DE10015986C2

DE10015986C2 - Verbundprofil und Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils

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Publication number: DE10015986C2
Application number: DE10015986A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Habicht
Original assignee: Schueco International KG
Current assignee: Schueco International KG
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2020-04-01
Also published as: HK1054259A1; CA2399546C; WO2001075259A1; UA75354C2; PL357953A1; AU2001260151A1; JP4898058B2; EP1268968A1; US7165367B2; HRP20020788B1; JP2003529693A; CZ20023239A3; DE10015986A1; EA003650B1; ATE509174T1; IL151067A0; EA200200999A1; NO318478B1; HUP0204396A2; EE200200449A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so wie ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils nach dem Oberbegriff des An spruches 29.

Ein gattungsgemäßes Verbundprofil und ein Verfahren zur Herstellung des Verbund profils sind aus der DE 28 26 874 bekannt. Es wird hier ein Verbundprofil geschaffen, welches sich dadurch auszeichnet, daß der feste Sitz der Isolierprofile in den Nuten der Profilschienen weniger ermüdungsgefährdet ist.

Dabei werden nach loser Montierung von Profilschienen und Isolierprofilen die Iso lierprofilschienen auseinandergespannt, so daß sich die in die hinterschnittenen Teile eingreifenden Schenkel eines jeden Isolierprofils an Anschlagsflächen der hinter schnittenen Teile der Nuten anpressen, woraufhin die Vorsprünge durch plastisches Verformen der betreffenden Nutstege zumindest im Bereich der Nutstegwurzel erzeugt werden und wobei die Nutstege im übrigen unverformt bleiben.

Es wird also nicht etwa eine Einstellung auf eine minimale Toleranz erzielt, sondern es wird jeweils durch ein maximales Auseinanderspannen der Profilschienen nach dem Montieren der Isolierprofile eine Addition der Einzeltoleranzen der Einzelbauteile er reicht.

Ein weiteres Profil - welches sich hinsichtlich seiner wärmedämmenden Eigenschaf ten als wegweisend erwiesen hat - ist aus der DE 25 52 700 bekannt. Der Grundauf bau des Profils dieser Schrift entspricht der anliegenden Fig. 1. Es besteht aus einem ersten und einem zweiten Metallprofil und zwei zueinander parallel ausgerichteten Isolierprofilen, welche die Metallprofile miteinander verbinden. In Aufnahmenuten der Metallprofile eingreifende Fußabschnitte der Isolierprofile sichern die Isolierstege ge gen ein Herausfallen aus den Aufnahmenuten, wobei diese Sicherungswirkung gegen das Herausfallen durch einen Preßsitz des Isoliersteges in der Aufnahmenut erhöht wird, der dadurch realisiert wird, dass die äußeren oder inneren Stege beim Einsetzen der Isolierabschnitte in die Aufnahmenuten an die Isolierstege angeformt bzw. ange preßt werden.

Die Herstellung des Verbundprofils folgt folgendem Schema. Zunächst werden die Metallprofile derart relativ zueinander gegeneinander ausgerichtet, dass sich die Iso lierprofilaufnahmenuten gegenüberstehen. In die Aufnahmenuten werden dann die Isolierprofile eingeschoben bzw. eingelegt. Die Metallprofile werden sodann in einer Montagevorrichtung relativ zueinander ausgerichtet und gegeneinander verspannt, wobei die Spannkräfte auf die Außenflächen einwirken. Der Verbund wird dadurch fixiert, dass Stege an das Isolierprofil plastisch angeformt werden.

Die Anformung der Stege kann mittels einer Montagevorrichtung erfolgen, bei der entweder das Profil durch die Vorrichtung bewegt wird oder aber die Vorrichtung über das ortsfeste Profil zur Anformung der Stege geführt wird.

Das Bautiefenmaß bzw. die Bautiefe des gattungsgemäßen Verbundprofils berechnet sich als die Summe der hintereinander geschalteten Bautiefenmaße der einzelnen Ele mente erstes Metallprofil, Isolierprofil und zweites Metallprofil. Es ergibt sich also nach dem Stand der Technik ein Bautiefenmaß, das von der Summe der Einzeltoleran zen überlagert wird. Eine genaue Beschreibung der Toleranzbedingungen des Profils der Fig. 1 ist der detaillierteren Figurenbeschreibung zu entnehmen.

Die Toleranzen der Metall- und Kunststoffprofile lassen sich herstellungsbedingt - im wesentlichen werden zur Herstellung die technisch komplexen Verfahren eines Strangpressens der Metallprofile bzw. eines Extrudierens der Kunststoffprofile (Iso lierprofile) gewählt - über Mindestmaße nicht weiter einschränken, was bereits zu er heblichen Mehrkosten bei der Herstellung der Profile führt. Durch die Addition der Toleranzen der Einzelbauteile entstehen somit relativ große Abweichungen. die sich in der Praxis auf eine Gesamttoleranz g = ±0,7 mm addieren können. Hinzukommen dann noch die bereits erwähnten Vorrichtungstoleranzen, die aber ohnehin sehr gering Ausfallen und sogar nahezu gegen Null gehen können.

Die wärmegedämmten Verbundprofile für Fenster, Türen und Fassaden werden zu Rahmen oder Riegel-/Pfosten-Konstruktionen zusammengefügt, bei denen die Profile auf Gehrung geschnitten werden oder stumpf aneinander anstoßen. Die großen Tole ranzen der unterschiedlichen zueinander gebrachten Profile bedingen verschiedene Probleme. So ergibt sich durch die großen Toleranzen u. U. eine unsaubere Optik. Durch die Toleranzen können aber auch scharfkantige Profilschnitte entstehen, welche ein Verletzungspotential beim Bedienen oder Reinigen mit sich bringen. Die Toleran zen bewirken neben diesen Effekten auch technische Schwierigkeiten in der Verbin dertechnik bzw. bei der mechanischen Bearbeitung solcher Profile hinsichtlich des Sägens und Einfräsens von Beschlagteilen und Zubehör, sowie Funktionsmängel der fertigen Bauelemente (z. B. Undichtigkeiten, Schwergängigkeit usw.).

Die Erfindung zielt angesichts dieser Problematik darauf ab, die Gesamttoleranz des Verbundprofils zu verringern und die eingeschränkten Toleranzen der Einzelprofile aufzuheben.

Die Erfindung erreicht dies in Hinsicht auf das Verbundprofil durch den Gegenstand des Anspruches 1 und in Hinsicht auf das Herstellungsverfahren durch den Gegen stand des Anspruches 29.

Bei dem Verfahren zur Herstellung des Verbundprofils werden die Außenflächen der Metallprofile somit durch eine Montagevorrichtung auf dem Sollmaß G gehalten. Die in diesem Zustand von den Isolierprofilen eingenommene Lage innerhalb der Auf nahmenuten wird - z. B. auf einfache Weise durch Anformen der Stege in die Position eines Preßsitzes - fixiert und eingefroren. Damit erreicht die Gesamttoleranz in Bezug auf das Sollmaß G des Verbundprofils eine Größe, welche im wesentlichen der Vor richtungstoleranz entspricht, obwohl die Einzeltoleranz der Metall- und Isolierprofile gegenüber dem Stand der Technik nicht eingeengt zu werden braucht, sondern vergrö ßert werden kann, was zur Vereinfachung des Herstellverfahrens der Einzelprofile und zu erheblicher Kostenreduzierung führt.

Bevorzugt wird zwischen dem wenigstens einen Metallprofil und dem wenigstens ei nen Isolierprofil wenigstens ein Federelement und/oder ein elastisch komprimierbares Element angeordnet und/oder ausgebildet, welches vorzugsweise einstückig mit oder separat zu dem wenigstens einen Metallprofil und/oder dem wenigstens einen Isolier profil ausgebildet ist. Nach einem Ausführungsbeispiel kann das elastisch kompri mierbare Element auch in dem in dem wenigstens einen Spalt angeordnet sein und die sen ganz oder teilweise ausfüllen. Das Federelement muß derart dimensioniert werden, daß es das Isolierprofil und das Metallprofil so auseinander drückt, daß deren Außen seiten an der Montagevorrichtung anliegen oder zur Anlage kommen. Das Federele ment kann - wie auch das elastisch komprimierbare Element - den Spalt auch teilwei se oder ganz ausfüllen.

Die Erfindung eignet sich für jedes Verbundprofil, bei dem wenigstens ein Kunststoff- und ein Metallprofil - insbesondere aus Leichtmetall wie Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung, aber auch Stahl - zu einem Verbundprofil zusammengefügt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein wärmegedämmtes Verbundprofil nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes wärmegedämmtes Verbundprofil;

Fig. 3-12 den Verbindungsbereich zwischen einem Metallprofil und einem Isolier profil in verschiedenen Montagestadien (Fig. 2, 3, 4) und/oder nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung (Fig. 5-12);

Fig. 13 ein weiteres erfindungsgemäßes wärmegedämmtes Verbundprofil; und

Fig. 14 ein weiteres erfindungsgemäßes wärmegedämmtes Verbundprofil aus einem Metallprofil und einem Isolierprofil mit einem direkt an dieses angeformten Außen- oder Innenprofil.

Fig. 1 zeigt ein wärmegedämmtes Verbundprofil, das aus einem ersten Metallprofil 1, einem zweiten Metallprofil 2 und zwei zueinander parallel ausgerichteten Isolierpro filen 3a, 3b besteht. Zur Realisierung einer isolierenden Wirkung zwischen den Me tallprofilen 1, 2 ist mindestens eines der Isolierprofile 3 vorzusehen. Die Isolierprofile 3 weisen im wesentlichen eine langgestreckte stegartige Form auf und greifen jeweils mit ihren Endabschnitten 9 - Fußabschnitt genannt - in Isolierprofilaufnahmenuten 4 (nachfolgend Aufnahmenuten 4 genannt) ein. Die Isolierprofilaufnahmenuten weisen jeweils einen Nutgrund 4' und zwei im wesentlichen senkrecht zum Nutgrund 4' sowie parallel zu den Isolierprofilen 3 ausgerichtete äußere Stege 7a sowie einen den beiden Aufnahmenuten gemeinsamen inneren Steg 7b auf. Die insgesamt drei Stege 7 sind im wesentlichen zueinander parallel ausgerichtet, wobei der mittlere Steg 7b an seinen zu den Isolierprofilaufnahmenuten 4 gewandten Seiten einen Hinterschnitt 7' ausbildet, in den ein seitlicher, schräg zur Haupterstreckungsrichtung der Isolierprofile 3 ausge richteter Vorsprung 3' eingreift. An der Anlagefläche zu den äußeren Stegen 7a ist die Isolierprofilwandung dagegen in direkter Anlage zum jeweiligen Isoliersteg zu diesem im wesentlichen parallel ausgerichtet.

Anzumerken ist, dass die Fußabschnitte 9 relativ zur Haupterstreckungsebene der Iso lierprofile zwischen den beiden Metallprofilen 1, 2 etwas parallel zur Haupterstrec kungsebene seitlich versetzt ausgebildet sind, so dass sich ein Absatz 3" ausbildet, welcher im wesentlichen direkt in der Erstreckungsebene des Steges 7 der Aufnahme nut 4 liegt. Druckkräfte in der Richtung der Erstreckungsebene der Isolierstege 3 wer den somit nicht direkt über die Stirnseite der Stege 7 und die Isolierprofile 3, sondern aber über deren Fußabschnitte 9 abgeleitet.

Die Fußabschnitte 9 der Isolierabschnitte sichern die Isolierstege 3 also gegen ein Her ausfallen aus den Aufnahmenuten 4, wobei diese Sicherungswirkung gegen das Her ausfallen durch einen Preßsitz des Isoliersteges 3 in der Aufnahmenut 4 erhöht wird, der dadurch realisiert wird, dass die äußeren Stege 7 beim Einsetzen der Isolierab schnitte 3 in die Aufnahmenuten 4 an die Isolierstege angeformt bzw. angepreßt wer den. Alternativ (hier nicht dargestellt) können anstelle der äußeren Stege auch die in neren Stege anformbar ausgelegt sein.

Die Herstellung des Isolierprofils folgt folgendem Schema. Zunächst werden die Me tallprofile 1, 2 derart relativ zueinander gegeneinander ausgerichtet, dass sich die Iso lierprofilaufnahmenuten 4 gegenüberstehen. In die Aufnahmenuten werden dann die Isolierprofile 3 eingeschoben bzw. eingelegt. Die Metallprofile 1, 2 werden sodann in einer Montagevorrichtung relativ zueinander ausgerichtet und gegeneinander ver spannt, wobei die Spannkräfte auf die Außenflächen 5, 6 einwirken. Der Verbund wird dadurch fixiert, dass die äußeren Stege 7a an das Isolierprofil plastisch angeformt wer den.

Die Anformung der Stege 7 kann mittels einer Montagevorrichtung erfolgen, bei der entweder das Verbundprofil durch die Vorrichtung bewegt wird oder aber die Vorrichtung über das ortsfeste Profil zur Anformung der Stege 7 geführt wird.

Das Bautiefenmaß bzw. die Bautiefe G berechnet sich als die Summe der hintereinan der geschalteten Bautiefenmaße der einzelnen Elemente erstes Metallprofil 1 (Bautiefenmaß A), Isolierprofil 3 (Bautiefenmaß C) und zweites Metallprofil 2 (Bau tiefenmaß B). Es gilt also:

G = A + B + C.

Das Bautiefenmaß G des Profils wird bei diesem Stand der Technik insbesondere da durch bestimmt, dass die Isolierprofile 3 mit ihren Fuß-Stirnkanten im Nutgrund 4' der Aufnahmenuten 4 anliegen. Diese Konstruktion bedingt, dass sich auch die in der Pra xis zwangsläufig auftretenden Toleranzen der einzelnen Profile 1, 2, 3 gegenüber ih rem Sollmaß gemeinsam mit der Toleranz der Montagevorrichtung zu einer Ge samttoleranz addieren. Es gilt:

g = a + b + c + vt,

wobei:
g = Gesamttoleranz des Verbundprofils in der Erstreckungsrichtung der drei hintereinander geschalteten Profile 1, 2, 3.
a = Einzeltoleranz des Profils 1;
b = Einzeltoleranz des Profils 2;
c = Einzeltoleranz des Profils 3
vt = Vorrichtungstoleranz der Montagevorrichtung.

Es ergibt sich also nach dem Stand der Technik ein Bautiefenmaß G, das von der Summe der Einzeltoleranzen a, b, c, vt überlagert wird.

Die Vorrichtungstoleranz vt der Montagevorrichtung ist relativ klein gegenüber den Einzeltoleranzen der Isolierprofile 1, 2, 3. Es gilt daher in Näherung:

g ≈ a + b + c.

Die Einzeltoleranzen a, b, c ergeben sich jeweils aus der Summe der maximalen posi tiven Toleranzen +a1, +b1, +c1 und der negativen Toleranzen -a2, -b2, -c2. Analoges gilt für die Gesamttoleranz g.

Es gilt daher für die maximale positive Abweichung +g1 und die maximale negative Abweichung -g2

+g1 = a1 + b1 + c1

-g2 = -a2 - b2 - c2.

Wie bereits erwähnt, erreichen +g1 und -g2 Werte von bis zu 0,7 mm.

Hier geht die Erfindung einen anderen, vorteilhafteren Weg. Fig. 2 zeigt den Verbund bereich eines wärmegedämmten Verbundprofils nach der Erfindung, bei dem die Ein zelbautiefenmaße A, B und G so aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen dem jeweiligen Isolierprofil 8a, 8b und dem Nutgrund 4' des jeweiligen Metallprofils 1 oder 2 jeweils ein Spalt S1, S2 mit einem Maß s1, s2 verbleibt. Das Gesamtspaltmaß s = s1 + s2 der Spalte S1 und S2 liegt je nach den Toleranzen der Einzelbauteile zwi schen Null und dem Betrag der Summe aus den maximalen negativen Einzeltoleranzen -a2, -b2, -c2. Der Grundaufbau des Verbundprofils und der Einzelprofile 1, 2 und 8 braucht gegenüber dem Stand der Technik im wesentlichen nur im Bereich der Auf nahmenuten 4 verändert zu werden und mündet bevorzugt lediglich in einer Änderung der Isolierprofile 8.

Die maximale Spaltweite ergibt sich dann, wenn alle Einzelbauteile die maximale Minustoleranz erreichen, da sich das Summenspaltmaß s1 + s2 der Spalte S1 + S2 aus der Summe aller im konkreten Fall auftretenden positiven und negativen Toleranzen (Summe der Toleranzfelder) ergibt.

In dem Fall, dass die Einzelbauteile sämtlichst im maximalen Plustoleranzbereich lie gen, geht die Summe aus den Spaltmaßen s1 und s2 der Spalte S1, S2 gegen Null. Es kann jedoch auch hier ein zusätzlicher (Mindest-)Spalt vorgesehen sein, der sich auch noch dann ergibt, wenn bereits alle Plustoleranzen ausgeschöpft wurden.

Im Ergebnis stellt sich auf diese Weise eine Gesamtbautiefe ein, die unabhängig von den Einzelbauteiltoleranzen ist und lediglich durch Vorrichtungstoleranzen vt beein flußt wird, also gegen Null geht, wenn die Vorrichtungstoleranz vernachlässigbar klein ist.

Eine Voraussetzung für die Durchführung des Verfahrens ist, dass das Isolierprofil 8, vorzugsweise dessen Isolierprofilfußabschnitt 9, relativ zu den Metallprofilen 1, 2 in Bautiefenrichtung G jeweils um den Betrag des Weges der halben maximalen negati ven Gesamttoleranz -g2 in der Aufnahmenut 4 beweglich ist.

Das heißt, dass der Isolierprofilfußabschnitt 9 im Regelfall - da sich die Gesamttole ranz nur selten auf die positive Gesamttoleranz einstellt - lediglich an einer parallel zur X-Ebene verlaufenden Fläche 10, 20 und/oder 11 des Hinterschnittes 7' zur Anlage kommt. Im Bereich des formschlüssigen Hintergriffes des Isolierprofilfußes 9 ist ein entsprechender Spalt 12 vorgesehen.

Nachfolgend wird die Montage des erfindungsgemäßen Verbundprofil beschrieben.

Bei dem Verfahren zur Herstellung des Verbundprofils sind die zueinander parallelen Außenflächen 5 und 6 der Profile 1 und 2 durch eine Montagevorrichtung auf dem Sollmaß G zu halten. Bei einer Montagevorrichtung mit ortsfesten Profilen kann dieses durch Spanneinrichtungen erfolgen. Die dann von den Isolierprofilen 8 eingenommene Lage innerhalb der Aufnahmenuten 4 wird durch Anformen der Stege 7 in die Position eines Preßsitzes fixiert und eingefroren. Damit erreicht die Gesamttoleranz G des Ver bundprofils eine Größe, welche im wesentlichen der Vorrichtungstoleranz entspricht.

Beim Durchlauf eines Verbundprofils durch eine stehende Montagevorrichtung ist es erforderlich, dass die Flächen 5 und 6 der Metallprofilschalen 1 und 2 während der Anformvorganges der Stege 7 an die Führungsrollen bzw. Führungsflächen der Vor richtung angedrückt werden. Dieses kann z. B. auf einfache Weise durch Führungsrol len, die an außen liegenden Stegen angreifen, oder durch ein elastisches Federelement 13 (siehe Fig. 3) erfolgen, das beispielsweise in die Hohlkammer zwischen den Profil schalen/Metallprofilen und den Isolierleisten/-profilen für den Verbundvorgang einge setzt wird. Dieses Federelement 13 wirkt in der mit X gekennzeichneten Ebene und drückt die beiden Metallprofile bzw. Profilschalen 1 und 2 gegen die Vorrichtungsbe grenzungen V1, V2 auseinander.

In den beiden zuvor beschriebenen Verfahren nehmen die Isolierprofile 8 in der Auf nahmenut 4 eine zufällige Lage ein, was zwei unterschiedliche Spaltmaße s1, s2 an einem Isolierprofil 8 zu Folge haben kann.

Ein Ausgleich der Spaltmaße s1, s2 der einander gegenüberliegenden Spalte S1, S2 durch ein Ausrichten des Isolierprofils 8 in einer mittleren Lage zwischen den Metall profilen 1, 2 läßt sich durch zwei Federelemente 14a, 14b erreichen, die jeweils zwi schen dem Metallprofil 1 und dem Isolierprofil 8 sowie zwischen dem Metallprofil 2 und dem Isolierprofil 8 - hier im wesentlichen zwischen der Stirnseite des Steges 7 und dem Absatz 8" des Isolierprofils - angeordnet sind. Neben der Zentrierung des Isolierprofils relativ zu den beiden Metallprofilen 1, 2 übernehmen die Federelemente 14 auch die Aufgabe des Auseinanderpressens der beiden Metallprofile 1, 2, so dass diese mit ihren Außenflächen oder Außenkanten 5, 6 an der Vorrichtungsbegrenzung anliegen. Ein separates Federelement 13 oder ein sonstiges Vorrichtungsmittel zum Auseinandertreiben der beiden Metallprofile ist damit nicht mehr notwendig. Die Fe derelemente 14 an dem Isolierprofil 8 ersetzen somit die Funktion eines Fe derelementes 13 bzw. besondere Haltevorrichtungen für die Metallprofile 1 und 2 an der Montagevorrichtung und realisieren damit eine besonders einfache und vorteilhafte Lösung der Erfindung.

Die Fig. 3 zeigt das Verbundprofil in noch nicht verbundenem Zustand. Die Anform stege 7 sind noch nicht an die Isolierprofile 8 angeformt. Die Federelemente 14 sind in Richtung der X-Achse des Profils entspannt und treiben damit die Metallprofile 1 und 2 über das Sollmaß G hinaus auseinander.

Beim Durchlaufen der Vorrichtung werden die Federelemente 14 komprimiert, so dass sie eine Rückstellkraft auf die Metallprofile 1, 2 ausüben, welche die Anlage der Me tallprofile 1 und 2 an der Vorrichtung selbst sicher stellt.

Fig. 4 entspricht der Fig. 2 in der endgültigen fixierten Verbundposition der Metallpro file 1 und 2 mit den Isolierprofilen 8. Die Nutstege 7 sind an den Fußabschnitt 9 der Isolierprofile angeformt, wobei zur Schubvermittlung zwischen in einer seitlichen Ausnehmung (Nute) im Fußabschnitt 9 des Isolierprofils 8 ein verzahnter bzw. gerän delter Draht 15 angeordnet ist, der mit einem Teil seines Außenumfanges an der In nenseite der Stege 7a anliegt und mit diesem einen Formschluß in Längsrichtung des Profils eingeht. Das Federelement 14 ist in der x-Achse so dimensioniert, dass es be züglich des Verformungsweges eine möglichst gleichmäßige bzw. konstante Feder kraft ausübt. Die Dicke der Federelemente 14 in Richtung der X-Achse beträgt in den meisten Anwendungsfällen der Praxis mindestens 2 mm.

Fig. 5 zeigt anhand einer Ausschnittsvergrößerung eines weiteren Ausführungsbei spiels detailliert die Einspannsituation des Fußes 9 des Isolierprofils 8 in einem der Metallprofile 1, 2. Bei dieser Ausführungsform weist das Federelement 14 im Anlage bereich 19 zum Isolierprofil zur Stegaußenseite hin und im Anlagebereich 18 zu den Metallprofilen relativ zum übrigen Federelementmaterial weichere Dichtlippen 16 und 17 auf.

Das Federelement 14 besteht hier bevorzugt aus einem Kunststoff und wird derart aus gelegt, dass eine elastischfedernde oder formfedernde Wirkung gegeben ist. Es weist damit eine härtere Konsistenz als die Dichtungen 16 und 17 auf. Die Dichtungen 16 und 17 können einstückig mit dem Federelement 14 durch Koextrusion, Kleben oder auf sonstige Weise mechanisch verbunden sein. Die Dichtungen 16 und 17 weisen ei ne (vorzugsweise ausschließlich) für Dichtungsaufgaben geeignete weichere Konsi stenz auf.

Zum Beispiel kann das Federelement 14 aus einem gummiartigen Werkstoff wie APTK, Silikon oder ähnlichem mit einer Shorehärte von ca. 60 ausgeführt sein, wäh rend die einstückig angeordneten Dichtungen 16 und 17 eine geringere Shorehärte für die spezielle Aufgabe der Dichtung aufweisen.

Fig. 6 zeigt eine gegenüber Fig. 5 geänderte Geometrie der Aufnahmenut 4. Der Iso lierprofilfußabschnitt 9 liegt dort an einer Wand 20 an, die parallel zur X-Achse bzw. Haupterstreckungsebene des Verbundprofils orientiert ist. In diesem Fall findet zwi schen der Wand 20 und dem Isolierleistenfußabschnitt 9 ein Kraftschluß statt, ähnlich der Fig. 5, jedoch ohne einen Hinterschnitt, der in der Fig. 5 als Schrägfläche ausge bildet ist. Auch bei dieser Variante der Erfindung wird das Grundprinzip der Spalte S1, S2 zwischen den Isolier- und Metallprofile realisiert. Der Hinterschnitt 7' stellt allerdings eine insbesondere in Hinsicht auf die Aufnahme von Zugbelastungen be sonders stabile und vorteilhafte Variante der Erfindung dar. Wesentlich ist, dass das Isolierprofil bzw. hier dessen Fußabschnitt 9 in X-Richtung bei der Montage ver schieblich ist.

Bei der Variante der Fig. 7 liegt der Isolierprofilfußabschnitt 9 ebenfalls an einer Wand 20 der Metallprofile an. Er weist aber am freien Ende der Wandung 20 einen im wesentlichen senkrecht zur X-Achse ausgerichteten Vorsprung 21 auf, der für einen sicheren, ausfallsicheren Eingriff des Isolierleistenfußes 9 in eine entsprechend ausge formte Ausnehmung 21' der Metallprofile dient, ohne dass der Nutgrund 4' der Nut 4 bei einer Spaltbreite S größer Null kontaktiert wird. Für das durch die Toleranzen vor gesehene Bewegungsspiel des Isolierprofilfußes 9 ist ein Spalt 12 vorgesehen.

Fig. 8 zeigt ein Isolierprofil 22, bei dem das Federelement 23 auf die gegenüberliegen de Seite zum inneren Steg 24 verlegt ist, d. h., das Federelement 23 wirkt nunmehr zwischen der Stirnseite der inneren Isolierleiste 22 und dem Metallprofil 1, 2 über den Nutsteg 24 (hier in gebogener Form), an dem das Federelement 23 zur Anlage kommt.

Fig. 9 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, bei welcher das Federelement 25 in eine Nut bzw. Tasche 25' in der Stirnseite 26 des Isolierleistenfußes 9 eingesetzt ist und den Spalt S überbrückt. Es kann den Spalt theoretisch sogar weitgehend oder ganz ausfüllen und/oder einstückig an das Isolierprofil angeformt sein. Alternativ kann die Nut mit dem Federelement auch im Metallprofil ausgebildet werden (hier nicht darge stellt).

Die beschriebenen Ausführungen nach Fig. 3 bis Fig. 9 weisen Federelemente 14, 23, 25 auf, die mit dem Isolierprofil 3, 8, 22, 27 eine Baueinheit bilden.

Die Isolierprofile bestehen aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoff, vor allem aus Polyamid, PVC oder ähnlichem, wobei die Federelemente vorzugsweise in Nuten oder Aussparungen am Isolierprofil (oder alternativ am Metallprofil) eingesetzt wer den. Die Nuten können die Federelemente form- oder kraftschlüssig halten. Die Fe derelemente können andererseits auch auf einfache Weise durch Koextrusion, Kleben oder ähnliches an den Isolierleisten einstückig angeordnet werden. Die Form der Fe derelemente 14, . . . ist auf die dargestellten Ausführungen nicht beschränkt.

Die Federelemente können andererseits auch mit der Isolierleiste einstückig und (oder materialidentisch - z. B. als Federabschnitte in einstückiger Ausbildung mit dem Iso lierprofil) ausgebildet werden, wobei dann die Konsistenz der Federelemente hinsicht lich ihrer Härte und Kompressibilität unterschiedlich sein kann.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Detail eines Eingriffes der Isolierleiste in eine entsprechende Aufnahmenut an den Metallprofilen. In die Stirnseite 26 ist eine Ausnehmung bzw. Tasche 28 eingelassen, an deren einer Nutseite eine leistenartige Federzunge 29 ange ordnet ist. Die Tasche/Nut 28 ist so bemessen, dass die Federzunge 29 im Falle des Anliegens der Stirnseite 26 am Nutgrund der Metallprofile vollständig von der Tasche 28 aufgenommen wird.

Fig. 11 zeigt, daß anstelle des Federelementes 14 gemäß Fig. 5 eine Federzunge 30 am Absatz 8" vorgesehen ist, die sich gegen den zugehörigen Anformsteg 7 des je weiligen Metallprofils 1, 2 abstützt und die Federwirkung in Hinsicht auf das Anliegen der Metallprofile an den Vorrichtungsbegrenzungen V1, V2 ausübt.

Fig. 12 zeigt eine Federzunge 31 als Ersatz des Federelementes 23 gemäß Fig. 8, wel che sich federnd gegen den mittleren, zum Fußabschnitt hin gebogenen Nutsteg 24 der Metallprofile abstützt.

Das vorstehend Gesagte gilt auch für Profile, bei denen nicht die äußeren Profilstege 7 sondern die inneren Stege 7, 7b oder 24 angeformt (z. B. angepreßt, angerollt) werden und wenn die Federungen 29, 30, 31 an den Metallprofilen 1, 2 einstückig oder separat angeordnet sind (nicht dargestellt).

Fig. 13 zeigt ein erfindungsgemäßes wärmegedämmtes Verbundprofil mit einer (von außen nahezu unveränderten) Geometrie nach Art der Fig. 1, bei dem sich die Fe derelemente 14 in ihrer Wirkposition zwischen den Metallprofilen 1, 2 und dem Iso lierprofil 8 befinden und mit diesem eine Baueinheit bilden. Die Federelemente 14 sind gemäß dieser Figur mit einem weitestgehend reißfesten Faden 32 versehen, der dann im Federelement vorgesehen ist, wenn dieses aus einem werkstoffelastischen Material, wie Gummi o. ä. besteht, um ein Strecken zu verhindern, ein Verschlechtern der Federeigenschaften des Federelementes beim Montieren des Federelementes in das Isolierprofil zu vermeiden.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das wenigstens eine Isolierprofil 80 einstückig mit einem Außen- oder Innenprofilabschnitt K aus Kunststoff ausgebildet ist, so daß entsprechend entweder an der Außen- oder an der Innenseite des Verbundprofils kein zweites Metallprofil mehr erforderlich ist. Auch bei diesem Verbundprofil wird ein erfindungsgemäßer Spalt S zwischen dem einen Metallprofil 1, 2 und dem Isolierprofil 80 ausgebildet.

Hinsichtlich der Toleranzen ist noch folgendes anzumerken. In der Regel geht man bei dem Vermaßen von Bauteilen von den sogenannten theoretischen Nennmaßen aus, die in der Fig. 1 mit A, B und C gekennzeichnet sind. Ausgebend von diesen Nennmaßen ergibt sich ein fertigungsbedingtes Toleranzfeld, welches dem Nennmaß zugeordnet werden kann.

Das Toleranzfeld kann z. B. das Nennmaß als Ober- bzw. Untergrenze haben; dann ergibt sich das gesamte Toleranzfeld ins Minus oder ins Plus.

Das Nennmaß kann aber einen Wert innerhalb des Toleranzfeldes darstellen, so dass sich daraus eine Plusüberschreitung und eine Minusüberschreitung zum Sollmaß er gibt.

Für den vorliegenden Fall insbesondere nach Fig. 2 bedeutet dies, dass entweder alle Nennmaße so zu ändern sind, entsprechend der Anordnung des Toleranzfeldes, damit in jedem Fall an jedem Ende des Isolierprofils ein Spalt S entsteht. Man hat aber auch die Möglichkeit. z. B. die Nennmaße und die Toleranzlage gemäß Fig. 1 aus dem Stand der Technik, die Metallprofile betreffend, zu übernehmen, dann ist aber das Nennmaß C der Isolierleiste so zu ändern, dass sich ebenfalls der Spalt unter Kompensation sämtlicher Toleranzfelder zwischen Null und einem Maximum ergibt.

Für diese Fälle ergeben sich neue Nennmaße C und/oder A und B.

Die Breite der Spalte S muß ferner nicht auf das Kleinstmaß Null festgelegt werden. Es kann grundsätzlich ein Minimalspalt definiert werden mit der Spaltdicke s(min), zu der sich im Extremfall die Toleranzfelder der drei Einzelbauteile hinzuaddieren und somit die Gesamtspaltbreite s(max) ergeben.

Die Erfindung verbessert zusammengefaßt auf einfache Weise die Verbindungstechnik der Profile durch eine Konstruktion und ein zugehöriges Herstellverfahren, bei der/dem sich die Einzelbauteiltoleranzen auf einfache Weise nicht mehr (oder zumin dest nur in geringem Umfang) auf die Gesamtbautiefe G des Profils auswirken, ohne daß die äußere Ansicht des Verbundprofils für den Betrachter nennenswert geändert wird. Bereits durch eine einfache konstruktive Änderung im Verbindungsbereich der Kunststoff- und Metallprofile ist es vielmehr möglich, das Sollmaß des übergreifenden Verbundprofils zu verringern, ohne daß es notwendig wäre, die Sollmaße der Einzele lemente des Profils ebenfalls zu verändern.

Nachfolgend werden noch einige Formeln zur Erfindung und zum Stand der Technik zusammengestellt:

Stand der Technik

Erfindung

G = Vorrichtungstoleranz (gegen Null)
S = 0
S = (a1 + a2 + b1 + b2 + c1 + c2)/2

Bezugszeichenliste

1

erstes Metallprofil

2

zweites Metallprofil

3

' Vorsprung

3

" Absatz

3

a,

3

b Isolierprofile

4

Isolierprofilaufnahmenuten

4

' Nutgrund

5

,

6

Außenflächen

7

a äußere Stege

7

b innerer Steg

7

' Hinterschnitt

8

Isolierprofil

9

Fußabschnitt

10

,

11

Flächen

12

Spalt

13

Federelement

14

a,

14

b Federelemente

15

gerändelter Draht

16

,

17

Dichtlippen

18

,

19

Anlagebereich

20

Wand

21

Vorsprung

21

' Ausnehmung

22

Isolierprofil

23

Federelement

24

Nutsteg

25

Federelement

25

' Nut

26

Stirnseite

27

Isolierprofil

28

Tasche

29

Federzunge

30

,

31

Federzunge

32

Faden

80

Isolierprofil
k Kunststoff-Profilabschnitt
A, B und C Nennmaße
a, b, c, vt Toleranzen
s, s1, s2 Spaltdicke
S, S1, S2 Spalt
V1, V2 Montagevorrichtungsbegrenzungen

Claims

1. Verbundprofil, insbesondere wärmegedämmtes Verbundprofil, für Fenster, Tü ren, Fassaden oder Lichtdächer, mit:
wenigstens einem Metallprofil (1), das wenigstens eine Isolierprofilauf nahmenut (4) aufweist, welche einen Nutgrund und winklig zum Nut grund ausgerichtete Stege (7, 24) aufweist, und
wenigstens einem in die Isolierprofilaufnahmenut (4) des Metallprofils (1) eingreifenden Kunststoff- und/oder Isolierprofil (8, 22, 27, 80),
wobei zwischen dem Nutgrund der wenigstens einen Isolierprofilauf nahmenut (4) und dem wenigstens einen Kunststoff- und/oder Isolierpro fil (8, 22, 27, 80) ein Spalt (S) ausgebildet ist, und
wobei die von den Isolierprofilen (8, 22, 27, 80) aufgenommene Lage innerhalb der Aufnahmenuten (4) durch Anformen/Anpressen der Stege (7, 24) an die Isolierprofile (8, 22, 27, 80) fixiert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Isolierprofilfußabschnitt (9) relativ zu den Metallprofilen (1, 2) in Bautiefenrichtung (G) vor der Lagefixierung in der Aufnahmenut (4) beweglich ist,
das wenigstens eine Metallprofil und das wenigstens eine Isolierprofil relativ zueinander derart ausgerichtet sind, dass die voneinander abwei senden Außenseiten der Profile um ein Sollmaß voneinander beabstandet sind.

2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Isolierprofil (80) einstückig mit einem Außen- oder Innenprofilabschnitt (K) aus Kunststoff ausgebildet ist.

3. Verbundprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen Metallprofil (1, 2) und dem wenigstens einen Isolierpro fil (8, 22, 27, 80) wenigstens ein Federelement (13, 14, 23, 25, 29, 30, 31) und/oder ein elastisch komprimierbares Element angeordnet und/oder ausgebil det ist.

4. Verbundprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (14, 23, 25, 29, 30, 31) und/oder das elastisch komprimierba re Element einstückig mit oder separat zu dem wenigstens einen Metallprofil (1, 2) und/oder dem wenigstens einen Isolierprofil (8, 22, 27, 80) ausgebildet ist.

5. Verbundprofil nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13, 14, 23, 25, 29, 30, 31) derart dimensioniert ist, daß es das Isolierprofil (3) und das/ Metallprofil(e) (1, 2) so auseinander drückt, daß die jeweiligen Außenseiten an Anlagen einer Montagevorrichtung zur Anlage kommen.

6. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das elastisch komprimierbare Element (25, 29) in dem wenigstens ei nen Spalt (S1, S2) angeordnet ist.

7. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass zwischen zwei der Metallprofile (1, 2) das wenigstens eine Isolierpro fil (8, 22, 27, 80) angeordnet ist, wobei zwischen den Metallprofilen (1, 2) und dem wenigstens einen Isolierprofil (8, 22, 27, 80) jeweils einer der Spalte (S1, S2) und eines der Federelemente vorgesehen ist.

8. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Maße der zwei Spalte (S1, S2) im wesentlichen gleich sind.

9. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Isolierprofilaufnahmenuten (4) jeweils zwei im wesentlichen winklig zum Nutgrund (4') ausgerichtete Nutstege (7, 24) aufweisen, wobei die Isolierprofile (8, 22, 27, 80) in den Aufnahmenuten (4) durch Andrücken der Nutstege (7, 24) gegen die Isolierprofile (8, 22, 27, 80) nach dem Einsetzen der Isolierprofile (8, 22, 27, 80) in den Aufnahmenuten (4) fixiert sind.

10. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Federelement (25, 29) in eine Tasche (25') in der Stirnseite (26) des Isolierleistenfußes (9) oder des Metallprofils (1, 2) eingesetzt ist und den Spalt (S) überbrückt.

11. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Tasche (25') stirnseitig (26) in den Isolierprofilfuß (9) oder in dem Metallprofil eingelassen und derart bemessen ist, dass das Federelement (29) im Falle des Anliegens der Stirnseite (26) des Isolierprofils (8, 22, 27, 80) am Nut grund (4') der Metallprofile (1, 2) vollständig von der Nut/Tasche (25', 28) auf genommen ist.

12. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Federelement als leistenartige Federzunge (29, 30, 31) ausgebildet ist.

13. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass sich die Federzunge (29, 30, 31) gegen den Steg (7, 24) oder den Nut grund (4') der Metallprofile (1, 2) abstützt.

14. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass wenigstens einer der Stege (7, 24) an seiner zu den Isolierprofilauf nahmenuten (4) gewandten Seite einen Hinterschnitt (7') ausbildet, in den ein Vorsprung des Isolierprofilfußes (9) eingreift.

15. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass im Bereich des formschlüssigen Hintergriffes des Isolierprofilfußes (9) ein Zwischenspalt (12) ausgebildet ist.

16. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass wenigstens eines der Isolierprofile (8, 22, 27, 80) und die Aufnahme nut (4) des wenigstens einen Metallprofils (1, 2) derart ausgebildet sind, dass das Isolierprofil (8, 22, 27, 80) vor der Lagefixierung relativ zu den Metallprofilen (1, 2) in Bautiefenrichtung (siehe den Pfeil zu "G") jeweils wenigstens um den Betrag des Weges der halben maximalen negativen Gesamttoleranz (-g2) in der Aufnahmenut (4) verschiebbar ist.

17. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Isolierprofilfußabschnitt (9) am freien Ende der Wandung (20) ei nen im wesentlichen senkrecht zur Isolierprofilerstreckung (X-Richtung) ausge richteten Vorsprung (21) aufweist, der in eine entsprechend ausgeformte Aus nehmung (21') in den Nutstegen der Metallprofile eingreift und in dieser vor dem Fixieren der Profile (1, 2, 8) verschieblich ist.

18. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Isolierprofilfußabschnitte (9) über einen Absatz (8") an die Iso lierprofile (3, 8, 22, 27, 80) angeformt sind, der im wesentlichen direkt in der Erstreckungsebene von einem der Stege (7, 24) der Aufnahmenut (4) liegt und über eines der Federelemente an diesem Steg (7, 24) anliegt.

19. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Spaltbreiten s1, s2, der Spalte (S1 und S2) folgender Bedingung genügen:
s = s1 + s2 = g = a + b + c,
wobei:
s = Gesamtspaltbreite der beiden Spalte,
s1, s2 = Einzelbreite der Spalte S1 und S2,
g = Gesamttoleranz des Verbundprofils in der Erstreckungsrichtung der drei hintereinander geschalteten Profile 1, 2, 8,
a = Einzeltoleranz des Profils 1;
b = Einzeltoleranz des Profils 2;
c = Einzeltoleranz des Profils 8.

20. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass bei maximaler Einzeltoleranz aller Einzelprofile im Plustoleranzbe reich die Summe aus den Spaltmaßen (s1 und s2) der Spalte (S1, S2) größer als Null ist.

21. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass zwischen dem Isolierprofil (8, 80) und dem wenigstens einen Metall profil (1, 2) jeweils ein verzahnter oder gerändelter Draht (15) angeordnet ist.

22. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Draht (15) im wesentlichen in einer Ausnehmung des Fußes (9) angeordnet ist und mit an einem Abschnitt seines Außenumfanges mit einem der Stege (7, 24) einen Formschluß in Längsrichtung des Profils (1, 2) eingeht.

23. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass zwischen den Metallprofilen (1, 2) und den Isolierprofilen (8, 22, 27, 80) separate oder mit dem Isolier- oder Metallprofil (1, 2, 8) verbundene Dich telemente (16, 17) ausgebildet sind.

24. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Federelement (14) im Anlagebereich (19) zu dem Isolierprofil (8, 22, 27, 80) und jeweils im Anlagebereich (18) zu den Metallprofilen (1, 2) Dichtlippen (16, 17) aufweist, die aus einem weicheren Material als das übrige Federelement (14) bestehen.

25. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Federelement (14, 23, 25) aus einem gummiartigen Werkstoff wie APTK, Silikon usw. besteht.

26. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14, 23, 25) eine Shorehärte von ungefähr 60 auf weist.

27. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Federelemente (14, 23, 25) einen reißfesten Faden (32) aufweisen.

28. Verbundprofil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Metallprofile als Leichtmetallprofile ausgebildet sind.

29. Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils, insbesondere Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem
wenigstens ein Metallprofil, das wenigstens eine Isolierprofilaufnahmenut aufweist, welche einen Nutgrund und winklig zum Nutgrund ausgerichtete Stege umfaßt und wenigstens ein in die Isolierprofilaufnahmenut des Me tallprofils eingreifendes Isolierprofil zusammengefügt werden,
wobei die von den Isolierprofilen aufgenommene Lage innerhalb der Auf nahmenuten durch Anformen/Anpressen der Stege an die Isolierprofile fi xiert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Metallprofil und das wenigstens eine Isolierprofil in ei ner Montagevorrichtung relativ zueinander derart ausgerichtet werden, dass die voneinander abweisenden Außenseiten der Profile um ein Sollmaß von einander beabstandet sind,
wobei ein Isolierprofilfußabschnitt relativ zu den Metallprofilen in Bautie fenrichtung vor der Lagefixierung in der Aufnahmenut bewegt wird,
woraufhin die Stellung des wenigstens einen Metallprofils relativ zum we nigstens einen Isolierprofil fixiert wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Nutgrund der wenigstens einen Isolierprofilaufnahmenut und dem wenigstens einen Isolierprofil jeweils ein das Isolierprofil vom Nutgrund beabstandender Spalt ausgebildet wird.

31. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Profile relativ zueinander durch Spanneinrichtungen auf das Sollmaß eingestellt werden.

32. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallprofile während des Anformens der Stege an Führungsrollen bzw. Füh rungsflächen der Vorrichtung angedrückt werden.

33. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallprofile durch ein zwischen den Isolier- und den Metallprofilen ausgebil detes Federelement oder ein separates Federelement gegen die Führungsflächen der Montagevorrichtung gedrückt werden.

34. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente beim Durchlaufen der Montagevorrichtung gespannt werden, so dass sie eine Kraft auf die Metallprofile ausüben, welche die Anlage der Metallpro file an der Montagevorrichtung sicher stellt.