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PATENTANSPRÜCHE
1. Blend- und/oder Flügelrahmen für Fenster und Türen aus Kunststoffhohlprofilstäben, die durch in ihrem Inneren verlaufende Metalihohiprofilstäbe versteift sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhohlprofilstäbe (2) aus Schaumkunststoff mit verdichteter Aussenhaut (3) bestehen und Längsschubkräfte übertragend an den Metallhohlprofilstäben (1) anliegen.
2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhohlprofilstäbe (2) aus Schaumkunststoff mit verdichteter Aussenhaut (3) und Innenhaut (4) bestehen.
3. Rahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhohlprofilstäbe (2) mit dem Metallhohlprofilstäben (1) stoffschlüssig verbunden sind.
4. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhohlprofilstäbe (1) an ihrer Aussenfläche quer zur Stablängsrichtung verlaufende Profilierungen aufweisen.
5. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundverlauf des Profilquerschnittes der Metallprofilstäbe (1) dem Grundverlauf des Querschnittprofils der Kunststoffhohlprofilstäbe (2) wenigstens annähernd entspricht.
6. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlag- und/oder Dichtungsleisten (7) nur von Teilen der Kunststoffhohlprofilstäbe (2) gebildet sind und einen grösseren Querschnitt haben als die am Metallhohlprofilstab anliegenden Teile des Kunststoffhohlprofilstabes (2).
7. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhohlprofilstäbe (2) längs der Anschlag- und/oder Dichtungsleisten verlaufende Dichtungsrippen (9) aufweisen.
8. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlprofilstäbe (1, 2) an den Rahmenecken über in den Metallhohlprofilstäben sitzende Eckwinkel miteinander verbunden sind.
Die Erfindung betrifft Blend- und/oder flügelrahmen für Fenster und Türen aus Kunststoffhohlprofilstäben, die durch in ihrem Innern verlaufende Metallhohlprofilstäbe versteift sind.
Letztere können z. B. aus Leichtmetall oder Stahl sein.
Es ist bekannt (FR-PS 1 201 457), die Blend- und Flügelrahmen von Fenstern und Türen aus Verbundhohlprofilstäben herzustellen, welche aus Aussenhohlprofilstäben aus homogenem thermoplastischem Kunststoff und Innenhohlprofilstäben aus Leichtmetall zusammengesetzt sind. Dabei ist das Querschnittsprofil der Kunststoffhohlprofilstäbe mit vorspringenden Leisten und Flanschen versehen, wohingegen der Metallhohlprofilstab ein einfaches Kastenprofil hat. Ein solcher Verbundhohlprofilstab ist im Vergleich zu reinen Kunststoffhohlprofilstäben steifer und bietet bessere Verankerungsmöglichkeiten für Beschläge und dergleichen. Im Vergleich mit reinen Metallhohlprofilstäben ist der Verbundstab leichter und bietet eine bessere Wärmeisolierung. Auch bedarf es keines zusätzlichen Witterungsschutzes.
Die Erfindung schafft einen Rahmen der eingangs umrissenen Art, der sich gegenüber den vorbekannten Rahmen aus Verbundstäben durch erhöhte Wärme- und Schalldämmung sowie verringertes Gewicht bei erhöhter Biegesteifigkeit auszeichnet.
Erfindungsgemäss bestehen bei einem Blend- und/oder Flügelrahmen der eingangs umrissenen Art die Kunststoffhohlprofilstäbe aus Schaumkunststoff mit verdichteter Aussenhaut und liegen Längsschubkräfte übertragend an den Metallhohlprofilstäben an.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Kunststoffhohlprofilstabes aus Schaumstoff mit verdichteter Aussenhaut, also aus sogenanntem Integralschaum, ist der Verbundprofilstab gemessen an einem Vergleichprofilstab mit vorgegebener Mindeststeifigkeit leichter im Gewicht als der oben erwähnte bekannte Verbundprofilstab, weil das spezifische Gewicht eines Schaumstoffes geringer als das eines Vollkunststoffes ist.
Trotz des geringeren Gewichtes hat der erfindungsgemässe Hohlprofilstab wegen der verdichteten tragfähigen Aussenhaut und der Versteifung durch das Metallhohlprofil eine vergleichsweise hohe Gesamtfestigkeit. Dabei ist durch die Integralschaumstruktur des Kunststoffhohlprofilstabes eine relativ grosse Flexibilität vorhanden, so dass kleine Rippen und Flansche des Kunststoffhohlprofilstabes als ohne besondere Massnahmen hinreichend flexible Anschlag- und Dichtungsleisten dienen können. Trotz der hohen Festigkeit hat der erfindungsgemässe Verbundhohlprofilstab durch die Schaumstruktur des Kunststoffhohlprofilstabes ausgezeichnete Wärmeisoliereigenschaften. Die Längsschubkräfte übertragende Anlage des Kunststoffes am Metallhohlprofil erlaubt trotz des verringerten Gewichtes eine Verbesserung der Steifigkeit.
Gegenüber dem bekannten Verbundhohlprofilstab mit äusserem Profilstab aus Vollkunststoff sind beim erfindungsgemässen Verbundhohlprofilstab die Schalldämmungs- und dämpfungseigenschaften wegen der unterschiedlichen Schallhärten in der Kunststoffhaut, dem Schaumstoff und dem Metall wesentlich verbessert.
Ferner können die Verbundhohlprofilstäbe für Rahmen nach der Erfindung bei hoher Massgenauigkeit und sauberer Aussenfläche einfach durch Extrudieren hergestellt werden. Es können hierzu Verfahren angewendet werden, wie sie für die Herstellung von Hohlprofilen aus Integralschaum ohne oder mit Metallkern an sich bekannt sind (DT-OS 1 729 076 und DT-OS 1 913 921). Hierbei wird schaumfähiger ungeschäumter Kunststoff aus einer entsprechend dem Hohlprofil verlaufenden Düse in eine Kalibriervorrichtung extrudiert, wo der Kunststoff aufschäumt und durch Aussenkühlung seine verdichtete Aussenhaut erhält.
Durch geeignete Einstellung der Verfahrensbedingungen kann erreicht werden, dass nach dem Austritt des Kunststoffes aus der Düse zuerst die Aussenhaut aus im wesentlichen ungeschäumtem Kunststoffmaterial gebildet wird, und dann das Aufschäumen des restlichen Kunststoffes im wesentlichen in Richtung radial von aussen nach innen stattfindet. Gleichzeitig mit dem Extrudieren des Schaumstoffhohlprofilstabes wird durch den Extruderkopf der Metallkern vorgeschoben, so dass das Schaumstoffprofil unter dem Schäumdruck eng aussen gegen die Kalibrierflächen der Kali briervorrichtung und innen gegen die Aussenflächen des Metallkerns gepresst und mit hoher Massgenauigkeit kalibriert wird. Dabei treten keine Einfallstellen und Verziehungserscheinungen am fertigen Kunstoffhohlprofil auf.
Gegenüber einem Kunststoffhohlprofilstab aus Vollmaterial lässt sich ein erfindungsgemässer Verbundhohlprofilstab mit höherer Geschwindigkeit extrudieren, da der innere Metallhohlprofilstab gleichzeitig als Innenkühlung wirkt, so dass der Kunststoffhohlprofilstab auch vom Inneren her rasch abkühlt und verfestigt wird. Die Kühlwirkung des Metallhohlprofilstabes lässt sich noch verbessern, wenn man ein Kühlmedium, insbesondere ein Kühlgas, durch den Metallhohlprofilstab führt. Demgegenüber können die Hohlprofilstäbe aus Vollkunststoff innen praktisch nicht gekühlt werden, so dass mit Rücksicht auf die langsame Verfestigung des Kunststoffmaterials aufgrund der schlechten Wärmeleiteigenschaften des Kunststoffes nur mit geringer Extrudiergeschwindigkeit gefahren werden kann.
Beim erfindungsgemässen Fenster- oder Türrahmen besteht die Möglichkeit, die Eigenschaften des Schaumstoffhohlprofil stabes durch entsprechende Rezeptur und Verfahrensbedin
gungen beim Extrudieren in grossem Bereich einzustellen.
Durch entsprechende Verfahrensbedingungen kann die Dicke der Aussenhaut weitgehend eingestellt werden. Hierdurch lässt sich eine Anpassung an die gewünschte Gesamtsteifigkeit erreichen.
Ausser der erfindungsgemäss vorgesehenen verdichteten Aussenhaut ist beim erfindungsgemässen Verbundhohlprofilstab vorzugsweise auch an der Innenseite des Kunststoffhohlprofilstabes eine verdichtete Innenhaut vorhanden, die, wenn auch in geringerem Masse als die Aussenhaut, aus gegenüber den inneren Wandstärkenbereichen des Kunststoffhohlprofilstabes verdichteter Zellstruktur gebildet ist. Der Verdichtungsgrad der Innenhaut wie auch der Aussenhaut lässt sich durch den durch Rezeptur und Verfahrensbedingungen eingestellten Schäumungsgrad steuern. Ebenso wie die verdichtete Aussenhaut kann gegebenenfalls auch die Innenhaut anfänglich beim Extrudieren gebildet werden, wonach dann der Zwischenraum zwischen den beiden Häuten durch aufschäumendes Material gefüllt wird.
Im einfachsten Fall wird man jedoch die Ausbildung der Innenhaut durch den Anpressdruck des radial von aussen nach innen schäumenden Schaumstoffmaterials am Metallhohlprofilstab und durch dessen Kühlwirkung erreichen.
Beim erfindungsgemässen Verbundhohlprofilstab soll der Kunststoffhohlprofilstab Längsschubkräfte übertragend am Metallhohlprofilstab anliegen. Diese Verbindung zwischen Kunststoffhohlprofilstab und Metallhohlprofilstab kann durch einen Stoffschluss zwischen Kunststoff und Metall geschaffen werden. Zu diesem Zweck kann der Metallhohlprofilstab mit einem geeigneten Haftvermittler behandelt sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindung auch durch die Wahl einer entsprechenden Oberflächenbeschaffenheit für den Metallhohlprofilstab bewirkt werden. Beispielsweise lässt sich ein an seinen Aussenflächen z. B. durch Sandstrahlen aufgerauhter Metallhohlprofilstab verwenden. Der Metallhohlprofilstab kann auch an seiner Aussenfläche quer zur Stablängsrich tung verlaufende Profilierungen aufweisen, beispielsweise kleine Rillen und Erhebungen.
Meist reichen hierzu Vertiefungen in der Grössenordnung von einem oder wenigen zehntel Millimetern aus. Auch kann der Metallstab mit kleinen Anbohrungen versehen sein. Bevorzugt liegt der Kunststoffhohlprofilstab allseitig satt am Metallhohlprofilstab an.
Vorzugsweise entspricht der Querschnittsverlauf des Profils der Metallhohlprofilstäbe dem Querschnittsverlauf des Profils der Kunststoffhohlprofilstäbe wenigstens annähernd. Dies bedeutet, dass der Grundverlauf des Querschnittsprofils des Metallhohlprofilstabes dem des Kunststoffhohlprofilstabes weitestgehend ähnlich ist. Es können jedoch Abweichungen vorhanden sein, insbesondere kann der Kunststoffhohlprofilstab an seiner Aussenfläche zusätzliche Profilierungen erhalten, die nicht im einzelnen auch bei dem Metallhohlprofilstab vorhanden sind. Vorzugsweise sind Anschlag- und/oder Dichtungsleisten nur von Teilen der Kunststoffhohlprofilstäbe gebildet und haben einen grösseren Querschnitt als die am Metallhohlprofilstab anliegenden Teile des Kunststoffhohlprofilstabes. Das vereinfacht den Querschnitt des Metallhohlprofilstabes.
Die Dichtungseigenschaften beim erfindungsgemässen Verbundhohlprofilstab lassen sich auch durch sonstige entsprechende Gestaltung der Profilierung des Kunststoffhohlprofilstabes günstig beeinflussen. Insbesondere können die Kunststoffhohlprofilstäbe längs der Anschlag- oder Dichtungsleisten verlaufende Dichtungsrippen aufweisen.
Bei einem erfindungsgemässen Blend- und/oder Flügelrahmen ist an den Rahmenecken ein Verschweissen der Profilstäbe nicht erforderlich. Die Hohlprofilstäbe können vielmehr an den Rahmenecken über z. B. eingepresste, eingeklemmte, mechanisch verankerte und/oder eingeklebte Eckwinkel miteinander verbunden sein, wie es an sich bekannt ist. Dabei wird gegenüber dem losen Einkleben eine mechanische Befestigung der Eckwinkel bevorzugt, weil hierbei die Wartezeit bis zur maximalen Verfestigung einer Klebverbindung entfällt. Es kann aber auch eine zusätzliche Verklebung verwendet werden, insbesondere auch bei durch Klemmung arbeitenden Eckwinkeln.
Als Kunststoffmaterial für den Kunststoffhohlprofilstab wird ein PVC bevorzugt. Die Materialstärken des Verbundprofils liegen vorzugsweise bei 1 bis 3 mm für den Metallhohlprofilstab und bei 0,5 bis zu 5 mm für den Kunststoffhohlprofilstab.
Die Dichte des PVC-Materials für den Kunststoffhohlprofilstab liegt vorzugsweise bei 0,3 bis 1,0 g/cm3.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die aus der Zeichnung ersichtlich sind, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein typisches Beispiel für einen einen erfindungsgemässen Rahmen bildenden Verbundprofilstab in Querschnittsansicht, und
Fig. 2 eine Schemazeichnung zur Erläuterung der Herstellung des Verbundprofilstabes.
Das aus Fig. 1 im Querschnitt ersichtliche Rahmenprofil für ein Fenster oder eine Tür besteht aus einem inneren Metallhohlprofilstab 1, z. B. aus Stahl oder einer festen Leichtmetall Legierung und einem äusseren Kunststoffhohlprofilstab 2 aus Hartschaumstoff mit gegenüber dem Inneren der Profilwand verdichteter Aussenhaut 3 und Innenhaut 4.
Die Grundform des Querschnittsverlaufes des Metallhohlprofilstabes 1 entspricht annähernd dem des Kunststoffhohlprofilstabes 2. An der Aussenseite weicht jedoch die Profilierung des Kunststoffhohlprofilstabes 2 von derjenigen des Metallhohlprofilstabes 1 teilweise ab. Beispielsweise sind bei 5 an der Aussenseite des Kunststoffhohlprofilstabes 2 zwei kleine Stufen gebildet, wohingegen an der entsprechenden Stelle des Metallhohlprofilstabes 1 nur eine Stufe ist. Auch hat im Ausführungsbeispiel der Kunststoffhohlprofilstab 2 an seiner einen Längskante zwei vorstehende Rippen 6, wohingegen der Metallhohlprofilstab 1 hier nicht entsprechende Profilrippen aufweist.
An zwei diametral gegenüberliegenden Längskanten des Verbundprofilstabes sind verhältnismässig starkwandige Anschlag- und Dichtungsleisten 7 durch den Kunststoffhohlprofilstab 2 ausgebildet, und an den entsprechenden Stellen hat der Metallhohlprofilstab 1 zwar entsprechende Hohlrippen 8, die jedoch mit ihren freien Enden in grossem Abstand von den freien Enden der Anschlagleisten 7 des Kunststoffhohlprofilstabes 2 enden. Die in einer Ebene parallel zur Rahmenebene gemessene Wandstärke für die Anschlagleisten 7 ist somit höher als die entsprechende Wandstärke des Kunststoffhohlprofilstabes an den übrigen Profilstellen.
Der Aussenumriss des Kunststoffhohlprofilstabes ist mit Ausnahme der Dichtungsrippen 9 aus dem von der Anmelderin unter der Bezeichnung Pirmat vertriebenen Fensterprofilstabprogramm bekannt und daher nicht näher erläutert.
An den als Dichtungsflächen vorgesehenen Innenseiten der Anschlagleisten 7 ist ganz aussen jeweils eine Dichtungsnase 9 ausgebildet. Durch die Dichtungsnasen 9 lässt sich eine hohe Abdichtwirkung mit einfachen Mitteln erreichen.
Der Metallhohlprofilstab 1 ist aus einem Strangpressprofil gebildet. Im Ausführungsbeispiel sind innen am Metallhohlprofil 1 Längsrippen 10 angeformt, welche zur Verbesserung der Biegesteifigkeit beitragen. Ausserdem sind auch an der Aussenfläche des Metallhohlprofilstabes kleine Längsrippen 11 ausgebildet, welche in das Material des Kunststoffhohlprofilstabes 2 eingebettet sind und die Verbindung zwischen beiden Hohlprofilstäben verbessern. Vorzugsweise ist der Metall hohlprofilstab 1 an seinen Aussenflächen mit kleinen Querprofilierungen versehen, beispielsweise entsprechend gerillt oder gerieft. Bereits kleine Vertiefungen in der Grössenordnung von wenigen zehntel Millimetern verbessern den Widerstand gegen eine Längsverschiebung der Hohlprofile relativ gegeneinander beträchtlich.
Aus Fig. 2 ist schematisch der Herstellungsgang für das Verbundprofil aus Fig. 1 ersichtlich. Die gezeigte Extrusionsvorrichtung 12 hat eine Schlitzdüse 13, welche im wesentlichen entsprechend dem Aussenverlauf des Profils des Kunststoffhohlprofilstabes 2 folgt. In dem von der Schlitzdüse 13 umgrenzten Bereich ist die Extrusionsvorrichtung 12 durchbohrt, so dass durch die Bohrung ein Metallprofilstrang 14 mit dem Profil des Metallhohlprofilstabes 1 in Extrusionsrichtung vorgeschoben werden kann. An der Schlitzdüse 13 schliesst an die Extrusionsvorrichtung 12 eine gekühlte Kalibriervorrichtung 15 mit einem Kalibrierkanal an, welcher entsprechend dem Aussenprofilverlauf des Kunststoffhohlprofilstabes 2 profiliert ist. Zwischen der Kalibriervorrichtung 15 und dem Metallhohlprofilstrang 14 ist ein Spalt vorhanden, in welchem der Kunststoff aus der Schlitzdüse 13 extrudiert wird.
Die Schlitzdüse 13 verläuft sehr eng am Aussenumfang des Spaltes, so dass das extrudierte, noch ungeschäumte Kunststoffmaterial beim Austreten aus der Schlitzdüse 13 sehr schnell an der Aussenseite des Spaltes mit der gekühlten Kalibriervorrichtung 15 in Kontakt gelangt und dort im wesentlichen ohne Schäumen verfestigt wird, wonach das übrige extrudierte Material im wesentlichen radial nach innen aufschäumt, bis es an die Aussenfläche des metallischen Hohlprofilstranges angepresst wird.
Der Hohlprofilstrang 14 wirkt mit der Kalibriervorrichtung 15 nicht nur als Innenkalibrierung zusammen, sondern er trägt auch zur Innenkühlung des Kunststoffhohlprofilstranges bei.
Gegebenenfalls kann durch den Metallhohlprofilstrang 14 ein Kühlgas geleitet werden, um die Abkühlung zu verbessern.
Durch die zusätzliche Innenkühlung wird das extrudierte Kunststoffmaterial verhältnismässig schnell fest, so dass mit hoher Extrudiergeschwindigkeit gearbeitet werden kann. Die Vorschubgeschwindigkeit des Metallhohlstrangprofils ist an die Extrusionsgeschwindigkeit der Extrudiervorrichtung 12 angepasst. Gegebenenfalls kann man durch Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Metallhohlprofilstranges 14 die Zellstruktur im Kunststoffhohlprofil 2 beeinflussen, beispielsweise längliche Schaumzellen erhalten, welche mehr oder weniger stark von der Radialrichtung des extrudierten Strangmaterials abweichend verlaufen.
Der durch die Extrudierung 12 vorgeschobene Metallhohlprofilstrang 14 kann an seiner Aussenfläche eine Schicht aus Haftvermittler oder einem Klebmittel aufweisen. Im übrigen kann durch geeignete Rezeptur für das Kunststoffmaterial und geeignete Verfahrensbedingungen ein sattes Anliegen des Kunststoffhohlprofilstabes 2 am Metallhohlprofilstab 1 erreicht werden.
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PATENT CLAIMS
1. Blind and / or casement frames for windows and doors made of plastic hollow profile rods which are stiffened by metal hollow profile rods running in their interior, characterized in that the plastic hollow profile rods (2) consist of foam plastic with a compacted outer skin (3) and transmit longitudinal shear forces to the metal hollow profile rods ( 1) are present.
2. Frame according to claim 1, characterized in that the plastic hollow profile rods (2) are made of foam plastic with a compressed outer skin (3) and inner skin (4).
3. Frame according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic hollow profile rods (2) are materially connected to the metal hollow profile rods (1).
4. Frame according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metal hollow profile rods (1) have profiles on their outer surface that extend transversely to the longitudinal direction of the rod.
5. Frame according to one of claims 1 to 4, characterized in that the basic course of the profile cross-section of the metal profile bars (1) corresponds at least approximately to the basic course of the cross-sectional profile of the plastic hollow profile bars (2).
6. Frame according to one of claims 1 to 5, characterized in that stop and / or sealing strips (7) are formed only by parts of the plastic hollow profile rods (2) and have a larger cross section than the parts of the plastic hollow profile rod (2) resting on the metal hollow profile rod .
7. Frame according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plastic hollow profile rods (2) have sealing ribs (9) running along the stop and / or sealing strips.
8. Frame according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hollow profile rods (1, 2) are connected to one another at the frame corners via corner brackets seated in the metal hollow profile rods.
The invention relates to blind and / or casement frames for windows and doors made of plastic hollow profile rods, which are stiffened by metal hollow profile rods extending in their interior.
The latter can e.g. B. made of light metal or steel.
It is known (FR-PS 1 201 457) to manufacture the frame and casement frames of windows and doors from composite hollow profile rods, which are composed of outer hollow profile rods made of homogeneous thermoplastic and inner hollow profile rods made of light metal. The cross-sectional profile of the plastic hollow profile bars is provided with protruding strips and flanges, whereas the metal hollow profile bar has a simple box profile. Such a composite hollow profile rod is stiffer in comparison to pure plastic hollow profile rods and offers better anchoring options for fittings and the like. Compared with pure metal hollow profile bars, the composite bar is lighter and offers better thermal insulation. There is also no need for additional weather protection.
The invention creates a frame of the type outlined at the outset, which is distinguished from the previously known frame made of composite rods by increased heat and sound insulation and reduced weight with increased flexural rigidity.
According to the invention, in a blind and / or casement frame of the type outlined at the beginning, the plastic hollow profile rods are made of foam plastic with a compacted outer skin and bear longitudinal shear forces on the metal hollow profile rods.
Due to the inventive design of the plastic hollow profile rod from foam with a compressed outer skin, i.e. from so-called integral foam, the composite profile rod is lighter in weight than the above-mentioned known composite profile rod, measured against a comparative profile rod with a given minimum rigidity, because the specific weight of a foam is lower than that of an all-plastic.
Despite the lower weight, the hollow profile rod according to the invention has a comparatively high overall strength due to the compacted, load-bearing outer skin and the stiffening by the metal hollow profile. The integral foam structure of the plastic hollow profile rod provides a relatively high degree of flexibility, so that small ribs and flanges of the plastic hollow profile rod can serve as sufficiently flexible stop and sealing strips without special measures. Despite the high strength, the composite hollow profile rod according to the invention has excellent thermal insulation properties due to the foam structure of the plastic hollow profile rod. The contact between the plastic and the hollow metal profile, which transmits longitudinal shear forces, allows the rigidity to be improved despite the reduced weight.
Compared to the known composite hollow profile rod with an outer profile rod made of solid plastic, the sound insulation and damping properties of the composite hollow profile rod according to the invention are significantly improved because of the different sound hardnesses in the plastic skin, the foam and the metal.
Furthermore, the composite hollow profile rods for frames according to the invention can be produced simply by extrusion with high dimensional accuracy and a clean outer surface. For this purpose, methods can be used as are known per se for the production of hollow profiles from integral foam with or without a metal core (DT-OS 1 729 076 and DT-OS 1 913 921). Here, foamable, non-foamed plastic is extruded from a nozzle corresponding to the hollow profile into a calibration device, where the plastic foams and receives its compacted outer skin through external cooling.
By suitably setting the process conditions, it can be achieved that after the plastic has emerged from the nozzle, first the outer skin is formed from essentially unfoamed plastic material, and then the foaming of the remaining plastic takes place essentially in the radial direction from the outside inwards. Simultaneously with the extrusion of the foam hollow profile rod, the metal core is advanced through the extruder head so that the foam profile is pressed tightly on the outside against the calibration surfaces of the calibration device under the foaming pressure and on the inside against the outer surfaces of the metal core and is calibrated with high dimensional accuracy. There are no sink marks and distortions on the finished hollow plastic profile.
Compared to a plastic hollow profile rod made of solid material, a composite hollow profile rod according to the invention can be extruded at a higher speed, since the inner metal hollow profile rod simultaneously acts as internal cooling, so that the plastic hollow profile rod is also rapidly cooled and solidified from the inside. The cooling effect of the hollow metal profile rod can be further improved if a cooling medium, in particular a cooling gas, is passed through the hollow metal profile rod. In contrast, the hollow profile rods made of solid plastic can practically not be cooled on the inside, so that in view of the slow solidification of the plastic material, due to the poor thermal conductivity of the plastic, it is only possible to run at a low extrusion speed.
With the window or door frame according to the invention there is the possibility of the properties of the hollow foam profile rod by means of the appropriate recipe and process conditions
Adjustments during extrusion in a large area.
The thickness of the outer skin can largely be adjusted by appropriate process conditions. This makes it possible to adapt to the desired overall rigidity.
In addition to the compressed outer skin provided according to the invention, the composite hollow profile rod according to the invention preferably also has a compressed inner skin on the inside of the plastic hollow profile rod, which is formed from a cell structure that is compacted compared to the inner wall thickness areas of the plastic hollow profile rod, albeit to a lesser extent than the outer skin. The degree of compression of the inner skin as well as the outer skin can be controlled by the degree of foaming set by the recipe and process conditions. Just like the compacted outer skin, the inner skin can optionally also be formed initially during extrusion, after which the space between the two skins is then filled with foaming material.
In the simplest case, however, the inner skin is formed by the contact pressure of the foam material, which foams radially from the outside inward, on the hollow metal profile rod and by its cooling effect.
In the case of the composite hollow profile rod according to the invention, the plastic hollow profile rod is intended to bear against the metal hollow profile rod, transmitting longitudinal shear forces. This connection between plastic hollow profile rod and metal hollow profile rod can be created by a material bond between plastic and metal. For this purpose, the metal hollow profile bar can be treated with a suitable adhesion promoter. Additionally or alternatively, the connection can also be brought about by the choice of a corresponding surface quality for the metal hollow profile rod. For example, a z on its outer surfaces. B. use roughened metal hollow profile rod by sandblasting. The hollow metal profile rod can also have profilings running transversely to the longitudinal direction of the rod on its outer surface, for example small grooves and elevations.
In most cases, depressions on the order of one or a few tenths of a millimeter are sufficient. The metal rod can also be provided with small holes. The plastic hollow profile rod is preferably in full contact with the metal hollow profile rod on all sides.
The cross-sectional profile of the profile of the metal hollow profile rods preferably corresponds at least approximately to the cross-sectional profile of the profile of the plastic hollow profile rods. This means that the basic course of the cross-sectional profile of the metal hollow profile rod is largely similar to that of the plastic hollow profile rod. However, there may be deviations, in particular the plastic hollow profile rod can be given additional profiles on its outer surface, which are not also present in detail in the metal hollow profile rod. Stop and / or sealing strips are preferably formed only by parts of the plastic hollow profile rods and have a larger cross section than the parts of the plastic hollow profile rod that bear against the metal hollow profile rod. This simplifies the cross section of the metal hollow profile rod.
The sealing properties of the composite hollow profile rod according to the invention can also be favorably influenced by other appropriate configuration of the profiling of the plastic hollow profile rod. In particular, the plastic hollow profile rods can have sealing ribs running along the stop or sealing strips.
In the case of a blind and / or casement frame according to the invention, it is not necessary to weld the profile rods at the frame corners. The hollow profile bars can rather be attached to the frame corners via z. B. pressed, clamped, mechanically anchored and / or glued corner brackets can be connected to one another, as is known per se. In this case, mechanical fastening of the corner brackets is preferred to loose gluing, because there is no waiting time until an adhesive connection has fully solidified. However, additional gluing can also be used, in particular also in the case of corner angles that work by clamping.
A PVC is preferred as the plastic material for the plastic hollow profile rod. The material thicknesses of the composite profile are preferably 1 to 3 mm for the metal hollow profile rod and 0.5 to 5 mm for the plastic hollow profile rod.
The density of the PVC material for the plastic hollow profile rod is preferably 0.3 to 1.0 g / cm3.
The invention is explained below with reference to exemplary embodiments that can be seen from the drawing. In the drawing shows:
1 shows a typical example of a composite profile rod forming a frame according to the invention in cross-sectional view, and FIG
Fig. 2 is a schematic drawing to explain the production of the composite profile bar.
The frame profile for a window or door, shown in cross section in FIG. 1, consists of an inner metal hollow profile rod 1, for. B. made of steel or a solid light metal alloy and an outer plastic hollow profile rod 2 made of rigid foam with an outer skin 3 and inner skin 4 that is compressed with respect to the inside of the profile wall.
The basic shape of the cross-sectional shape of the metal hollow profile rod 1 corresponds approximately to that of the plastic hollow profile rod 2. On the outside, however, the profiling of the plastic hollow profile rod 2 differs from that of the metal hollow profile rod 1 in part. For example, two small steps are formed at 5 on the outside of the plastic hollow profile rod 2, whereas there is only one step at the corresponding point of the metal hollow profile rod 1. In the exemplary embodiment, the plastic hollow profile rod 2 also has two protruding ribs 6 on its one longitudinal edge, whereas the metal hollow profile rod 1 does not have corresponding profile ribs here.
On two diametrically opposite longitudinal edges of the composite profile rod, relatively thick-walled stop and sealing strips 7 are formed by the plastic hollow profile rod 2, and at the corresponding points the metal hollow profile rod 1 has corresponding hollow ribs 8, but with their free ends at a large distance from the free ends of the stop strips 7 of the plastic hollow profile rod 2 ends. The wall thickness for the stop strips 7, measured in a plane parallel to the frame plane, is thus higher than the corresponding wall thickness of the plastic hollow profile rod at the other profile locations.
With the exception of the sealing ribs 9, the outer contour of the plastic hollow profile rod is known from the window profile rod program sold by the applicant under the name Pirmat and is therefore not explained in more detail.
On the inside of the stop strips 7 provided as sealing surfaces, a sealing nose 9 is formed on the very outside. The sealing lugs 9 enable a high sealing effect to be achieved with simple means.
The metal hollow profile rod 1 is formed from an extruded profile. In the exemplary embodiment, longitudinal ribs 10 are formed on the inside of the metal hollow profile 1, which contribute to improving the flexural rigidity. In addition, small longitudinal ribs 11 are also formed on the outer surface of the metal hollow profile rod, which are embedded in the material of the plastic hollow profile rod 2 and improve the connection between the two hollow profile rods. The metal hollow profile rod 1 is preferably provided with small transverse profiles on its outer surfaces, for example correspondingly grooved or grooved. Even small depressions on the order of a few tenths of a millimeter considerably improve the resistance to longitudinal displacement of the hollow profiles relative to one another.
The production process for the composite profile from FIG. 1 can be seen schematically from FIG. The extrusion device 12 shown has a slot nozzle 13 which essentially follows the external course of the profile of the plastic hollow profile rod 2. In the area delimited by the slot nozzle 13, the extrusion device 12 is pierced, so that a metal profile strand 14 with the profile of the metal hollow profile rod 1 can be advanced through the bore in the extrusion direction. At the slot nozzle 13, the extrusion device 12 is followed by a cooled calibration device 15 with a calibration channel which is profiled according to the external profile of the plastic hollow profile rod 2. Between the calibrating device 15 and the metal hollow profile strand 14 there is a gap in which the plastic is extruded from the slot nozzle 13.
The slot nozzle 13 runs very close to the outer circumference of the gap, so that the extruded, as yet non-foamed plastic material, when exiting the slot nozzle 13, comes into contact with the cooled calibration device 15 on the outer side of the gap and is solidified there essentially without foaming, after which the remaining extruded material foams essentially radially inwards until it is pressed against the outer surface of the metallic hollow profile strand.
The hollow profile strand 14 not only cooperates with the calibration device 15 as an internal calibration, but it also contributes to the internal cooling of the plastic hollow profile strand.
If necessary, a cooling gas can be passed through the metal hollow profile strand 14 in order to improve the cooling.
Due to the additional internal cooling, the extruded plastic material solidifies relatively quickly, so that it is possible to work at a high extrusion speed. The feed speed of the hollow metal extruded profile is adapted to the extrusion speed of the extrusion device 12. If necessary, the cell structure in the hollow plastic profile 2 can be influenced by changing the feed speed of the hollow metal profile strand 14, for example elongated foam cells can be obtained which deviate more or less from the radial direction of the extruded strand material.
The hollow metal profile strand 14 advanced through the extrusion 12 can have a layer of adhesion promoter or an adhesive on its outer surface. Moreover, by means of a suitable formulation for the plastic material and suitable process conditions, the plastic hollow profile rod 2 can be in full contact with the metal hollow profile rod 1.