner by grinding the front edge.
  • the actual cutting edge is arranged on the outside of the surface and has a bevel which is directed towards the inside of the metal insert. The cutting chip is thus guided into the cavity of the metal insert. From there, the chips can be removed from the hollow plastic profile.
  • the metal insert is stiffened by beads. These beads can be used to reinforce the metal insert in places subject to higher loads, for example in the area of the contact surface of the wall to be stiffened.
  • two surfaces of the metal insert bear against one contact surface of two walls to be stiffened and that at least one projection or spring element is arranged along the wall opposite the contact surface.
  • Such an arrangement is particularly suitable for applications in which the hollow plastic profile is loaded on two sides. Such a load occurs, for example, in frame profiles for window sashes with large window panes.
  • the plastic hollow profile for the window sash must be designed to withstand wind loads from the front and the dead weight when the windows are open. The precisely fitting insertion of the metal insert takes place as previously described for the hollow plastic profile with a contact surface.
  • protrusions are formed on the side walls of the cavity, which are arranged transversely to the wall with the contact surface, which protrude into the area for the metal insert, and that the metal insert after removal of the parts of the protrusions, which protrude into the area for the metal insert, is positively arranged between the projections when inserted.
  • the position of the metal insert in the plastic hollow profile is additionally fixed by the arrangement of projections on the surfaces of the side walls of the cavity, which do not have to be stiffened against a large external load. This prevents the metal insert from moving parallel to the contact surface. Even if the projections do not provide flat stiffening, they nevertheless represent a reinforcement of the side walls in some areas. Since the projections do not have to absorb large forces in the side areas, they can be designed as webs with a small cross-sectional area. This means that hardly any chips are produced when the metal insert is inserted into the hollow plastic profile.
  • the projection is designed as a web in the longitudinal direction, the cross-sectional area of which tapers with increasing distance from the wall on which the web is arranged. Since the protrusion is scraped off or removed from the metal insert in this area, the cross section can be tapered in this area of the protrusion. On the other hand, the cross-sectional area must be widened at the foot of the projection in order to achieve good force support against the unloaded walls of the hollow plastic profile.
  • the projection in the corner areas of the Cavity is arranged.
  • the corner areas of the cavity in the plastic hollow profile generally have a greater material thickness than the straight walls. Since corner areas also have greater bending stiffness, it is advantageous to introduce the force acting on the projection into a corner area. In this way, deformations caused by the supporting forces inside the hollow plastic profile are avoided.
  • the spring element is extruded onto the hollow plastic profile.
  • the spring element can thus be produced in an uncomplicated manner simultaneously with the hollow plastic profile. An additional assembly process for the spring element is therefore unnecessary.
  • the spring element is an at least partially parallel web which has a cross-sectional taper in its foot region.
  • a "target" spring point is defined by the cross-sectional taper at the foot of the web.
  • the spring force of the spring element can be adjusted via the size and shape of this reduction in cross section.
  • the spring element has an L-shaped cross-sectional area.
  • the spring behavior can additionally be influenced by the ratio of the two leg lengths.
  • Fig. 1 shows schematically a plastic hollow profile 10 according to the invention with several cavities and inserted metal insert 11.
  • the plastic hollow profile 10 is shown in this embodiment as a frame profile for a window sash.
  • the outside of the plastic hollow profile 10, which is burdened by the wind pressure, is the wall 14.
  • a metal insert 11 is inserted into the central cavity 12 to stiffen the wall 14.
  • the metal insert 11 usually has a closed, rectangular hollow profile. With a side surface 13, the metal insert 11 lies flat on a contact surface 15 of the wall 14.
  • the wall 14 is stiffened via this contact surface 15.
  • the cross-sectional area of the metal insert 11 is designed to be slightly smaller in its height and width than the cross-sectional area of the cavity 12.
  • a projection 16 and 17 are arranged along the corner regions of a cavity wall 18, which is opposite the wall 14 to be stiffened.
  • the two projections 16 and 17 are designed as rigid webs.
  • the projections 16 and 17 project with their subsections 20 and 21 into the region of the cavity 12 which is provided for the metal insert 11. These sections 20 and 21 of the projections 16 and 17 are cut or planed during the insertion process of the metal insert 11 into the cavity 12. As a result, the metal insert 11 is arranged with a precise fit between the contact surface 15 and the two projections 16 and 17.
  • FIG. 2. 2 shows the corner region of the cavity 12 in which the projection 16 is arranged.
  • the partial section 20 of the projection 16, which was removed when the metal insert 11 was inserted into the cavity 12, is also shown schematically.
  • the metal insert 11 only bears against the hollow plastic profile 10 via the contact surface 15 and the two projections 16 and 17.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a hollow plastic profile 30 with projections 16 and 17.
  • the cross-sectional profile shown is suitable as a profile for a window frame.
  • the elements of this hollow plastic profile which correspond to the elements of the example described in FIGS. 1 and 2, are provided with the same reference numerals.
  • the metal insert 11 has further contact points with the hollow plastic profile 30.
  • the lateral webs 27 and 28 serve to support the respective side walls 25 and 26 in some areas with respect to the metal insert 11. A greater power transmission via these side projections 27 and 28 is not provided.
  • the lateral projections 27 and 28 also protrude only slightly into the cavity 12. Thus, the tips of these lateral projections 27 and 28 are hardly or not abraded or only kinked when the metal insert 11 is pushed in.
  • FIGS. 1 to 3 shows the cross-sectional view of the end region of the metal insert 11 which is used in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3.
  • a slope is formed between the protruding side surface 13 and the opposite side surface 22, which comes into contact with the projections.
  • the protruding side surface 13 has a chamfer on the front edge 23 for easier insertion.
  • the metal insert 11 is centered in the cavity 12, and it is further ensured that the side surface 13 lies flat on the contact surface 15.
  • the front edge 24 of the recessed side surface 22 of the metal insert 11 has a sharp edge which is used to cut off or scrape off the protruding parts which protrude into the region of the cavity which is provided for the metal insert 11.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of a further exemplary embodiment of a plastic hollow profile 40 according to the invention with spring elements and inserted metal insert 41.
  • the plastic hollow profile 40 is designed as a frame profile for window sashes.
  • the outside of a wall 44 represents the wind-loaded frame side of the window sash.
  • the wall 44 also serves to delimit a central cavity 42 into which the metal insert 41 is inserted.
  • the metal insert 41 is a hollow profile with a rectangular, closed cross-sectional area.
  • a side surface 43 of the metal insert 41 lies flat against a contact surface 45 of the cavity wall 44. As a result, the cavity wall 44 is stiffened flat.
  • the cavity 12 has a substantially rectangular cross section, which is designed to be slightly larger than the rectangular cross section of the metal insert 41.
  • the cavity 42 is delimited by the cavity wall 48, which lies opposite the contact surface 45, and by two side walls 55 and 56.
  • Two spring elements 46 and 47 are arranged along the cavity wall 48.
  • the two spring elements 46 and 47 are not attached directly to the cavity wall 48. To achieve a better spring force, these are each attached to the side walls 55 and 56 at a short distance from the cavity wall 48 and run along the cavity wall 48.
  • the spring elements 46 and 47 are produced as part of the plastic cavity profile 40 using the extrusion process.
  • the spring elements 46 and 47 are elastically deformed when the metal insert 41 is inserted and pressed in the direction of the cavity wall 48.
  • the spring elements 46 and 47 tensioned in this way exert a spring force on the metal insert 41, which presses the metal insert 41 onto the contact surface 45. A particularly good stiffening of the cavity wall 44 is achieved in this way.
  • the structure of the spring element 46 is shown in FIG. 6 in an enlarged detail view. It can be seen from this that the spring element 46 has an L-shaped cross-sectional area. The long leg of the L-shaped cross-sectional area is arranged in the region of the cavity wall 48 on the side wall 55. The free end of the shorter leg of the L-shaped cross-sectional profile is in contact with the metal insert 41 and exerts on it the spring force caused by the elastic deformation. In this embodiment of the plastic hollow profile 40, the spring element 46 does not come into contact with the cavity wall 48.
  • the spring element 46 has in the region of the connection point between the longer cross-sectional leg and the side wall 55 has a notch 59. This notch 59 represents a cross-sectional taper and serves as a "target" spring point.
  • the spring characteristic of the spring element 46 can be influenced by the design of the notch 59 and the leg geometry.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a hollow plastic profile 60 with spring elements.
  • the plastic hollow profile 60 can be used as a frame element for window frames.
  • the arrangement and function of the two spring elements 46 and 47 are analogous to the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6.
  • the inserted metal insert 41 also comes into contact with projections 57 and 58 along the side walls 55 and 56 of the cavity 42.
  • These projections 57 and 58 are comparable to the projections 27 and 28 of the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the projections 57 and 58 serve to guide the metal insert 41 when it is inserted into the cavity 42 and to support the side walls 55 and 56 in regions.
  • a metal insert 41 which is used in the exemplary embodiments according to FIGS. 5 to 7, is shown in a partial sectional view in FIG. 8.
  • the side surface 43 of the metal insert 41 which comes into contact with the contact surface 45 of the cavity wall 44 to be stiffened, protrudes from the opposite side surface 52 of the metal insert 41. Due to the protruding side surface 43, the metal insert 41 is reliably arranged and centered on the contact surface 45.
  • the front edge 53 of the side surface 43 is chamfered on the front side 49.
  • the front edge 54 of the metal insert 41 which compresses and tensions the spring elements 46 and 47 when the metal insert 41 is pushed in, likewise has a rounded chamfer. This ensures that in this embodiment there are no undesirable abrasions on the spring elements 46 and 47.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a hollow plastic profile 70 with a metal insert 11 in a cross-sectional view, which is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG. 5.
  • the spring elements 46 and 47 have a larger cross-sectional area in this hollow plastic profile 70.
  • the leg of the L-shaped cross section, which comes into contact with the metal insert 11, is longer in this exemplary embodiment and is designed with a greater material thickness.
  • FIG. 10 shows the detail according to FIG. 9 on an enlarged scale. From this it can be seen that the spring element 46 is maximally deflected in this embodiment. Despite this maximum deflection, part 50 of the spring element 46 projects into the area of the cavity 42 which is provided for the metal insert 11. This spring element section 50 is shown schematically in FIG. 10. When the metal insert 11 is inserted into the cavity 42, this part 50 of the spring element 46 is removed.
  • the metal insert 11 has a sharp edge on the end face of the surface area which comes into contact with the spring elements 46 and 47.
  • a metal insert 11 was previously described in connection with FIG. 4.
  • the advantages of a non-positive and a positive arrangement of the metal insert 11 in the cavity 42 are combined. Due to the abutment of the spring elements 46 and 47 on the cavity wall 48, the two spring elements 46 and 47 behave like rigid projections when the plastic hollow profile 70 is loaded. If the contact surface 45 is not loaded from the outside, the spring elements 46 and 47 exert a continuous force on the metal insert 11. The metal insert 11 is pressed onto the contact surface 45 by this spring force, as a result of which the metal insert 11 is fixed in position in the cavity 42.
  • the metal insert can now be inserted mechanically into a cavity of the plastic hollow profile without the risk of crack formation and with optimal stiffening of the wall to be reinforced. Due to the optimal form-fitting and / or force-fitting arrangement of the metal insert in the cavity, an expensive additional fastening of the metal insert by screws in the plastic hollow profile is also unnecessary. Furthermore, the material-related rough dimensional tolerances can now be compensated for in the interior of hollow plastic profiles, as a result of which hollow plastic profiles can be produced with a consistently high level of flexural strength and torsional rigidity.

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Abstract

A plastic hollow profile, in particular for window or door frames, having at least one cavity in which a metal insert is pushed in the longitudinal direction for reinforcement purposes, the cross-sectional surface area of the cavity being slightly greater than the cross-sectional surface area of the metal insert, and at least one surface of the metal insert butting against an abutment surface of a wall, of the cavity, which is to be reinforced. Arranged along that wall of the cavity located opposite the wall with the abutment surface is at least one protrusion which projects into the region of the cavity which is provided for the metal insert which is to be pushed in. After removing the protrusion part which projects into the region for the metal insert and after pushing-in, the metal insert is arranged in a positively locking manner between the abutment surface and the protrusion. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffhohlprofil, insbesondere für Fenster- oder Türrahmen, mit wenigstens einem Hohlraum, in welchem ein Metalleinsatz in Längsrichtung zur Versteifung eingeschoben ist.The invention relates to a hollow plastic profile, in particular for window or door frames, with at least one cavity in which a metal insert is inserted in the longitudinal direction for stiffening.

Kunststoffprofile dieser Art werden seit langem beim Fensterbau für Blendrahmen, Flügelprofile und Setzrahmen verwendet. Das Kunststoffhohlprofil hat dabei den Vorteil einer sehr guten Witterungsund Korrisionsbeständigkeit. Weiterhin kann das Kunststoffhohlprofil mit mehreren Kammern oder Hohlräumen ausgestattet werden, wodurch sich in Verbindung mit der geringen Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff eine hervorragende Wärmeisolationseigenschaft ergibt. Im Vergleich zu anderen Profilwerkstoffen weisen die Kunststoffhohlprofile jedoch eine geringe Biege- und Verwindungssteifigkeit auf. Bei Profilen für Fensterrahmen und Fensterflügel bieten Kunststoffhohlprofile im allgemeinen nicht alleine die erforderliche Stabilität, damit sich Glasscheiben bei Windbeanspruchung nicht mehr als zulässig durchbiegen.Plastic profiles of this type have long been used in window construction for window frames, sash profiles and setting frames. The hollow plastic profile has the advantage of very good weather and corrosion resistance. Furthermore, the plastic hollow profile can be equipped with several chambers or cavities, which, in conjunction with the low thermal conductivity of plastic, results in excellent thermal insulation properties. Compared to other profile materials, however, the hollow plastic profiles have low bending and torsional rigidity. In the case of profiles for window frames and window sashes, hollow plastic profiles generally do not alone provide the necessary stability so that glass panes do not bend as much as permissible when exposed to wind.

Zur Erzielung einer höheren Steifigkeit werden die Kunststoffhohlprofile durch Metalleinsätze versteift, die in die Kunststoffhohlprofile eingeschoben werden. Der Metalleinsatz soll dabei möglichst paßgenau in dem Kunststoffhohlprofil angeordnet sein.To achieve a higher rigidity, the hollow plastic profiles are stiffened by metal inserts that are inserted into the hollow plastic profiles. The metal insert should be arranged as precisely as possible in the hollow plastic profile.

Bei der Herstellung der Kunststoffhohlprofile im Extrusionsverfahren besteht das Problem, daß es wegen der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Kunststoffes während des Abkühlvorganges zu Setzungen und Schrumpfungen kommt. Hierdurch entstehen Spannungen, die ein Verziehen des Kunststoffhohlprofiles nach dem Abkühlen zur Folge haben. Zur Vermeidung des Verziehens der Kunststoffhohlprofile werden diese nach dem Extrusionsvorgang in einer sogenannten Kalibrierstation abgekühlt und erhalten hierbei ihre endgültige Form. Hierbei wird die Außerwandung der Profile mit Vakuum maßgenau an die Innenwand des Kalibrierwerkzeuges gesaugt. Gleichzeitig wird das Profil mit Wasser abgekühlt, welches durch Kühlkanäle in der Kalibrierstation fließt. Die Hohlkammern in den Profilen können jedoch nicht kalibriert werden weil sie keine definierte Anlage in der Kalibrierstation finden. Da die Kalibrierstation einen Verzug an der Außenkontur des Kunststoffhohlprofils weitgehend verhindert, tritt der Verzug verstärkt im Innern des Kunststoffhohlprofiles auf. Die Hohlkammern in den Kunststoffprofilen weisen somit große Maßtoleranzen auf.When producing the plastic hollow profiles in the extrusion process, there is the problem that the physical process and chemical properties of the plastic lead to settlement and shrinkage during the cooling process. This creates stresses that cause the hollow plastic profile to warp after cooling. To avoid warping of the hollow plastic profiles, they are cooled in a so-called calibration station after the extrusion process and get their final shape. The outer wall of the profiles is vacuumed to the inside wall of the calibration tool. At the same time, the profile is cooled with water, which flows through cooling channels in the calibration station. However, the hollow chambers in the profiles cannot be calibrated because they cannot find a defined system in the calibration station. Since the calibration station largely prevents warping on the outer contour of the hollow plastic profile, the warping occurs increasingly inside the hollow plastic profile. The hollow chambers in the plastic profiles therefore have large dimensional tolerances.

Es ist damit kaum möglich, zwischen einer Profilhohlkammer und dem einzuschiebenden Metalleinsatz eine definierte Passung mit einer engen Maßtoleranz festzulegen. Wird die Maßtoleranz zu groß gewählt, findet die Stahlverstärkung keine formschlüssige Anlage, so daß bei einer Beanspruchung eine unzulässig große Biegung der Profile erfolgen kann. Des weiteren ist es bei zu großen Maßtoleranzen erforderlich, den Metalleinsatz durch eine Vielzahl von Schrauben, die in einem Abstand von ca. 30 cm angeordnet werden, in dem Kunststoffhohlprofil zu fixieren. Werden die Außenmaße der Metallverstärkung so groß gewählt, daß eine Preßpassung zustande kommt, besteht die Gefahr, daß es zur Rißbildung in dem Kunststoffprofil oder zu Verformungen der kalibrierten Außenkontur kommt.It is therefore hardly possible to define a defined fit with a narrow dimensional tolerance between a hollow profile chamber and the metal insert to be inserted. If the dimensional tolerance is chosen too large, the steel reinforcement will not find a form-fitting system, so that an unacceptably large bending of the profiles can occur under stress. Furthermore, if the dimensional tolerances are too great, it is necessary to fix the metal insert in the hollow plastic profile by means of a large number of screws which are arranged at a distance of approximately 30 cm. If the outer dimensions of the metal reinforcement are chosen so large that an interference fit occurs, there is a risk that the plastic profile will crack or the calibrated outer contour will deform.

In der EP-OS 0 077 412 ist eine Metallverstärkung beschrieben, die zum Ausgleich der Maßtoleranzen begrenzt elastisch verformbar ist. Mit diesem Metallprofil können jedoch nur kleinere Maßtoleranzen ausgeglichen werden. Des weiteren weist das Metallprofil aufgrund der elastischen Verformbarkeit selbst eine geringe Biege- und Verwindungssteifigkeit auf.EP-OS 0 077 412 describes a metal reinforcement which can be deformed to a limited extent to compensate for the dimensional tolerances. However, only smaller dimensional tolerances can be compensated with this metal profile. Furthermore, due to the elastic deformability, the metal profile itself has low bending and torsional rigidity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffhohlprofil, insbesondere für Fenster- oder Türrahmen, mit einer hohen Biegesteifigkeit zu schaffen, bei dem ein Metalleinsatz zur Versteifung in ein Kunststoffhohlprofil in einfacher Weise paßgenau einschiebbar ist.The invention has for its object to provide a hollow plastic profile, in particular for window or door frames, with a high degree of flexural rigidity, in which a metal insert for stiffening in a hollow plastic profile can be inserted in a simple, precise manner.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querschnittsfläche des Hohlraumes geringfügig größer ist als die Querschnittsfläche des Metalleinsatzes, daß wenigstens eine Fläche des Metalleinsatzes an einer Anlagefläche einer zu versteifenden Wand des Hohlraumes anliegt, daß wenigstens ein Vorsprung entlang der Wand des Hohlraumes angeordnet ist, welche der Wand mit der Anlagefläche gegenüberliegt, daß der Vorsprung in den Bereich des Hohlraumes ragt, welcher für den einzuschiebenden Metalleinsatz vorgesehen ist, daß der Metalleinsatz zumindest in demjenigen Bereich seiner vorderen Stirnseite scharfkantig ausgebildet ist, welcher beim Einschieben des Metalleinsatzes in den Hohlraum mit dem Vorsprung in Berührung kommt, und daß der Metalleinsatz nach Abtragen des Vorsprungteils, welcher in den Bereich für den Metalleinsatz ragt, beim Einschieben formschlüssig zwischen der Anlagefläche und dem Vorsprung angeordnet ist.The object is achieved in that the cross-sectional area of the cavity is slightly larger than the cross-sectional area of the metal insert, that at least one surface of the metal insert rests on a contact surface of a wall of the cavity to be stiffened, that at least one projection is arranged along the wall of the cavity, which is opposite the wall with the contact surface, that the protrusion protrudes into the area of the cavity which is provided for the metal insert to be inserted, that the metal insert is at least in that area of its front end face which is sharp-edged when the metal insert is inserted into the cavity with the Projection comes into contact, and that after removal of the projection part, which protrudes into the area for the metal insert, the metal insert is arranged in a form-fitting manner between the contact surface and the projection when it is inserted.

Die Ausmaße des Hohlraumes sind dabei so gewählt, daß beim Anliegen des Metalleinsatzes an der Anlagefläche die anderen Wandflächen auch bei größtmöglichem Verzug der Kammerwände nicht in den Bereich für den Metalleinsatz hineinragen. Der Vorsprung an der Hohlraumwand ist so ausgelegt, daß dieser auch bei größtmöglichem Verzug der Kammerwand sicher mit dem eingeschobenen Metalleinsatz in Berührung kommt. Da der Metalleinsatz seinen notwendigen Anordnungsraum in dem Kunststoffhohlprofil selbst freischneidet, ist eine formschlüssige Anlage in dem Hohlraum sichergestellt. Der Metalleinsatz kann auch mit einer definierten, gleichbleibenden Kraft in das Profil eingeschoben werden. Das Einschieben ist somit auch für ein maschinelles Einbringen des Metalleinsatzes in das Kunststoffhohlprofil geeignet. Durch das flächige Anliegen des Metalleinsatzes an der zu versteifenden Wand wird diese Wand in einem großen Bereich verstärkt, wodurch auch Flächenbelastungen nahezu verformungsfrei aufgefangen werden können. Der Vorsprung, der die Kräfte aufnehmen muß, ist günstigerweise an verstärkten Bereichen des Kunststoffhohlprofils angeordnet. Diese Bereiche sind bevorzugt die Eckbereiche der Kammerwände.The dimensions of the cavity are chosen so that when the metal insert is in contact with the contact surface, the other wall surfaces also with the greatest possible distortion of the chamber walls do not protrude into the area for the metal insert. The protrusion on the cavity wall is designed so that it securely comes into contact with the inserted metal insert even when the chamber wall is warped as much as possible. Since the metal insert cuts its necessary arrangement space in the hollow plastic profile itself, a positive fit is ensured in the cavity. The metal insert can also be inserted into the profile with a defined, constant force. The insertion is therefore also suitable for mechanical insertion of the metal insert into the hollow plastic profile. Due to the flat contact of the metal insert on the wall to be stiffened, this wall is reinforced in a large area, whereby surface loads can be absorbed almost without deformation. The projection, which must absorb the forces, is advantageously arranged on reinforced areas of the hollow plastic profile. These areas are preferably the corner areas of the chamber walls.

Das Kunststoffhohlprofil mit dem Metalleinsatz weist somit gegenüber der belasteten Seite des Kunststoffhohlprofils eine sehr gute Steifigkeit auf. Ein Metalleinsatz, welcher ein beliebiges offenes oder geschlossenes Profil mit einer sehr hohen Biege- und Verwindungssteifigkeit sein kann, kann in einer fertigungstechnisch einfachen Weise mit einer sehr guten Paßgenauigkeit in dem Kunststoffhohlprofil angeordnet werden. Mit diesem Kunststoffhohlprofil ist es demgemäß möglich, insbesondere Fenster- oder Türrahmenprofile mit einer gleichbleibend hohen Stabilität herzustellen.The plastic hollow profile with the metal insert thus has a very good rigidity in relation to the loaded side of the plastic hollow profile. A metal insert, which can be any open or closed profile with a very high bending and torsional rigidity, can be arranged in the hollow plastic profile in a simple manner in terms of production technology with a very good fit. With this hollow plastic profile, it is accordingly possible to produce in particular window or door frame profiles with a consistently high stability.

Die Aufgabe wird des weiteren erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß die Querschnittsfläche des Hohlraumes geringfügig größer ist als die Querschnittsfläche des Metalleinsatzes, daß wenigstens eine Fläche des Metalleinsatzes an wenigstens einer Anlagefläche einer zu versteifenden Wand des Hohlraumes anliegt, daß wenigstens ein Federelement entlang der Wand des Hohlraumes angeordnet ist, welche der Wand mit der Anlagefläche gegenüberliegt, daß das Federelement im unverformten Zustand in den Bereich des Hohlraumes ragt, welcher für den einzuschiebenden Metalleinsatz vorgesehen ist, und daß der Metalleinsatz in dem Hohlraum zwischen der Anlagefläche und dem durch den eingeschobenen Metalleinsatz elastisch verformten Federelement angeordnet ist.The object is also achieved according to the invention in that the cross-sectional area of the cavity is slightly larger than the cross-sectional area of the metal insert, and that at least one surface of the metal insert is stiffened on at least one contact surface Wall of the cavity rests that at least one spring element is arranged along the wall of the cavity, which is opposite the wall with the contact surface, that the spring element projects in the undeformed state into the region of the cavity which is intended for the metal insert to be inserted, and that the metal insert is arranged in the cavity between the contact surface and the spring element which is elastically deformed by the inserted metal insert.

Das Federelement kann dabei ein Teil des Kunststoffhohlprofils sein, welches im Bereich der Wand angeordnet ist, welche der Anlagefläche diagonal gegenüberliegt. Das Federelement kann aber auch als ein separates Teil in den Hohlraum eingesetzt werden. Das Federelement ist mit einer im wesentlichen linearen Federkennlinie ausgebildet, um eine von den Maßschwankungen unabhängige, gleichmäßige Anpreßkraft zu erzeugen. Bei Belastung des Kunststoffhohlprofils hat das Federelement die gleiche Kraftaufnahme- und Abstützfunktion wie der zuvor beschriebene Vorsprung.The spring element can be a part of the hollow plastic profile which is arranged in the region of the wall which is diagonally opposite the contact surface. The spring element can also be used as a separate part in the cavity. The spring element is designed with an essentially linear spring characteristic in order to generate a uniform contact force that is independent of the dimensional fluctuations. When the plastic hollow profile is loaded, the spring element has the same force absorption and support function as the projection described above.

Neben den zuvor beschriebenen Vorteilen der Paßgenauigkeit, der guten Versteifung der belasteten Profilwand und der einfachen fertigungstechnischen Herstellung bei einem starren Vorsprung bietet ein Federelement zusätzliche Vorteile. Bei dem erfindungsgemäßen Federelement fällt kein Span in dem Hohlraum an und das Federelement übt eine zusätzliche Anpreßkraft auf den Metalleinsatz aus, was zu einer besseren Versteifung der belasteten Wand führt. Durch diese Anpreßkraft wird der Metalleinsatz mit dem Kunststoffhohlprofil auch kraftschlüssig verbunden. Eine zusätzliche Lagefixierung mit Schrauben, die von außerhalb durch das Kunststoffhohlprofil in den Metalleinsatz eingedreht werden, ist nicht mehr oder nur als reine Zusatzsicherung in großen Abständen notwendig.In addition to the advantages described above of the accuracy of fit, the good stiffening of the loaded profile wall and the simple production engineering with a rigid projection, a spring element offers additional advantages. In the spring element according to the invention, there is no chip in the cavity and the spring element exerts an additional contact force on the metal insert, which leads to better stiffening of the loaded wall. The metal insert is also non-positively connected to the hollow plastic profile by this contact pressure. An additional position fixation with screws, which are screwed into the metal insert from the outside through the plastic hollow profile, is no longer necessary or is only necessary as a pure additional securing device at large intervals.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das Federelement auch im elastisch verformten Zustand in den Bereich des Hohlraumes ragt, welcher für den einzuschiebenden Metalleinsatz vorgesehen ist, und daß der Metalleinsatz nach Abtragen des Abschnittes des Federelementes, welches in den Bereich für den Metalleinsatz ragt, ein Einschieben form- und kraftschlüssig zwischen der Anlagefläche und dem elastisch verformten Federelement angeordnet ist. Das Federelement wird beim Einschieben des Metalleinsatzes maximal zusammengedrückt. Ein Teil des Federelementes reicht dabei noch in den Bereich des Hohlraumes hinein, der für den Metalleinsatz vorgesehen ist. Dieser Teil des Federelementes wird durch eine entsprechende scharfe Kante an der Stirnseite des Metalleinsatzes abgetragen. Da das Federelement in der maximal zusammengedrückten Stellung nicht weiter federelastisch verformbar ist, hat das Federelement in dieser Auslenkung die gleiche Funktion wie ein starrer Vorsprung oder Steg. Auf diese Weise stellt das Federelement ein stabiles Widerlager für den eingeschobenen Metalleinsatz dar.An advantageous development of the subject matter of the invention is that the spring element also protrudes in the elastically deformed state into the area of the cavity which is intended for the metal insert to be inserted, and that the metal insert after removal of the section of the spring element which projects into the area for the metal insert , An insertion is arranged positively and non-positively between the contact surface and the elastically deformed spring element. The spring element is maximally compressed when inserting the metal insert. A part of the spring element still extends into the area of the cavity which is provided for the metal insert. This part of the spring element is removed by a corresponding sharp edge on the end face of the metal insert. Since the spring element cannot be further resiliently deformed in the maximally compressed position, the spring element has the same function in this deflection as a rigid projection or web. In this way, the spring element represents a stable abutment for the inserted metal insert.

Im Gegensatz zu einem starren Vorsprung bietet das Federelement den Vorteil einer konstanten Erzeugung einer Anpreßkraft. Wie zuvor beschrieben, dient diese Anpreßkraft einer noch besseren Versteifung des Kunststoffhohlprofiles und macht die Verwendung einer Vielzahl von Schrauben zur Lagefixierung überflüssig.In contrast to a rigid projection, the spring element offers the advantage of constantly generating a contact pressure. As described above, this contact pressure serves to reinforce the hollow plastic profile even better and makes the use of a large number of screws for fixing the position unnecessary.

Es ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, daß der Metalleinsatz ein geschlossenes, rechteckiges Querschnittsprofil aufweist. Das Querschnittsprofil ist dabei zur Gewichtseinsparung insbesondere als Hohlprofil ausgebildet. Ein Metalleinsatz mit einem geschlossenen Profil weist eine höhere Biegesteifigkeit und Verwindungssteifigkeit auf, im Vergleich zu einem offenen Profilquerschnitt mit gleicher Wanddicke, und ähnlicher Querschnittsfläche. Metalleinsätze mit rechteckigem Querschnitt sind als standardisierte Metallprofile kostengünstig zu beschaffen und weisen zudem im Vergleich zu auch anderen geschlossenen Profilformen eine sehr gute Biegesteifigkeit auf.It is a further advantageous embodiment of the invention that the metal insert has a closed, rectangular cross-sectional profile. The cross-sectional profile is designed in particular as a hollow profile to save weight. A metal insert with a closed profile has a higher bending stiffness and torsional stiffness compared to an open profile cross section with the same wall thickness and a similar cross-sectional area. Metal inserts with a rectangular cross-section can be obtained inexpensively as standardized metal profiles and also have very good bending stiffness in comparison to other closed profile shapes.

Bei einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß der Metalleinsatz an seiner Stirnseite abgeschrägt ist, wobei die Fläche des Metalleinsatzes, welche an der Anlagefläche anliegt, im Bezug zur gegenüberliegenden Fläche des Metalleinsatzes vorsteht. Durch diese Ausgestaltung der Stirnseite des Metalleinsatzes wird gewährleistet, daß der Metalleinsatz flächig auf der Anlagefläche der zur versteifenden Wand zu Liegen kommt. Die Seitenfläche des Metalleinsatzes, welche auf der Anlagefläche der Hohlraumwand angeordnet wird, steht gegenüber den anderen Seitenflächen des Metalleinsatzes vor, damit diese Seitenfläche beim Einschieben des Metalleinsatzes als eine vorauseilende Zentrierung dient. Insbesondere bei einem Kunststoffprofil mit einem starren Vorsprung muß der Metalleinsatz zuerst sicher auf der Anlagefläche der zu versteifenden Wand anliegen, damit nicht zu viel oder zu wenig Material von dem Vorsprung abgearbeitet wird. Ein bevorzugter Winkel für die Abschrägung der Stirnseite liegt dabei im Bereich von 45°.In another embodiment of the subject matter of the invention it is provided that the metal insert is bevelled on its end face, the surface of the metal insert which abuts the contact surface projecting in relation to the opposite surface of the metal insert. This configuration of the end face of the metal insert ensures that the metal insert comes to rest flat on the contact surface of the stiffening wall. The side surface of the metal insert, which is arranged on the contact surface of the cavity wall, protrudes from the other side surfaces of the metal insert, so that this side surface serves as a leading centering when inserting the metal insert. Particularly in the case of a plastic profile with a rigid projection, the metal insert must first rest securely on the contact surface of the wall to be stiffened, so that not too much or too little material is worked off from the projection. A preferred angle for the beveling of the end face is in the range of 45 °.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Vorderkante der vorstehenden Fläche des Metalleinsatzes angefast ist und die Vorderkante der gegenüberliegenden Fläche des Metalleinsatzes als Schneide ausgebildet ist. Das Anfasen der vorstehenden Stirnkante des Metalleinsatzes erleichtert das Einschieben des Metalleinsatzes in das Kunststoffhohlprofil. Weiterhin wird durch die Fase ein Aufkratzen oder Abschürfen der Anlagefläche vermieden. Die gegenüberliegende Stirnkante, welche insbesondere zum Abtragen des an den Metalleinsatz heranreichenden Vorsprungs dient, ist als Schneide oder Hobelmesser ausgebildet. Die Schneide kann dabei in einfacher Weise durch Anschleifen der Vorderkante hergestellt werden. Die eigentliche Schneidkante ist an der Außenseite der Fläche angeordnet und weist eine Schrägung auf, die zum Innern des Metalleinsatzes hingerichtet ist. Somit wird der Schneidspan in den Hohlraum des Metalleinsatzes geführt. Von dort können die Späne aus dem Kunststoffhohlprofil entfernt werden.In a particularly advantageous development of the subject matter of the invention it is provided that the front edge of the projecting surface of the metal insert is chamfered and the front edge of the opposite surface of the metal insert is designed as a cutting edge. The chamfering of the protruding front edge of the metal insert makes it easier to insert the metal insert into the hollow plastic profile. Furthermore, the chamfer will scratch or Avoid abrasion of the contact surface. The opposite end edge, which is used in particular to remove the protrusion reaching the metal insert, is designed as a cutting edge or planer knife. The cutting edge can be produced in a simple manner by grinding the front edge. The actual cutting edge is arranged on the outside of the surface and has a bevel which is directed towards the inside of the metal insert. The cutting chip is thus guided into the cavity of the metal insert. From there, the chips can be removed from the hollow plastic profile.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht auch darin, daß der Metalleinsatz durch Sicken versteift ist. Durch diese Sicken kann der Metalleinsatz an höher belasteten Stellen, beispielsweise im Bereich der Anlagefläche der zu versteifenden Wand, verstärkt werden.An advantageous development of the invention is also that the metal insert is stiffened by beads. These beads can be used to reinforce the metal insert in places subject to higher loads, for example in the area of the contact surface of the wall to be stiffened.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoffhohlprofile ist vorgesehen, daß zwei Flächen des Metalleinsatzes an je einer Anlagefläche zweier zur versteifender Wände anliegen und daß entlang der jeweils der Anlagefläche gegenübeliegenden Wand wenigstens ein Vorsprung oder Federelement angeordnet ist. Eine derartige Anordnung eignet sich insbesondere für die Anwendungen, bei denen das Kunststoffhohlprofil zweiseitig belastet wird. Eine derartige Belastung tritt beispielsweise bei Rahmenprofilen für Fensterflügel mit großen Fensterscheiben auf. Das Kunststoffhohlprofil für den Fensterflügel muß zum einen gegen Windbeanspruchung von vorne und gegen die Eigengewichtsbelastung bei aufgeklappten Fenstern ausgelegt sein. Die paßgenaue Einbringung des Metalleinsatzes geschieht dabei wie zuvor bei dem Kunststoffhohlprofil mit einer Anlagefläche beschrieben.In another advantageous embodiment of the plastic hollow profiles according to the invention it is provided that two surfaces of the metal insert bear against one contact surface of two walls to be stiffened and that at least one projection or spring element is arranged along the wall opposite the contact surface. Such an arrangement is particularly suitable for applications in which the hollow plastic profile is loaded on two sides. Such a load occurs, for example, in frame profiles for window sashes with large window panes. The plastic hollow profile for the window sash must be designed to withstand wind loads from the front and the dead weight when the windows are open. The precisely fitting insertion of the metal insert takes place as previously described for the hollow plastic profile with a contact surface.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß an den Seitenwänden des Hohlraumes, welche quer zur Wand mit der Anlagefläche angeordnet sind, Vorsprünge ausgebildet sind, die in den Bereich für den Metalleinsatz ragen, und daß der Metalleinsatz nach Abtragen der Teile der Vorsprünge, welche in den Bereich für den Metalleinsatz ragen, beim Einschieben formschlüssig zwischen den Vorsprüngen angeordnet ist. Durch die Anordnung von Vorsprüngen an den Flachen der Seitenwände des Hohlraumes, die nicht gegenüber einer großen äußeren Belastung versteift werden müssen, wird die Lage des Metalleinsatzes in dem Kunststoffhohlprofil zusätzlich fixiert. Somit wird ein Verschieben des Metalleinsatzes parallel zur Anlagefläche verhindert. Auch wenn die Vorsprünge keine flächige Versteifung gewähren, so stellen sie doch eine bereichsweise Verstärkung der Seitenwände dar. Da die Vorsprünge in den Seitenbereichen keine großen Kräfte aufnehmen müssen, können diese als Stege mit einer kleinen Querschnittsfläche ausgebildet werden. Somit fallen beim Einschieben des Metalleinsatzes in das Kunststoffhohlprofil kaum Späne an.Another advantageous development of the invention is that protrusions are formed on the side walls of the cavity, which are arranged transversely to the wall with the contact surface, which protrude into the area for the metal insert, and that the metal insert after removal of the parts of the protrusions, which protrude into the area for the metal insert, is positively arranged between the projections when inserted. The position of the metal insert in the plastic hollow profile is additionally fixed by the arrangement of projections on the surfaces of the side walls of the cavity, which do not have to be stiffened against a large external load. This prevents the metal insert from moving parallel to the contact surface. Even if the projections do not provide flat stiffening, they nevertheless represent a reinforcement of the side walls in some areas. Since the projections do not have to absorb large forces in the side areas, they can be designed as webs with a small cross-sectional area. This means that hardly any chips are produced when the metal insert is inserted into the hollow plastic profile.

Des weiteren ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß der Vorsprung als Steg in Längsrichtung ausgebildet ist, dessen Querschnittsfläche sich mit zunehmendem Abstand von der Wand verjüngt, an welcher der der Steg angeordnet ist. Da der Vorsprung in diesem Bereich von dem Metalleinsatz abgeschürft oder abgetragen wird, kann in diesem Bereich des Vorsprungs der Querschnitt verjüngt sein. Hingegen muß am Fuß des Vorsprungs die Querschnittsfläche verbreitert sein, um eine gute Kraftabstützung gegenüber den unbelasteten Wänden des Kunststoffhohlprofils zu erreichen.Furthermore, in an advantageous embodiment of the subject matter of the invention it is provided that the projection is designed as a web in the longitudinal direction, the cross-sectional area of which tapers with increasing distance from the wall on which the web is arranged. Since the protrusion is scraped off or removed from the metal insert in this area, the cross section can be tapered in this area of the protrusion. On the other hand, the cross-sectional area must be widened at the foot of the projection in order to achieve good force support against the unloaded walls of the hollow plastic profile.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Vorsprung in den Eckbereichen des Hohlraumes angeordnet ist. Die Eckbereiche des Hohlraumes in dem Kunststoffhohlprofil weisen in der Regel eine größere Materialdicke als die geraden Wände auf. Da Eckbereiche zusätzlich eine größere Biegesteifigkeit besitzen, ist es vorteilhaft, die auf den Vorsprung wirkende Kraft in einen Eckbereich einzuleiten. Hierdurch werden Verformungen durch die Stützkräfte im Innern des Kunststoffhohlprofiles vermieden.Another advantageous embodiment of the invention is that the projection in the corner areas of the Cavity is arranged. The corner areas of the cavity in the plastic hollow profile generally have a greater material thickness than the straight walls. Since corner areas also have greater bending stiffness, it is advantageous to introduce the force acting on the projection into a corner area. In this way, deformations caused by the supporting forces inside the hollow plastic profile are avoided.

Weiterhin ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß das Federelement an das Kunststoffhohlprofil anextrudiert ist. Somit kann das Federelement in unkomplizierter Weise gleichzeitig mit dem Kunststoffhohlprofil hergestellt werden. Ein zusätzlicher Montagevorgang für das Federelement ist damit überflüssig.Furthermore, it is provided in an advantageous embodiment of the subject matter of the invention that the spring element is extruded onto the hollow plastic profile. The spring element can thus be produced in an uncomplicated manner simultaneously with the hollow plastic profile. An additional assembly process for the spring element is therefore unnecessary.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kunststoffprofils besteht darin, daß das Federelement ein zumindest teilweise parallel zur Anlagefläche verlaufender Steg ist, der in seinem Fußbereich eine Querschnittsverjüngung aufweist. Durch die Querschnittsverjüngung am Fuße des Steges wird eine "Soll"-Federstelle definiert. Über die Größe und Ausformung dieser Querschnittsverminderung kann die Federkraft des Federelementes eingestellt werden. Somit können in einfacher Weise Federelemente mit unterschiedlichen Federkenndaten in Abhängigkeit von der Querschnittsverjüngung hergestellt werden.An advantageous development of the plastic profile according to the invention is that the spring element is an at least partially parallel web which has a cross-sectional taper in its foot region. A "target" spring point is defined by the cross-sectional taper at the foot of the web. The spring force of the spring element can be adjusted via the size and shape of this reduction in cross section. Thus, spring elements with different spring characteristics depending on the cross-sectional taper can be produced in a simple manner.

Des weiteren ist es bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kunststoffhohlprofils vorteilhaft, daß das Federelement eine L-förmige Querschnittsfläche aufweist. Bei einem Federelement mit einer L-förmigen Querschnittsfläche kann das Federverhalten zusätzlich durch das Verhältnis der beiden Schenkellängen beeinflußt werden.Furthermore, in another embodiment of the plastic hollow profile according to the invention, it is advantageous that the spring element has an L-shaped cross-sectional area. In the case of a spring element with an L-shaped cross-sectional area, the spring behavior can additionally be influenced by the ratio of the two leg lengths.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
eine Querschnittsansicht eines Kunststoffhohlprofils mit Vorsprung und eingeschobenem Metalleinsatz;
Fig. 2
einen vergrößerten Ausschnitt der Querschnittsansicht des Kunststoffhohlprofils mit Vorsprung gemäß Fig. 1;
Fig. 3
eine Querschnittsansicht des Kunststoffhohlprofils mit Vorsprung und seitlichen Vorsprüngen und mit eingeschobenem Metalleinsatz;
Fig. 4
eine Querschnittsansicht des Stirnbereichs eines Metalleinsatzes gemäß den Fig. 1 bis 3;
Fig. 5
eine Querschnittsansicht eines Kunststoffhohlprofils mit Federelementen und eingeschobenem Metalleinsatz;
Fig. 6
einen vergrößerten Ausschnitt des Kunststoffhohlprofils mit Federelement gemäß Fig. 5 in Querschnittsansicht;
Fig. 7
eine Querschnittsansicht eines Kunststoffhohlprofils mit Federelement und seitlichen Vorsprüngen und mit eingeschobenem Metalleinsatz;
Fig. 8
eine Querschnittsansicht des Stirnbereichs eines Metalleinsatzes gemäß den Fig. 5 bis 7;
Fig. 9
eine Querschnittsansicht eines Kunststoffhohlprofils mit Federelementen in einer maximal verformten Stellung;
Fig. 10
eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes mit dem Federelement gemäß der Querschnittsansicht aus Fig. 9.
The invention is described below by way of example with reference to a schematic drawing. Show it:
Fig. 1
a cross-sectional view of a plastic hollow profile with a projection and inserted metal insert;
Fig. 2
an enlarged section of the cross-sectional view of the plastic hollow profile with projection according to FIG. 1;
Fig. 3
a cross-sectional view of the plastic hollow profile with projection and side projections and with inserted metal insert;
Fig. 4
a cross-sectional view of the end region of a metal insert according to FIGS. 1 to 3;
Fig. 5
a cross-sectional view of a plastic hollow profile with spring elements and inserted metal insert;
Fig. 6
an enlarged section of the hollow plastic profile with spring element according to FIG 5 in cross-sectional view.
Fig. 7
a cross-sectional view of a plastic hollow profile with spring element and lateral projections and with inserted metal insert;
Fig. 8
a cross-sectional view of the end region of a metal insert according to FIGS. 5 to 7;
Fig. 9
a cross-sectional view of a plastic hollow profile with spring elements in a maximally deformed position;
Fig. 10
FIG. 9 shows an enlarged view of a detail with the spring element according to the cross-sectional view from FIG. 9.

Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kunststoffhohlprofil 10 mit mehreren Hohlräumen und eingeschobenem Metalleinsatz 11. Das Kunststoffhohlprofil 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Rahmenprofil für einen Fensterflügel dargestellt. Die Außenseite des Kunststoffhohlprofils 10, welche durch den Winddruck belastet wird, ist die Wand 14. Aus Gründen der Wärmeisolierung sind in der Wand 14 kleinere Hohlräume angeordnet. Zur Versteifung der Wand 14 ist in den zentralen Hohlraum 12 ein Metalleinsatz 11 eingeschoben. Der Metalleinsatz 11 meist ein geschlossenes, rechteckiges Hohlprofil auf. Mit einer Seitenfläche 13 liegt der Metalleinsatz 11 flächig auf einer Anlagefläche 15 der Wand 14 an. Über diese Anlagefläche 15 wird die Wand 14 versteift.Fig. 1 shows schematically a plastic hollow profile 10 according to the invention with several cavities and inserted metal insert 11. The plastic hollow profile 10 is shown in this embodiment as a frame profile for a window sash. The outside of the plastic hollow profile 10, which is burdened by the wind pressure, is the wall 14. For reasons of thermal insulation, smaller cavities are arranged in the wall 14. A metal insert 11 is inserted into the central cavity 12 to stiffen the wall 14. The metal insert 11 usually has a closed, rectangular hollow profile. With a side surface 13, the metal insert 11 lies flat on a contact surface 15 of the wall 14. The wall 14 is stiffened via this contact surface 15.

Die Querschnittsfläche des Metalleinsatzes 11 ist in ihrer Höhen- und Breitenausdehnung geringfügig kleiner ausgelegt als die Querschnittsfläche des Hohlraumes 12. Entlang der Eckbereiche einer Hohlraumwand 18, welche der zu versteifenden Wand 14 gegenüberliegt, sind je ein Vorsprung 16 und 17 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Vorsprünge 16 und 17 als starre Stege ausgebildet. Die Vorsprünge 16 und 17 ragen mit ihren Teilabschnitten 20 und 21 in den Bereich des Hohlraumes 12 hinein, welcher für den Metalleinsatz 11 vorgesehen ist. Diese Teilabschnitte 20 und 21 der Vorsprünge 16 und 17 werden beim Einschiebevorgang des Metalleinsatzes 11 in den Hohlraum 12 abgeschnitten oder abgehobelt. Hierdurch wird der Metalleinsatz 11 paßgenau zwischen der Anlagefläche 15 und den beiden Vorsprüngen 16 und 17 angeordnet.The cross-sectional area of the metal insert 11 is designed to be slightly smaller in its height and width than the cross-sectional area of the cavity 12. Along the corner regions of a cavity wall 18, which is opposite the wall 14 to be stiffened, a projection 16 and 17 are arranged. In this embodiment, the two projections 16 and 17 are designed as rigid webs. The projections 16 and 17 project with their subsections 20 and 21 into the region of the cavity 12 which is provided for the metal insert 11. These sections 20 and 21 of the projections 16 and 17 are cut or planed during the insertion process of the metal insert 11 into the cavity 12. As a result, the metal insert 11 is arranged with a precise fit between the contact surface 15 and the two projections 16 and 17.

Eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt dabei den Eckbereich des Hohlraumes 12, in welchem der Vorsprung 16 angeordnet ist. Es ist auch schematisch der Teilabschnitt 20 des Vorsprungs 16 dargestellt, der beim Einschieben des Metalleinsatzes 11 in den Hohlraum 12 abgetragen wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Metalleinsatz 11 lediglich über die Anlagefläche 15 sowie die beiden Vorsprünge 16 und 17 an dem Kunststoffhohlprofil 10 an.An enlarged detail from FIG. 1 is shown in FIG. 2. 2 shows the corner region of the cavity 12 in which the projection 16 is arranged. The partial section 20 of the projection 16, which was removed when the metal insert 11 was inserted into the cavity 12, is also shown schematically. In this exemplary embodiment, the metal insert 11 only bears against the hollow plastic profile 10 via the contact surface 15 and the two projections 16 and 17.

In Fig. 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststoffhohlprofiles 30 mit Vorsprüngen 16 und 17 dargestellt. Das gezeigte Querschnittsprofil ist als Profil für einen Fensterrahmen geeignet. Die Elemente dieses Kunststoffhohlprofils, welche den Elementen des in Fig. 1 und 2 beschriebenen Beispieles entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Anlage des Metalleinsatzes 11 an der Anlagefläche 15 und an den Vorsprüngen 16 und 17 weist in diesem Ausführungsbeispiel der Metalleinsatz 11 weitere Kontaktstellen mit dem Kunststoffhohlprofil 30 auf. Entlang der Seitenwände 25 und 26 des Hohlraumes 12, welche vertikal zu der Anlagefläche 15 angeordnet sind, befinden sich weitere Vorsprünge 27 und 28. Diese seitlichen Stege 27 und 28 verlaufen wie die Stützstege 16 und 17 in Längsrichtung des Kunststoffhohlprofils 30, weisen aber eine kleinere Querschnittsfläche auf. Die seitlichen Stege 27 und 28 dienen dazu, die jeweiligen Seitenwände 25 und 26 gegenüber dem Metalleinsatz 11 bereichsweise abzustützen. Eine größere Kraftübertragung über diese seitlichen Vorsprünge 27 und 28 ist nicht vorgesehen. Die seitlichen Vorsprüngen 27 und 28 ragen auch nur geringfügig in den Hohlraum 12 hinein. Somit werden die Spitzen dieser seitlichen Vorsprünge 27 und 28 beim Hineinschieben des Metalleinsatzes 11 kaum oder gar nicht abgeschürft oder lediglich abgeknickt.3 shows a further exemplary embodiment of a hollow plastic profile 30 with projections 16 and 17. The cross-sectional profile shown is suitable as a profile for a window frame. The elements of this hollow plastic profile, which correspond to the elements of the example described in FIGS. 1 and 2, are provided with the same reference numerals. In addition to the previously described contact of the metal insert 11 on the contact surface 15 and on the projections 16 and 17, in this exemplary embodiment the metal insert 11 has further contact points with the hollow plastic profile 30. Along the side walls 25 and 26 of the cavity 12, which are arranged vertically to the contact surface 15, there are further projections 27 and 28. These side webs 27 and 28 run like the support webs 16 and 17 in the longitudinal direction of the hollow plastic profile 30, but have a smaller one Cross-sectional area. The lateral webs 27 and 28 serve to support the respective side walls 25 and 26 in some areas with respect to the metal insert 11. A greater power transmission via these side projections 27 and 28 is not provided. The lateral projections 27 and 28 also protrude only slightly into the cavity 12. Thus, the tips of these lateral projections 27 and 28 are hardly or not abraded or only kinked when the metal insert 11 is pushed in.

In Fig. 4 ist der Stirnbereich des Metalleinsatzes 11 in Querschnittsansicht dargestellt, der in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 3 verwendet wird. Die Seitenfläche 13 des Metalleinsatzes 11, die auf der Anlagefläche 15 zu Liegen kommt, steht gegenüber der anderen Seitenfläche vor. Zwischen der vorstehenden Seitenfläche 13 und der gegenüberliegenden Seitenfläche 22, die mit den Vorsprüngen in Verbindung kommt, ist eine Schräge ausgebildet.4 shows the cross-sectional view of the end region of the metal insert 11 which is used in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3. The side surface 13 of the metal insert 11, which comes to rest on the contact surface 15, protrudes from the other side surface. A slope is formed between the protruding side surface 13 and the opposite side surface 22, which comes into contact with the projections.

Die vorstehende Seitenfläche 13 weist zum leichteren Einschieben an der Vorderkante 23 eine Fase auf. Durch das Vorauseilen der vorstehenden Seitenfläche 13 wird der Metalleinsatz 11 in den Hohlraum 12 zentriert, und es wird weiterhin sichergestellt, daß die Seitenfläche 13 flächig auf der Anlagefläche 15 aufliegt. Die Vorderkante 24 der zurückgesetzten Seitenfläche 22 des Metalleinsatzes 11 weist eine scharfe Kante auf, die zum Abschneiden oder Abschürfen der Vorsprungsteile dienen, welche in den Bereich des Hohlraums ragen, der für den Metalleinsatz 11 vorgesehen ist.The protruding side surface 13 has a chamfer on the front edge 23 for easier insertion. By leading the protruding side surface 13, the metal insert 11 is centered in the cavity 12, and it is further ensured that the side surface 13 lies flat on the contact surface 15. The front edge 24 of the recessed side surface 22 of the metal insert 11 has a sharp edge which is used to cut off or scrape off the protruding parts which protrude into the region of the cavity which is provided for the metal insert 11.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Kunststoffhohlprofiles 40 mit Federelementen und eingeschobenem Metalleinsatz 41. Das dargestellte Kunststoffhohlprofil 40 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 als ein Rahmenprofil für Fensterflügel gestaltet. Die Außenseite einer Wand 44 stellt die durch Wind belastete Rahmenseite des Fensterflügels dar. Die Wand 44 dient auch zur Begrenzung eines zentralen Hohlraums 42, in welchem der Metalleinsatz 41 eingeschoben wird. Der Metalleinsatz 41 ist ein Hohlprofil mit rechteckiger, geschlossener Querschnittsfläche. Eine Seitenfläche 43 des Metalleinsatzes 41 liegt flächig an einer Anlagefläche 45 der Hohlraumwand 44 an. Hierdurch wird die Hohlraumwand 44 flächig versteift.FIG. 5 shows a cross-sectional view of a further exemplary embodiment of a plastic hollow profile 40 according to the invention with spring elements and inserted metal insert 41. As shown in the exemplary embodiment in FIG. 1, the plastic hollow profile 40 is designed as a frame profile for window sashes. The outside of a wall 44 represents the wind-loaded frame side of the window sash. The wall 44 also serves to delimit a central cavity 42 into which the metal insert 41 is inserted. The metal insert 41 is a hollow profile with a rectangular, closed cross-sectional area. A side surface 43 of the metal insert 41 lies flat against a contact surface 45 of the cavity wall 44. As a result, the cavity wall 44 is stiffened flat.

Der Hohlraum 12 hat im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt, der geringfügig größer ausgelegt ist als der rechteckige Querschnitt des Metalleinsatzes 41. Der Hohlraum 42 ist durch die Hohlraumwand 48, die der Anlagefläche 45 gegenüberliegt, und durch zwei Seitenwände 55 und 56 begrenzt. Entlang der Hohlraumwand 48 sind zwei Federelemente 46 und 47 angeordnet. Die beiden Federelemente 46 und 47 sind dabei nicht direkt an der Hohlraumwand 48 angebracht. Zur Erreichung einer besseren Federkraft sind diese jeweils an den Seitenwänden 55 und 56 in geringem Abstand von der Hohlraumwand 48 angebracht und verlaufen entlang der Hohlraumwand 48. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Federelemente 46 und 47 als Teil des Kunststoffhohlraumprofils 40 mit diesem im Extrusionsverfahren hergestellt. Die Federelemente 46 und 47 werden beim Einschieben des Metalleinsatzes 41 elastisch verformt und in Richtung der Hohlraumwand 48 gedrückt. Die derart gespannten Federelemente 46 und 47 üben auf den Metalleinsatz 41 eine Federkraft aus, die den Metalleinsatz 41 auf die Anlagefläche 45 drückt. Auf diese Weise wird eine besonders gute Versteifung der Hohlraumwand 44 erreicht.The cavity 12 has a substantially rectangular cross section, which is designed to be slightly larger than the rectangular cross section of the metal insert 41. The cavity 42 is delimited by the cavity wall 48, which lies opposite the contact surface 45, and by two side walls 55 and 56. Two spring elements 46 and 47 are arranged along the cavity wall 48. The two spring elements 46 and 47 are not attached directly to the cavity wall 48. To achieve a better spring force, these are each attached to the side walls 55 and 56 at a short distance from the cavity wall 48 and run along the cavity wall 48. In this exemplary embodiment, the spring elements 46 and 47 are produced as part of the plastic cavity profile 40 using the extrusion process. The spring elements 46 and 47 are elastically deformed when the metal insert 41 is inserted and pressed in the direction of the cavity wall 48. The spring elements 46 and 47 tensioned in this way exert a spring force on the metal insert 41, which presses the metal insert 41 onto the contact surface 45. A particularly good stiffening of the cavity wall 44 is achieved in this way.

Der Aufbau des Federelementes 46 ist in Fig. 6 in einer vergrößerten Detailansicht dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, daß das Federelement 46 eine L-förmige Querschnittsfläche aufweist. Der lange Schenkel der L-förmigen Querschnittsfläche ist im Bereich der Hohlraumwand 48 an der Seitenwand 55 angeordnet. Das freie Ende des kürzeren Schenkels des L-förmigen Querschnittsprofils steht mit dem Metalleinsatz 41 in Kontakt und übt auf diesen die durch die elastische Verformung hervorgerufene Federkraft aus. Bei dieser Ausführungsform des Kunststoffhohlprofils 40 kommt das Federelement 46 nicht in Berührung mit der Hohlraumwand 48. Das Federelement 46 weist im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem längeren Querschnittsschenkel und der Seitenwand 55 eine Kerbe 59 auf. Diese Kerbe 59 stellt eine Querschnittsverjüngung dar und dient als "Soll"-Federstelle. Durch die Gestaltung der Kerbe 59 und der Schenkelgeometrie kann die Federcharakteristik des Federelementes 46 beeinflußt werden.The structure of the spring element 46 is shown in FIG. 6 in an enlarged detail view. It can be seen from this that the spring element 46 has an L-shaped cross-sectional area. The long leg of the L-shaped cross-sectional area is arranged in the region of the cavity wall 48 on the side wall 55. The free end of the shorter leg of the L-shaped cross-sectional profile is in contact with the metal insert 41 and exerts on it the spring force caused by the elastic deformation. In this embodiment of the plastic hollow profile 40, the spring element 46 does not come into contact with the cavity wall 48. The spring element 46 has in the region of the connection point between the longer cross-sectional leg and the side wall 55 has a notch 59. This notch 59 represents a cross-sectional taper and serves as a "target" spring point. The spring characteristic of the spring element 46 can be influenced by the design of the notch 59 and the leg geometry.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststoffhohlprofils 60 mit Federelementen dargestellt. Das Kunststoffhohlprofil 60 kann wie das Profil gemäß Fig. 3 als ein Rahmenelement für Fensterrahmen verwendet werden. Die Anordnung und Funktion der beiden Federlemente 46 und 47 sind analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 und 6. Der eingeschobene Metalleinsatz 41 kommt bei diesem Ausführungsbeispiel auch mit Vorsprüngen 57 und 58 entlang der Seitenwände 55 und 56 des Hohlraumes 42 in Kontakt. Diese Vorsprünge 57 und 58 sind mit den Vorsprüngen 27 und 28 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3 vergleichbar. Die Vorsprünge 57 und 58 dienen der Führung des Metalleinsatzes 41 beim Einschieben in den Hohlraum 42 und der bereichsweisen Abstützung der Seitenwände 55 und 56.7 shows a further exemplary embodiment of a hollow plastic profile 60 with spring elements. Like the profile according to FIG. 3, the plastic hollow profile 60 can be used as a frame element for window frames. The arrangement and function of the two spring elements 46 and 47 are analogous to the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6. In this exemplary embodiment, the inserted metal insert 41 also comes into contact with projections 57 and 58 along the side walls 55 and 56 of the cavity 42. These projections 57 and 58 are comparable to the projections 27 and 28 of the exemplary embodiment according to FIG. 3. The projections 57 and 58 serve to guide the metal insert 41 when it is inserted into the cavity 42 and to support the side walls 55 and 56 in regions.

Ein Metalleinsatz 41, der in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 5 bis 7 Verwendung findet, ist in Fig. 8 in einer geschnittenen Teilansicht dargestellt. Die Seitenfläche 43 des Metalleinsatzes 41, welche mit der Anlagefläche 45 der zu versteifenden Hohlraumwand 44 zur Anlage kommt, steht gegenüber der abgewandten Seitenfläche 52 des Metalleinsatzes 41 vor. Durch die vorstehende Seitenfläche 43 wird der Metalleinsatz 41 zuverlässig auf der Anlagefläche 45 angeordnet und zentriert. Zur Erleichterung des Einschiebens ist die Vorderkante 53 der Seitenfläche 43 an der Stirnseite 49 angefast. Die Vorderkante 54 des Metalleinsatzes 41, die beim Einschieben des Metalleinsatzes 41 die Federelemente 46 und 47 zusammendrückt und spannt, weist ebenfalls eine gerundete Fase auf. Somit ist sichergestellt, daß bei dieser Ausführungsform keine ungewünschten Abschürfungen an den Federelementen 46 und 47 entstehen.A metal insert 41, which is used in the exemplary embodiments according to FIGS. 5 to 7, is shown in a partial sectional view in FIG. 8. The side surface 43 of the metal insert 41, which comes into contact with the contact surface 45 of the cavity wall 44 to be stiffened, protrudes from the opposite side surface 52 of the metal insert 41. Due to the protruding side surface 43, the metal insert 41 is reliably arranged and centered on the contact surface 45. In order to facilitate insertion, the front edge 53 of the side surface 43 is chamfered on the front side 49. The front edge 54 of the metal insert 41, which compresses and tensions the spring elements 46 and 47 when the metal insert 41 is pushed in, likewise has a rounded chamfer. This ensures that in this embodiment there are no undesirable abrasions on the spring elements 46 and 47.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform eines Kunststoffhohlprofiles 70 mit Metalleinsatz 11 in Querschnittsansicht dargestellt, welches im wesentlichen identisch mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weisen bei diesem Kunststoffhohlprofil 70 die Federelemente 46 und 47 eine größere Querschnittsfläche auf. Der Schenkel des L-förmigen Querschnitts, der mit dem Metalleinsatz 11 in Berührung kommt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel länger und mit einer größeren Materialstärke ausgelegt. Durch die Vergrößerung dieses Querschnittsschenkels der Federelemente 46 und 47 ist es möglich, daß das jeweilige Federelement 46 und 47 maximal elastisch verformt wird. Die maximale elastische Verformung ist erreicht, wenn die Federelemente 46 und 47 mit der Hohlraumwand 48 zur Anlage kommen. Eine weitere Auslenkung der Federelemente 46 und 47 ist dann nicht mehr möglich. Ab dieser maximalen Auslenkung verhalten sich die Federelemente 46 und 47 jeweils wie ein starrer Vorsprung.FIG. 9 shows a further embodiment of a hollow plastic profile 70 with a metal insert 11 in a cross-sectional view, which is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG. 5. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 5, the spring elements 46 and 47 have a larger cross-sectional area in this hollow plastic profile 70. The leg of the L-shaped cross section, which comes into contact with the metal insert 11, is longer in this exemplary embodiment and is designed with a greater material thickness. By enlarging this cross-sectional leg of the spring elements 46 and 47, it is possible that the respective spring element 46 and 47 is deformed elastically to a maximum. The maximum elastic deformation is achieved when the spring elements 46 and 47 come into contact with the cavity wall 48. A further deflection of the spring elements 46 and 47 is then no longer possible. From this maximum deflection, the spring elements 46 and 47 each behave like a rigid projection.

In Fig. 10 ist die Einzelheit gemäß Fig. 9 in Vergrößerung dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, daß das Federelement 46 bei diesem Ausführungsbeispiel maximal ausgelenkt ist. Trotz dieser maximalen Auslenkung ragt ein Teil 50 des Federlementes 46 in den Bereich des Hohlraumes 42 hinein, der für den Metalleinsatz 11 vorgesehen ist. Dieser Federelementabschnitt 50 ist in Fig. 10 schematisch dargestellt. Beim Einschieben des Metalleinsatzes 11 in den Hohlraum 42 wird dieser Teil 50 des Federelementes 46 abgetragen.FIG. 10 shows the detail according to FIG. 9 on an enlarged scale. From this it can be seen that the spring element 46 is maximally deflected in this embodiment. Despite this maximum deflection, part 50 of the spring element 46 projects into the area of the cavity 42 which is provided for the metal insert 11. This spring element section 50 is shown schematically in FIG. 10. When the metal insert 11 is inserted into the cavity 42, this part 50 of the spring element 46 is removed.

Hierfür weist der Metalleinsatz 11 eine scharfe Kante an der Stirnseite des Flächenbereichs auf, der mit den Federelementen 46 und 47 in Berührung kommt. Ein derartiger Metalleinsatz 11 wurde zuvor in Zusammenhang mit Fig. 4 näher beschrieben. Bei dieser Ausführungsform des Kunststoffhohlprofils 70 sind die Vorteile einer kraftschlüssigen und einer formschlüssigen Anordnung des Metalleinsatzes 11 in dem Hohlraum 42 kombiniert. Durch das Anliegen der Federelemente 46 und 47 an der Hohlraumwand 48 verhalten Sich die beiden Federelemente 46 und 47 unter Belastung des Kunststoffhohlprofils 70 wie starre Vorsprünge. Wird die Anlagefläche 45 nicht von außen belastet, so üben die Federelemente 46 und 47 auf den Metalleinsatz 11 eine kontinuierliche Kraft aus. Durch diese Federkraft wird der Metalleinsatz 11 auf die Anlagefläche 45 gepreßt, wodurch eine Lagefixierung des Metalleinsatzes 11 in dem Hohlraum 42 stattfindet.For this purpose, the metal insert 11 has a sharp edge on the end face of the surface area which comes into contact with the spring elements 46 and 47. Such a metal insert 11 was previously described in connection with FIG. 4. In this embodiment of the plastic hollow profile 70, the advantages of a non-positive and a positive arrangement of the metal insert 11 in the cavity 42 are combined. Due to the abutment of the spring elements 46 and 47 on the cavity wall 48, the two spring elements 46 and 47 behave like rigid projections when the plastic hollow profile 70 is loaded. If the contact surface 45 is not loaded from the outside, the spring elements 46 and 47 exert a continuous force on the metal insert 11. The metal insert 11 is pressed onto the contact surface 45 by this spring force, as a result of which the metal insert 11 is fixed in position in the cavity 42.

Bei diesen erfindungsgemäßen Kunststoffhohlprofilen mit Metalleinsatz kann nunmehr der Metalleinsatz maschinell ohne Gefahr einer Rißbildung und bei optimaler Versteifung der zu verstärkenden Wand in einem Hohlraum des Kunststoffhohlprofiles eingeschoben werden. Durch die optimale formschlüssige und/oder kraftschlüssige Anordnung des Metalleinsatzes in dem Hohlraum wird gleichzeitig eine aufwendige zusätzliche Befestigung des Metalleinsatzes durch Schrauben in dem Kunststoffhohlprofil überflüssig. Des weiteren können nunmehr die materialbedingten groben Maßtoleranzen im Innern von Kunststoffhohlprofilen ausgeglichen werden, wodurch Kunststoffhohlprofile mit einer gleichbleibend hohen Biegesteifigkeit und Verwindungssteifigkeit hergestellt werden können.In the case of these plastic hollow profiles according to the invention with metal insert, the metal insert can now be inserted mechanically into a cavity of the plastic hollow profile without the risk of crack formation and with optimal stiffening of the wall to be reinforced. Due to the optimal form-fitting and / or force-fitting arrangement of the metal insert in the cavity, an expensive additional fastening of the metal insert by screws in the plastic hollow profile is also unnecessary. Furthermore, the material-related rough dimensional tolerances can now be compensated for in the interior of hollow plastic profiles, as a result of which hollow plastic profiles can be produced with a consistently high level of flexural strength and torsional rigidity.

Claims (14)

Kunststoffhohlprofil, insbesondere für Fenster- oder Türrahmen, mit wenigstens einem Hohlraum, in welchem ein Metalleinsatz in Längsrichtung zur Versteifung eingeschoben ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsfläche des Hohlraumes (12) geringfügig größer ist als die Querschnittsfläche des Metalleinsatzes (11),
daß wenigstens eine Fläche (13) des Metalleinsatzes (11) an einer Anlagefläche (15) einer zu versteifenden Wand (14) des Hohlraumes (12) anliegt, daß wenigstens ein Vorsprung (16, 17) entlang der Wand (18) des Hohlraumes (12) angeordnet ist, welche der Wand (14) mit der Anlagefläche (15) gegenüberliegt, daß der Vorsprung (16, 17) in den Bereich des Hohlraumes (12) ragt, welcher für den einzuschiebenden Metalleinsatz (11) vorgesehen ist,
daß der Metalleinsatz (11) zumindest in demjenigen Bereich seiner vorderen Stirnseiten (19) scharfkantig ausgebildet ist, welcher beim Einschieben des Metalleinsatzes (11) in den Hohlraum (12) mit dem Vorsprung (16, 17) in Berührung kommt, und
daß der Metalleinsatz (11) nach Abtragen des Vorsprungteils (20, 21), welcher in den Bereich für den Metalleinsatz (11) ragt, und nach dem Einschieben formschlüssig zwischen der Anlagefläche (15) und dem Vorsprung (16, 17) angeordnet ist.Hollow plastic profile, in particular for window or door frames, with at least one cavity in which a metal insert is inserted in the longitudinal direction for stiffening,
characterized by
that the cross-sectional area of the cavity (12) is slightly larger than the cross-sectional area of the metal insert (11),
that at least one surface (13) of the metal insert (11) bears on a contact surface (15) of a wall (14) of the cavity (12) to be stiffened, that at least one projection (16, 17) along the wall (18) of the cavity ( 12) is arranged, which is opposite the wall (14) with the contact surface (15), that the projection (16, 17) protrudes into the area of the cavity (12) which is provided for the metal insert (11) to be inserted,
that the metal insert (11) is sharp-edged at least in that area of its front end faces (19) which comes into contact with the projection (16, 17) when the metal insert (11) is inserted into the cavity (12), and
that the metal insert (11) after removal of the projection part (20, 21), which protrudes into the area for the metal insert (11), and after insertion is arranged in a form-fitting manner between the contact surface (15) and the projection (16, 17). Kunststoffhohlprofil, insbesondere für Fenster- oder Türrahmen, mit wenigstens einem Hohlraum, in welchem ein Metalleinsatz in Längsrichtung zur Versteifung eingeschoben ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsfläche des Hohlraumes (42) geringfügig größer ist als die Querschnittsfläche des Metalleinsatzes (41),
daß wenigstens eine Fläche (43) des Metalleinsatzes (41) an wenigstens einer Anlagefläche (45) einer zu versteifenden Wand (44) des Hohlraumes (42) anliegt, daß wenigstens ein Federelement (46, 47) entlang der Wand (48) des Hohlraumes (42), welche der Wand (44) mit der Anlagefläche (45) gegenüberliegt, vorgesehen ist,
daß das Federelement im unverformten Zustand in den Bereich des Hohlraumes (42) ragt, der für den einzuschiebenden Metalleinsatz (41) vorgesehen ist, und daß der Metalleinsatz (41) in dem Hohlraum (42) zwischen der Anlagefläche (45) und dem durch den eingeschobenen Metalleinsatz (42) elastisch verformten Federelement (46, 47) angeordnet ist.Hollow plastic profile, in particular for window or door frames, with at least one cavity in which a metal insert is inserted in the longitudinal direction for stiffening,
characterized by
that the cross-sectional area of the cavity (42) is slightly larger than the cross-sectional area of the metal insert (41),
that at least one surface (43) of the metal insert (41) bears on at least one contact surface (45) of a wall (44) of the cavity (42) to be stiffened, that at least one spring element (46, 47) along the wall (48) of the cavity (42), which is opposite the wall (44) with the contact surface (45), is provided,
that the spring element in the undeformed protrudes into the region of the cavity (42) which is provided for the metal insert (41) to be inserted, and that the metal insert (41) in the cavity (42) between the contact surface (45) and through the inserted metal insert (42) elastically deformed spring element (46, 47) is arranged. Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (46, 47) auch im elastisch verformten Zustand in den Bereich des Hohlraumes (42) ragt, welcher für den einzuschiebenden Metalleinsatz (42) vorgesehen ist, und
daß der Metalleinsatz (42) nach Abtragen des Abschnitts (50, 51) des Federelementes (46, 47), welches in den Bereich für den Metalleinsatz (42) ragt, und nach dem Einschieben form- und kraftschlüssig zwischen der Anlagefläche (45) und dem elastisch verformten Federelement (46, 47) angeordnet ist.Hollow plastic profile according to claim 2,
characterized by
that the spring element (46, 47) also protrudes in the elastically deformed state into the region of the cavity (42) which is provided for the metal insert (42) to be inserted, and
that the metal insert (42) after removal of the section (50, 51) of the spring element (46, 47), which protrudes into the area for the metal insert (42), and after insertion, positively and non-positively between the contact surface (45) and the elastically deformed spring element (46, 47) is arranged. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metalleinsatz (11; 41) ein geschlossenes, rechteckiges Querschnittsprofil aufweist.Hollow plastic profile according to one of claims 1 to 3,
characterized by
that the metal insert (11; 41) has a closed, rectangular cross-sectional profile. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metalleinsatz (11; 41) an seiner Stirnseite (19; 49) abgeschrägt ist, wobei die Fläche (13; 43) des Metalleinsatzes (11; 41), welche an der Anlagefläche (15; 45) anliegt, in Bezug zur gegenüberliegenden Fläche (22; 52) des Metalleinsatzes (11; 41) vorsteht.Hollow plastic profile according to one of claims 1 to 4,
characterized by
that the metal insert (11; 41) is bevelled on its end face (19; 49), the surface (13; 43) of the metal insert (11; 41), which rests on the contact surface (15; 45), in relation to the opposite one Surface (22; 52) of the metal insert (11; 41) protrudes. Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vorderkante (23; 53) der vorstehenden Fläche (13; 43) des Metalleinsatzes (11; 41) angefast und eine Vorderkante (24; 54) der gegenüberliegende Fläche (22; 52) des Metalleinsatzes (11; 41) als Schneide ausgebildet ist.Hollow plastic profile according to claim 5,
characterized by
that a front edge (23; 53) of the projecting surface (13; 43) of the metal insert (11; 41) is chamfered and a front edge (24; 54) of the opposite surface (22; 52) of the metal insert (11; 41) is designed as a cutting edge is. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metalleinsetz (11; 41) durch Sicken versteift ist.Hollow plastic profile according to one of claims 1 to 6,
characterized by
that the metal insert (11; 41) is stiffened by beads. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Flächen des Metalleinsatzes (11; 41) an je einer Anlagefläche zweier zu versteifender Wände anliegen, und
daß entlang der jeweils der Anlagefläche gegenüberliegenden Wand wenigstens ein Vorsprung oder Federelement angeordnet ist.Hollow plastic profile according to one of claims 1 to 7,
characterized by
that two surfaces of the metal insert (11; 41) each a bearing surface of two walls to be stiffened, and
that at least one projection or spring element is arranged along the wall opposite the contact surface. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Seitenwänden (25, 26; 55, 56) des Hohlraumes (12; 42), welche quer zur Wand (14; 44) mit der Anlagefläche (15; 45) angeordnet sind, Vorsprünge (27, 28; 57, 58) ausgebildet sind, die in den Bereich für den Metalleinsatz (11; 41) ragen, und daß der Metalleinsatz (11; 41) nach Abtragen der Teile der Vorsprünge (27, 28; 57, 58), welche in den Bereich für den Metalleinsatz (11; 41) ragen, und nach dem Einschieben formschlüssig zwischen den Vorsprüngen (27, 28; 57, 58) angeordnet ist.Hollow plastic profile according to one of claims 1 to 8,
characterized by
that on the side walls (25, 26; 55, 56) of the cavity (12; 42), which are arranged transversely to the wall (14; 44) with the contact surface (15; 45), projections (27, 28; 57, 58 ) are formed which protrude into the area for the metal insert (11; 41), and that the metal insert (11; 41) after removal of the parts of the projections (27, 28; 57, 58) which are in the area for the metal insert (11; 41) protrude, and after insertion is arranged positively between the projections (27, 28; 57, 58). Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (16, 17) als Steg in Längsrichtung ausgebildet ist, dessen Querschnittsfläche sich mit zunehmenden Abstand von der Wand (18) verjüngt, an der der Steg angeordnet ist.Hollow plastic profile according to one of claims 1, 8 or 9,
characterized by
that the projection (16, 17) is designed as a web in the longitudinal direction, the cross-sectional area of which tapers with increasing distance from the wall (18) on which the web is arranged. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (16, 17) in den Eckbereichen des Hohlraumes (12) angeordnet ist.Hollow plastic profile according to one of claims 1 or 8 to 10,
characterized by
that the projection (16, 17) is arranged in the corner regions of the cavity (12). Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 2, 3, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (46, 47) an das Kunststoffhohlprofil (40) anextrudiert ist.Hollow plastic profile according to one of claims 2, 3, 8 or 9,
characterized by
that the spring element (46, 47) is extruded onto the hollow plastic profile (40). Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 2, 3, 8, 9 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (46, 47) ein zumindest teilweise parallel zur Anlagefläche (45) verlaufender Steg ist, der in seinem Fußbereich eine Querschnittsverjüngung (59) aufweist.Hollow plastic profile according to one of claims 2, 3, 8, 9 or 12,
characterized by
that the spring element (46, 47) is an at least partially parallel web to the contact surface (45), which has a cross-sectional taper (59) in its foot region. Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 2, 3, 8, 9, 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (46, 47) eine L-förmige Querschnittsfläche aufweist.Hollow plastic profile according to one of claims 2, 3, 8, 9, 12 or 13,
characterized by
that the spring element (46, 47) has an L-shaped cross-sectional area.
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