DE102013220211A1

DE102013220211A1 - Composite profile, reinforcing tape for a composite profile and a method of making a composite profile

Info

Publication number: DE102013220211A1
Application number: DE102013220211.3A
Authority: DE
Inventors: Karl Gebesmair; Leopold Weiermayer
Original assignee: Greiner Tool Tec GmbH
Current assignee: Greiner Tool Tec GmbH
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-09
Also published as: EA201690694A1; EA032396B1; WO2015052130A1; ES2814999T3; PL3055476T3; EP3055476B1; CN105637163A; EP3055476A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil aus Kunststoff, ausgebildet als Hohlprofil mit mindestens zwei im Inneren angeordneten Verstärkungsbändern, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Verstärkungsbänder (1A, 1B) mindestens teilweise aus thermoplastischem Kunststoff mit eingebettetem Endlos-Glas- und / oder Mineralfasern und / oder sonstigen Verstärkungsfasern gebildet sind und mindestens eines der Verstärkungsbänder (1A, 1B) mindestens einen parallel zur Längsachse des Verbundprofils (10) abgewinkelten Abschnitt (5A, 5B) aufweist, wobei der Abstand (A) zwischen den mindestens zwei Verstärkungsbändern (1A, 1B) und der jeweils benachbarten Außenwandung (11) des Verbundprofiles (10) im Bereich des nicht-abgewinkelten Abschnitts dem 0,1 bis 3-fachen der Wanddicke (D) der Außenwandung (11) entspricht. Ferner betrifft die Erfindung ein Verstärkungsband für ein Verbundprofil und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils.The invention relates to a composite profile made of plastic, designed as a hollow profile with at least two arranged inside reinforcing bands, characterized in that the at least two reinforcing bands (1A, 1B) at least partially made of thermoplastic material with embedded continuous glass and / or mineral fibers and / or at least one of the reinforcing tapes (1A, 1B) has at least one section (5A, 5B) angled parallel to the longitudinal axis of the composite profile (10), the distance (A) between the at least two reinforcing tapes (1A, 1B) and the respectively adjacent outer wall (11) of the composite profile (10) in the region of the non-angled section corresponds to 0.1 to 3 times the wall thickness (D) of the outer wall (11). Furthermore, the invention relates to a reinforcing strip for a composite profile and a method for producing a composite profile.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verstärkungsband für ein Verbundprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofils mit den Merkmalen des Anspruchs 12. The invention relates to a composite profile with the features of claim 1, a reinforcing strip for a composite profile with the features of claim 11 and a method for producing a composite profile with the features of claim 12.

Extrudierte Kunststoffprofile werden heute vielfach im Bereich von Fenstern, Türen oder anderen Bauelementen eingesetzt. Gerade bei größeren Bauelementen weisen die Kunststoffprofile eine erhebliche Länge auf, so dass insbesondere die Formstabilität eine große Bedeutung hat. Bei Fenstern werden die Profile, welche den Rahmen und den Flügel bilden, vor allem durch das Gewicht der Isolierglasscheiben und durch den Winddruck belastet. Diese Kräfte werden über die Profile in den Baukörper übertragen. Dabei dürfen sich die Profile nicht zu stark verformen, wobei insbesondere die Durchbiegung kritisch zu sehen ist. Um diese Durchbiegung gering zu halten, ist eine Mindest-Biegesteifigkeit der Profile in Abhängigkeit von der Fenstergröße erforderlich. Seit Beginn des Einsatzes von Kunststofffenstern werden die Kunststoffprofile durch Einschieben von sogenannten U-Verstärkungseisen verstärkt. Dies erfolgt in einem eigenen Arbeitsschritt im Zuge der Fensterkonfektionierung, was natürlich auch entsprechende Kosten verursacht. Seit etwa zehn Jahren ist eine Tendenz zu beobachten, die Kunststoffprofile selbst ausreichend stabil auszuführen und dadurch in Summe die Kosten der Fenster zu reduzieren. Dies geschieht entweder durch Koextrusion, bei welcher die Außenfläche nach wie vor aus dem Grundwerkstoff, üblicherweise PVC, gebildet wird, und im Inneren ein glasfaserverstärkter Kunststoff angeordnet wird (siehe z.B. DE102007015318 A ) oder durch Kombination des Profils mit innenliegenden Verstärkungsstreifen aus Metall oder ebenfalls faserverstärkten Kunststoffen (siehe z.B. DE 19933099 A1 ), welche dann Innenwände ausbilden. Extruded plastic profiles are today widely used in the field of windows, doors or other components. Especially for larger components, the plastic profiles have a considerable length, so that in particular the dimensional stability has great importance. In the case of windows, the profiles that form the frame and the wing are primarily loaded by the weight of the insulating glass panes and by the wind pressure. These forces are transmitted through the profiles in the building. The profiles must not deform too much, in particular, the deflection is to be seen critically. In order to minimize this deflection, a minimum bending stiffness of the profiles depending on the size of the window is required. Since the beginning of the use of plastic windows, the plastic profiles are reinforced by inserting so-called U-reinforcing bars. This is done in a separate step in the course of window assembly, which of course also causes corresponding costs. For about ten years, there has been a tendency to perform the plastic profiles themselves sufficiently stable, thereby reducing the total cost of the windows. This is done either by coextrusion, in which the outer surface is still formed from the base material, usually PVC, and inside a glass fiber reinforced plastic is arranged (see, eg DE102007015318 A ) or by combining the profile with internal reinforcing strips made of metal or also fiber-reinforced plastics (see, eg DE 19933099 A1 ), which then form inner walls.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Kunststoffprofile ist es sinnvoll, besondere Kunststoffprofile und Verfahren zur Herstellung solcher Kunststoffprofile zu schaffen. To improve the mechanical properties of the plastic profiles, it makes sense to create special plastic profiles and methods for producing such plastic profiles.

Die Aufgabe wird durch ein Verbundprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by a composite profile with the features of claim 1.

Dabei sind mindestens zwei Verstärkungsbänder im Inneren des Verbundprofils angeordnet. Die mindestens zwei Verstärkungsbänder sind mindestens teilweise aus thermoplastischem Kunststoff mit eingebettetem Endlos-Glas- und / oder Mineralfasern und / oder sonstigen Verstärkungsfasern gebildet. Mindestens eines der Verstärkungsbänder weist mindestens einen parallel zur Längsachse des Verbundprofils abgewinkelten Abschnitt auf. Ferner entspricht der Abstand zwischen den mindestens zwei Verstärkungsbändern und der jeweils benachbarten Außenwandung des Verbundprofiles im Bereich des nicht-abgewinkelten Abschnitts dem 0,1 bis 3-fachen der Wanddicke der Außenwandung. In this case, at least two reinforcing bands are arranged in the interior of the composite profile. The at least two reinforcing tapes are at least partially formed of thermoplastic with embedded continuous glass and / or mineral fibers and / or other reinforcing fibers. At least one of the reinforcing bands has at least one section which is angled parallel to the longitudinal axis of the composite profile. Further, the distance between the at least two reinforcing tapes and the respective adjacent outer wall of the composite profile in the region of the non-angled section corresponds to 0.1 to 3 times the wall thickness of the outer wall.

Ein solches Verbundprofil weist eine Kombination von Merkmalen auf, die zusammen ein formstabiles Verbundprofil ergeben. Gleichzeitig sorgt die Wahl des Abstandes dafür, dass die Verstärkungsbänder nicht zu nahe an der Oberfläche liegen, aber auch nicht zu weit im Inneren des Verbundprofils. Such a composite profile has a combination of features that together result in a dimensionally stable composite profile. At the same time, the choice of the distance ensures that the reinforcing tapes are not too close to the surface, but also not too far inside the composite profile.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Winkel zwischen dem mindestens einen abgewinkelten Abschnitt und dem nicht-abgewinkelten Abschnitt der mindestens zwei Verstärkungsbänder mehr als 10° und weniger als 150°, insbesondere zwischen 20° und 90°, beträgt. Die Abwinklung im Verstärkungsband erhöht die Biegesteifigkeit des Bandes selbst. It is advantageous if the angle between the at least one angled portion and the non-angled portion of the at least two reinforcing bands is more than 10 ° and less than 150 °, in particular between 20 ° and 90 °. The bend in the reinforcing band increases the flexural rigidity of the band itself.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen den mindestens zwei Verstärkungsbändern und der Innenseite der jeweils zugeordneten Außenwandung des Verbundprofils zwischen 0,1 und 10 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 3 mm, beträgt. Durch diese Abmessung ist sichergestellt, dass die Verstärkungsbänder nicht zu nahe unter der Außenfläche des Verbundprofils liegen, was erfahrungsgemäß eine Beeinträchtigung der Oberflächenqualität hervorrufen könnte. Auch wird durch die obere Grenze des Abstandes verhindert, dass die Verstärkungsbänder zu nahe an der Schwerpunktachsenlinie des Verbundprofils entfernt sind. Je größer die Entfernung der Versteifungsbänder von der Schwerpunktachsenlinie ist, desto größer ist das Widerstandsmoment des gesamten Verbundprofils. It is also advantageous if the distance between the at least two reinforcing tapes and the inside of the respectively associated outer wall of the composite profile is between 0.1 and 10 mm, in particular between 0.5 and 3 mm. This dimension ensures that the reinforcing tapes are not too close to the outer surface of the composite profile, which experience has shown could cause deterioration of the surface quality. Also, the upper limit of the distance prevents the reinforcing ribbons from being too close to the centroid axis line of the composite profile. The greater the distance of the stiffening ribbons from the centroid axis line, the greater the moment of resistance of the entire composite profile.

Für eine besonders stabile Ausführung der Verstärkungsbänder ist es sinnvoll, wenn mindestens eines der mindestens zwei Verstärkungsbänder einen Anteil von 30 bis 70 Vol.-% Glasfasern und / oder Mineralfasern und / oder sonstigen Verstärkungsfasern, eingebettet in einer thermoplastischen Matrix, insbesondere in PET, aufweist. Beim Eckenschweißen der Fenster erweicht diese Matrix, so dass die Verstärkungsfasern beim Bilden der Schweißnaht und der damit einhergehenden Verkürzung im Bereich der Stirnflächen seitlich ausweichen können und auch stirnseitig gegenseitig ineinander eindringen können, so dass auch die Verstärkungsbänder selbst gewissermaßen verschweißen. For a particularly stable embodiment of the reinforcing tapes, it makes sense if at least one of the at least two reinforcing tapes has a proportion of 30 to 70% by volume of glass fibers and / or mineral fibers and / or other reinforcing fibers embedded in a thermoplastic matrix, in particular in PET , When corner welding of the window, this matrix softens, so that the reinforcing fibers can escape laterally when forming the weld seam and the concomitant shortening in the area of the end faces and can also mutually penetrate one another at the front end, so that the reinforcing tapes themselves to a certain extent weld.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Abstandhalter zur Herstellung des definierten Abstandes zwischen den mindestens zwei Verstärkungsbändern und der Innenseite des Verbundprofils vorgesehen ist. Insbesondere gilt dies, wenn mindestens ein Abstandhalter in Längsrichtung des Verbundprofils an einem der mindestens zwei Verstärkungsbändern angeordnet ist, insbesondere einstückig am Verstärkungsband und / oder aus Kunststoff des Verbundprofils, insbesondere als Steg ausgeformt ist und an der Wandung des Verbundprofils angeordnet ist und / oder als separates Teil ausgebildet ist. Es bestehen somit mehrere Möglichkeiten, Abstandhalter zwischen Verstärkungsbändern und dem Verbundprofil anzuordnen. Furthermore, it is advantageous if at least one spacer is provided for producing the defined distance between the at least two reinforcing bands and the inside of the composite profile. In particular, this applies if at least one spacer in the longitudinal direction of Composite profile is arranged on one of the at least two reinforcing ribbons, in particular integrally formed on the reinforcing strip and / or plastic of the composite profile, in particular as a web and is arranged on the wall of the composite profile and / or is formed as a separate part. There are thus several ways to arrange spacers between reinforcing bands and the composite profile.

Zur Verbesserung der Verbindung zwischen den Verstärkungsbändern und dem Kunststoff des Verbundprofils ist es vorteilhaft, wenn an mindestens einem Rand an jedem der mindestens zwei Verstärkungsbänder eine Profilierung, insbesondere eine linienartige Profilierung und / oder eine Rändelung zur Schaffung einer reibschlüssigen und / oder formschlüssigen Verbindung mit dem Extrusionskunststoffprofil angeordnet ist. Damit können die bei einer Krümmung des Verbundprofils auftretenden Schubkräfte effizient übertragen werden. To improve the connection between the reinforcing bands and the plastic of the composite profile, it is advantageous if at least one edge on each of the at least two reinforcing bands profiling, in particular a line-like profiling and / or knurling to create a frictional and / or positive connection with the Extrusion plastic profile is arranged. Thus, the thrust forces occurring at a curvature of the composite profile can be transmitted efficiently.

Die Verbindung zwischen den Verstärkungsbändern und dem Kunststoff des Verbundprofils kann zusätzlich oder alternativ dadurch verbessert werden, wenn die mindestens zwei Verstärkungsbänder an der Oberfläche eine Verbindungsschicht zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Extrusionskunststoffprofil durch Verschweißen aufweist. Die Verbindungsschicht kann dazu einen Anteil an PVC aufweisen. The connection between the reinforcing tapes and the plastic of the composite profile can be additionally or alternatively improved if the at least two reinforcing tapes on the surface has a connecting layer for producing a material connection with the extrusion plastic profile by welding. The bonding layer may have a proportion of PVC for this purpose.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verstärkungsband für ein Verbundprofil der genannten Art nach Anspruch 11 gelöst, wobei das Verstärkungsband einen parallel zur Längsachse des Verstärkungsbandes abgewinkelten Abschnitt aufweist. The object is also achieved by a reinforcing strip for a composite profile of the type mentioned according to claim 11, wherein the reinforcing strip has a parallel to the longitudinal axis of the reinforcing strip angled portion.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Dabei erfolgt mindestens eine Abwinklung und / oder eine Profilierung eines Randes durch eine thermische Umformung an mindestens einem der mindestens zwei Verstärkungsbänder inline während des Extrusionsprozesses vor dem Einführen in eine Extrusisonsdüse. The object is also achieved by a method having the features of claim 12. At least one angling and / or a profiling of an edge takes place by thermal deformation on at least one of the at least two reinforcing ribbons inline during the extrusion process prior to insertion into an extrusion die.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten beispielhaften Ausführungsformen erläutert. Dabei zeigen The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show

1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Verbundprofils mit zwei Verstärkungsbändern; 1 a sectional view of a first embodiment of a composite profile with two reinforcing bands;

1A eine Schnittansicht eines ersten Verstärkungsbandes für die erste Ausführungsform; 1A a sectional view of a first reinforcing strip for the first embodiment;

1B eine Schnittansicht eines zweiten Verstärkungsbandes für die erste Ausführungsform; 1B a sectional view of a second reinforcing strip for the first embodiment;

2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verbundprofils mit zwei Verstärkungsbändern; 2 a sectional view of a second embodiment of a composite profile with two reinforcing bands;

2A eine Schnittansicht eines ersten Verstärkungsbandes für die zweite Ausführungsform; 2A a sectional view of a first reinforcing strip for the second embodiment;

2B eine Schnittansicht eines zweiten Verstärkungsbandes für die zweite Ausführungsform; 2 B a sectional view of a second reinforcing strip for the second embodiment;

3 eine Schnittansicht eines Halbzeuges für die Herstellung von Verstärkungsstreifen. 3 a sectional view of a semi-finished product for the production of reinforcing strips.

In 1 ist eine erste Ausführungsform eines Verbundprofils 10 aus Kunststoff dargestellt. Dieses als Hohlprofil ausgebildete Verbundprofil 10 wird durch Extrusion in an sich bekannter Weise hergestellt, wobei im Folgenden einige Besonderheiten des Herstellungsprozesses für einige Ausführungsformen dargestellt werden. Ein solches Verbundprofil 10 wird z.B. dazu verwendet, als Rahmen eine Isolierglasscheibe 15 einzufassen. In 1 is a first embodiment of a composite profile 10 made of plastic. This formed as a hollow profile composite profile 10 is produced by extrusion in a conventional manner, wherein some of the specific features of the manufacturing process for some embodiments are presented below. Such a composite profile 10 is used, for example, as a frame an insulating glass pane 15 enclose.

Das Verbundprofil 10 weist in der ersten Ausführungsform zwei Verstärkungsbänder 1A, 1B auf, die in den 1A und 1B gesondert dargestellt sind. Die Verstärkungsbänder 1A, 1B sind mindestens teilweise, insbesondere aber vollständig aus einem thermoplastischen Kunststoff mit eingebettetem Endlos-Glas und / oder Mineralfasern und / oder sonstigen Verstärkungsfasern gebildet. The composite profile 10 has two reinforcing ribbons in the first embodiment 1A . 1B on that in the 1A and 1B are shown separately. The reinforcement bands 1A . 1B are at least partially, but in particular completely formed of a thermoplastic with embedded continuous glass and / or mineral fibers and / or other reinforcing fibers.

Dabei können die Verstärkungsbänder 1A, 1B einen Anteil von 30 bis 70 Vol.-% Verstärkungsfasern, eingebettet in einer thermoplastischen Matrix, insbesondere in PET, aufweisen. This can be the reinforcing bands 1A . 1B a proportion of 30 to 70 vol .-% reinforcing fibers embedded in a thermoplastic matrix, in particular in PET have.

Solche Verstärkungsbänder 1A, 1B weisen eine hohe mechanische Festigkeit bei geringem Gewicht auf, was insbesondere gegenüber metallischen Verstärkungen vorteilhaft ist. In alternativen Ausführungsformen können auch mehr als zwei Verstärkungsbänder 1A, 1B verwendet werden. Such reinforcing tapes 1A . 1B have a high mechanical strength with low weight, which is particularly advantageous over metallic reinforcements. In alternative embodiments, more than two reinforcing ribbons may also be used 1A . 1B be used.

Die Verstärkungsbänder 1A, 1B weisen abgewinkelte Abschnitte 5A, 5B und einen nicht-abgewinkelten Abschnitt auf, der im Zusammenbau im Wesentlichen parallel zu einer Außenwandung 11 des Verbundprofils 10 angeordnet ist. The reinforcement bands 1A . 1B have angled sections 5A . 5B and a non-angled portion which in assembly is substantially parallel to an outer wall 11 of the composite profile 10 is arranged.

Das erste Verstärkungsband 1A (siehe auch 1A) weist an einem Rand einen ersten abgewinkelten Abschnitt 5A auf, der einen Winkel αA = 90 mit dem nicht-abgewinkelten Abschnitt bildet. The first reinforcement band 1A (see also 1A ) has a first angled portion at one edge 5A which forms an angle αA = 90 with the non-angled portion.

Am gegenüberliegenden Rand des ersten Verstärkungsbandes 1A ist ein zweiter abgewinkelter Abschnitt 5B angeordnet. Dieser bildet mit dem nicht abgewinkelten Abschnitt des ersten Verstärkungsbandes 1A einen Winkel αB von ca. 170°. Die abgewinkelten Abschnitte 5A, 5B sind in dieser Ausführungsform unterschiedlich groß ausgebildet. At the opposite edge of the first reinforcement band 1A is a second angled section 5B arranged. This forms with the non-angled portion of the first reinforcing tape 1A an angle αB of about 170 °. The angled sections 5A . 5B are formed differently large in this embodiment.

Das zweite Verstärkungsband 1B weist zwei abgewinkelte Abschnitte 5A, 5B auf, die jeweils um einen Winkel αA = αB = 90° vom nicht-abgewinkelten Abschnitt des zweiten Verstärkungsbandes 1B abgewinkelt sind. The second reinforcement band 1B has two angled sections 5A . 5B in each case by an angle αA = αB = 90 ° from the non-angled portion of the second reinforcing strip 1B are angled.

Grundsätzlich können die Winkel αA, αB mehr als 10° und weniger als 150° betragen, wobei diese Winkel, wie in 1 dargestellt, auf der von der Außenwandung 11 abgewandten Seite gemessen werden. In principle, the angles αA, αB can be more than 10 ° and less than 150 °, these angles, as in 1 shown on the outside of the wall 11 be measured away from the side.

In der ersten Ausführungsform sind Verstärkungsbänder 1A, 1B dargestellt, die jeweils zwei abgewinkelte Abschnitte 5A, 5B aufweisen. In alternativen Ausführungsformen können nur ein abgewinkelter Abschnitt oder mehr als zwei abgewinkelte Abschnitte vorliegen. In the first embodiment, reinforcing ribbons 1A . 1B shown, each with two angled sections 5A . 5B exhibit. In alternative embodiments, only one angled portion or more than two angled portions may be present.

Die Verstärkungsbänder 1A, 1B sind in einem relativ geringem Abstand A von den Außenwandungen 11 des Verbundprofils 10 angeordnet. Der Abstand A beträgt zwischen dem 0,1 bis 3-fachen der jeweils benachbarten Außenwand 11. Der Abstand A wird dabei zwischen der Innenseite der Außenwand 11 und dem nicht-abgewinkelten Abschnitt des Verstärkungsbandes 1A, 1B bestimmt. Dieser nicht-abgewinkelte Abschnitt des Verstärkungsbandes 1A, 1B liegt im Wesentlichen parallel zu der Innenseite der Außenwand 11. The reinforcement bands 1A . 1B are at a relatively small distance A from the outer walls 11 of the composite profile 10 arranged. The distance A is between 0.1 to 3 times the respectively adjacent outer wall 11 , The distance A is between the inside of the outer wall 11 and the non-angled portion of the reinforcing tape 1A . 1B certainly. This non-angled portion of the reinforcing tape 1A . 1B is substantially parallel to the inside of the outer wall 11 ,

In typischen Verbundprofilen 10 beträgt der Abstand A zwischen den mindestens zwei Verstärkungsbändern 1A, 1B und der Innenseite der Außenwandung 11 des Verbundprofils 10 zwischen 0,2 und 10 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 3 mm. In typical composite profiles 10 is the distance A between the at least two reinforcing ribbons 1A . 1B and the inside of the outer wall 11 of the composite profile 10 between 0.2 and 10 mm, in particular between 0.5 and 3 mm.

Der so gewählte Abstand A stellt sicher, dass die Ebenheit der Außenwand 11 durch das Verstärkungsband nicht beeinträchtigt wird und gleichermaßen das Verstärkungsband 1A, 1B nicht zu weit im Inneren des Verbundprofils 10 liegt. The distance A thus selected ensures that the flatness of the outer wall 11 is not affected by the reinforcing tape and equally the reinforcing tape 1A . 1B not too far inside the composite profile 10 lies.

Die Verstärkungsbänder 1A, 1B entfalten die größte Wirkung, wenn sie möglichst weit von der Schwerpunktachsenline S des Verbundprofils 10 entfernt positioniert sind. Es wird daher angestrebt, die Verstärkungsbänder 1A, 1B möglichst weit außen, also im Falle eines Fensterprofiles weit entfernt von der Glasebene, anzubringen. Andererseits entstehen beim Extrusionsprozess im Verbundprofil 10 durch die unterschiedlichen Längenänderungen während des Abkühlens erhebliche innere Spannungen. Die Verstärkungsbänder 1A, 1B werden auf Druck beansprucht, der Kunststoff (z.B. PVC) des Verbundprofils 10 auf Zug. Das gesamte Verbundprofil 10 ist gerade, wenn sich die inneren Spannungen gegenseitig aufheben bzw. ausgleichen. An einer Schnittfläche werden die inneren Spannungen zwangsweise auf Null gesetzt, was zu Verformungen führt. Im Falle eines Fensterprofils, welches erhebliche Asymmetrien aufweist, führt das zu einem „Abkippen“ des Überschlages nach innen (d.h. in Richtung der Glasebene des Isolierglases 15) im Bereich bis zu etwa 1 mm, was nach dem Verschweißen der Ecken zu einem Fensterrahmen zu einer Funktionsstörung führen kann. Die abgewinkelten Verstärkungsprofile 1A, 1B weisen einerseits selbst eine höhere Steifigkeit auf, welche gegen das Abkippen wirkt und andererseits sind die abgewinkelte Abschnitte 5A, 5B zentraler an der Mittelebene des Überschlagbereiches positioniert, so dass sich in diesem Teilbereich des Verbundprofils 10 die Zugspannungen im PVC auch nach dem Trennvorgang annähernd symmetrisch verhalten. The reinforcement bands 1A . 1B develop the greatest effect when they are as far as possible from the gravity axis line S of the composite profile 10 are positioned remotely. It is therefore desirable, the reinforcing bands 1A . 1B as far outside, so in the case of a window profile far away from the glass plane to install. On the other hand, the extrusion process results in the composite profile 10 considerable internal stresses due to the different changes in length during cooling. The reinforcement bands 1A . 1B are subjected to pressure, the plastic (eg PVC) of the composite profile 10 on train. The entire composite profile 10 is just when the inner tensions cancel each other out. At a sectional area, the internal stresses are forced to zero, resulting in deformations. In the case of a window profile, which has considerable asymmetries, this leads to a "tilting" of the rollover inwards (ie in the direction of the glass plane of the insulating glass 15 ) in the range up to about 1 mm, which can lead to a malfunction after welding the corners to a window frame. The angled reinforcement profiles 1A . 1B on the one hand have a higher rigidity, which acts against tipping and on the other hand, the angled portions 5A . 5B positioned centrally on the median plane of the rollover area, so that in this part of the composite profile 10 the tensile stresses in the PVC behave almost symmetrically even after the separation process.

In der ersten Ausführungsform weisen die beiden Verstärkungsbänder 1A, 1B an den Seiten, die zu den Außenseiten 11 des Verbundprofils 10 orientiert sind, jeweils Abstandhalter 2 auf. Diese sorgen dafür, dass der Abstand A zwischen Verstärkungsband 1A, 1B und der Innenseite der Außenwand 11 in definierter Weise aufrechterhalten wird. In the first embodiment, the two reinforcing tapes 1A . 1B on the sides, to the outside 11 of the composite profile 10 are oriented, respectively spacers 2 on. These ensure that the distance A between reinforcing tape 1A . 1B and the inside of the outside wall 11 is maintained in a defined manner.

In der ersten Ausführungsform weist die Außenwand des Verbundprofils 10 kurze Stege als Abstandhalter 2 auf, welche verhindern, dass das Verstärkungsprofil 1A, 1B großflächig an der Außenwandung anliegt und dass ein Abstand A in definierter Weise aufrechterhalten wird. Die Abstandhalter 2 sind hier einstückig mit dem Kunststoff des Verbundprofils 10 hergestellt. In the first embodiment, the outer wall of the composite profile 10 short bars as spacers 2 on which prevent the reinforcement profile 1A . 1B over a large area against the outer wall and that a distance A is maintained in a defined manner. The spacers 2 are here in one piece with the plastic of the composite profile 10 produced.

Durch die Abstandhalter 2 wird ein direkter Kontakt mit der Sichtfläche (d.h. der Ansichtsfläche eines Fensterprofils, im Wesentlichen parallel zur Glasfläche, im eingebauten Zustand eines Fensters also raumseitig oder fassadenseitig) vermieden; oder zumindest weitgehend vermieden. Bei einem direkten Kontakt würde diese Sichtfläche leichte Wellen aufweisen, welche optisch stören und besonders bei Betrachtung in einem flachen Winkel stark verzerrte Spiegelbilder verursachen. Dadurch wird vermieden, dass sich Unebenheiten der Verstärkungsbänder 1A, 1B abzeichnen. Auch könnten minimale Dickenschwankungen der Außenwand des Verbundprofils 10 nicht nach innen verdrängt werden, weil die Oberfläche des Verstärkungsprofils bei einem unmittelbaren Kontakt dominierend wirken würde. Through the spacers 2 direct contact with the visible surface (ie the viewing surface of a window profile, substantially parallel to the glass surface, in the installed state of a window, ie on the room side or on the facade side) is avoided; or at least largely avoided. In direct contact, this viewing surface would have slight waves which interfere optically and, especially when viewed at a shallow angle, cause highly distorted mirror images. This will prevent any unevenness in the reinforcing bands 1A . 1B emerge. Also, minimal thickness variations of the outer wall of the composite profile could 10 can not be displaced inwardly, because the surface of the reinforcing profile would dominate in direct contact.

In alternativen Ausgestaltungen können die Abstandhalter 2 zusätzlich oder alternativ auch an dem Verstärkungsband 1A, 1B angeordnet sein (siehe 2). In alternative embodiments, the spacers 2 additionally or alternatively also on the reinforcing band 1A . 1B be arranged (see 2 ).

Die Abstandhalter 2 können dabei jeweils einstückig an die Verstärkungsbänder 1A, 1B oder z.B. durch Extrusion aufgebracht sein. Auch ist es möglich, dass die Abstandhalter 2 als separates Teil zwischen den Verstärkungsbändern 1A, 1B und dem Kunststoff des Verbundprofils 10 angeordnet sind. The spacers 2 can each be in one piece to the reinforcing bands 1A . 1B or eg be applied by extrusion. It is also possible that the spacers 2 as a separate part between the reinforcing bands 1A . 1B and the plastic of the composite profile 10 are arranged.

Um einen schubfesten Sitz der Verstärkungsbänder 1A, 1B in dem Kunststoffteil des Verbundprofils 10 zu ermöglichen, sind an den Rändern der Verstärkungsbänder 1A, 1B Profilierungen 3 angeordnet. Die Profilierungen können alternativ auch nur an einem Rand der Verstärkungsbänder 1A, 1B angeordnet sein. Die Profilierung 3 kann z.B. als Rändelung und / oder als Linienstruktur ausgebildet sein. Die Profilierung 3 kann im Zuge des Konfektionierungsvorganges des Verstärkungsbandes eingebracht werden, indem z.B. ein Prägen in Verbindung mit einem Erhitzen und / oder ein Befräsen oder Pressen in kaltem Zustand erfolgt. To a shudder-proof seat of the reinforcing bands 1A . 1B in the plastic part of the composite profile 10 to allow are at the edges of the reinforcing tapes 1A . 1B profiles 3 arranged. The profilings can alternatively also only at one edge of the reinforcing bands 1A . 1B be arranged. The profiling 3 can be configured, for example, as knurling and / or as a line structure. The profiling 3 can be introduced in the course of the confectioning process of the reinforcing strip, for example, by embossing in conjunction with a heating and / or milling or pressing in a cold state.

Damit kann eine reibschlüssige und / oder formschlüssige Verbindung zwischen den Verstärkungsbändern 1A, 1B und dem Kunststoffprofil erreicht werden. This can be a frictional and / or positive connection between the reinforcing bands 1A . 1B and the plastic profile can be achieved.

Die Anbindung der Verstärkungsbänder 1A, 1B zum Kunststoffteil des Verbundprofils 10 kann dadurch erhöht werden, wenn mindestens ein Teil der Oberfläche mindestens eines der Verstärkungsbänder 1A, 1B eine Verbindungsschicht aufweist, mit der eine stoffschlüssige Verbindung zum Kunststoffteil des Verbundprofils 10 hergestellt werden kann. Dies kann z.B. durch eine gezielte Aufbringung einer PVC-Schicht auf eines der Verstärkungsbänder 1A, 1B geschehen. The connection of the reinforcement bands 1A . 1B to the plastic part of the composite profile 10 This can be increased if at least a part of the surface of at least one of the reinforcing ribbons 1A . 1B a connection layer, with a material connection to the plastic part of the composite profile 10 can be produced. This can be achieved, for example, by a targeted application of a PVC layer on one of the reinforcing tapes 1A . 1B happen.

In 3 ist ein Halbzeug 6 dargestellt, welches als Ausgangsprodukt für Verstärkungsbänder 1A, 1B mit angeformter Verbindungsschicht 5 dienen kann. Dieses Halbzeug weist im Wesentlichen Endlosglasfasern auf, die in einer thermoplastischen Matrix eingebettet sind, wobei die Breite dieses Halbzeuges deutlich größer ist als die Breite eines einzelnen Verstärkungsbandes 1A, 1B, z.B. 500 mm. Im Anschluss an die Herstellung dieses Faser-Thermoplast-Verbundmaterials wird in einem Inline-Verfahren auf beiden Außenflächen eine dünne Verbindungsschicht 5 aus einem Kunststoff, welcher eine hohe Verbindungsfestigkeit sowohl mit der Matrix des Verbundmaterials als auch mit dem Kunststoff des Verbundprofils 10 aufweist und mit letzterem verschweißbar ist, also z.B. aus PVC, aufgebracht. Dies kann zweckmäßigerweise durch Aufextrudieren der Kunststoffschmelze oder durch Auflaminieren einer vorgefertigten Folie mit Aufheizen und Anpressen mittels Rollvorgang geschehen. In 3 is a semi-finished product 6 represented, which as a starting product for reinforcing tapes 1A . 1B with integrally formed connection layer 5 can serve. This semifinished product essentially has endless glass fibers embedded in a thermoplastic matrix, the width of this semifinished product being significantly greater than the width of a single reinforcing strip 1A . 1B , eg 500 mm. Following the manufacture of this fiber-thermoplastic composite, an in-line process will form a thin bond layer on both exterior surfaces 5 made of a plastic, which has a high bonding strength both with the matrix of the composite material and with the plastic of the composite profile 10 has and can be welded to the latter, so for example made of PVC, applied. This can conveniently be done by extruding the plastic melt or by laminating a prefabricated film with heating and pressing by rolling.

Durch die kurzzeitig wirkenden hohen Anpresskräfte wird die Haftung zwischen Verbindungsschicht und Matrix besonders gefördert, auch wenn stofflich betrachtet ein echtes Verschweißen wie im Falle von PET und PVC nicht möglich ist. Vergleichbar hohe Anpresskräfte können beim Extrusionsvorgang des Verbundprofils nicht aufgebracht werden, so dass unter Zuhilfenahme der Verbindungsschicht beim Extrusionsvorgang dann auch bei geringeren Anpresskräften ein echtes Verschweißen und damit eine erhöhte Verbindungsfestigkeit erreicht werden kann. Die Verbindungsschicht 5 kann auch die Abstandhalter 2 ausbilden. Aus diesem Halbzeug 6 werden dann die benötigten Breiten für die einzelnen Verstärkungsbänder 1A, 1B abgetrennt und diese dann dem weiteren Konfektioniervorgang zugeführt. Due to the short-acting high contact forces, the adhesion between the bonding layer and the matrix is particularly promoted, even if, in terms of material, true welding, as in the case of PET and PVC, is not possible. Comparable high contact forces can not be applied during the extrusion process of the composite profile, so that with the aid of the bonding layer in the extrusion process then a real welding and thus increased connection strength can be achieved even at lower contact forces. The connection layer 5 can also use the spacers 2 form. For this semi-finished product 6 then become the required widths for the individual reinforcement bands 1A . 1B separated and then fed to the further confectioning process.

Somit liegt ein Verbundprofil 10 vor, bei dem die materiellen Ausgestaltungen der Verstärkungsbänder 1A, 1B, die Formgestaltung der Verstärkungsbänder 1A, 1B und die Anordnung der Verstärkungsbänder 1A, 1B im Verbundprofil 10 zusammen dafür sorgen, dass ein mechanisch stabiles und ästhetisch hochwertiges Verbundprofil 10 erhalten wird. Thus lies a composite profile 10 before, in which the material embodiments of the reinforcing tapes 1A . 1B , the shaping of the reinforcement bands 1A . 1B and the arrangement of the reinforcing ribbons 1A . 1B in the composite profile 10 Together, ensure that a mechanically stable and aesthetically high-quality composite profile 10 is obtained.

In den 2, 2A und 2B wird eine zweite Ausführungsform eines Verbundprofils dargestellt, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform entspricht, so dass auf die obige Beschreibung Bezug genommen werden kann. Bei der zweiten Ausführungsform weisen die Verstärkungsbänder 1A, 1B selbst die Abstandhalter 2 auf, welche einstückig an das Verstärkungsband angeformt sind. In the 2 . 2A and 2 B a second embodiment of a composite profile is shown, which substantially corresponds to the first embodiment, so that reference can be made to the above description. In the second embodiment, the reinforcing ribbons 1A . 1B even the spacers 2 on, which are integrally formed on the reinforcing tape.

Bei der Herstellung der Verbundprofile 10 kann mindestens eines der Verstärkungsbänder 1A, 1B z.B. von einer Rolle abgewickelt werden, wobei die Abwinklung des mindestens einen Abschnitts 5A, 5B und / oder die Profilierung 3 des Randbereiches inline während des Extrusionsprozesses des Verbundprofiles 10 erfolgen. Dazu wird das Rohmaterial für die Verstärkungsbänder 1A, 1B z.B. von einer Rolle abgewickelt und es durchläuft einen Heiztunnel. Anschließend wird die Profilierung 3 in den Randbereichen 3 des Verstärkungsbandes 1A, 1B aufgebracht und es erfolgt die Abkantung des abgewinkelten Abschnitts 5A, 5B. Das noch weitgehend heiße Verstärkungsband 5A, 5B wird dann der Extrusionsdüse zugeführt und anschließend mit dem Kunststoffprofil des Verbundprofils 10 umspritzt. In the production of composite profiles 10 can be at least one of the reinforcement bands 1A . 1B for example, be unwound from a roll, wherein the bend of the at least one section 5A . 5B and / or profiling 3 of the edge area inline during the extrusion process of the composite profile 10 respectively. This will be the raw material for the reinforcing bands 1A . 1B for example, unwound from a roll and it passes through a heating tunnel. Subsequently, the profiling 3 in the border areas 3 of the reinforcing band 1A . 1B applied and there is the bending of the angled section 5A . 5B , The still largely hot reinforcing band 5A . 5B is then fed to the extrusion die and then with the plastic profile of the composite profile 10 molded.

Das ebene Rohmaterial für die Verstärkungsbänder 1A, 1B kann auf Rollen aufgewickelt gelagert und zu Kunden transportiert werden. Vor Ort kann dann eine Umformung – wie zuvor beschrieben – erfolgen. Bei bereits abgewinkelten (d.h. abgekanteten) Verstärkungsbändern ist ein relativ großer Wickelradius erforderlich, was ebenfalls handhabbar ist. Das heißt, geeignete Verstärkungsbänder mit der benötigten Kontur und Randausformung können auch unabhängig vom Extrusionsprozess des Verbundprofils in einem eigenen Herstell- bzw. Konfektioniervorgang produziert werden. Auch diese vollständig vorgefertigten Verstärkungsbändern fallen in den Schutzbereich, wenn sie in einem Verbundprofil gemäß der Merkmale der Patentansprüche angeordnet werden. The flat raw material for the reinforcement bands 1A . 1B can be stored rolled up on rolls and transported to customers. On site, then a transformation - as described above - take place. For already angled (ie, beveled) reinforcing bands a relatively large winding radius is required, which is also manageable. That is, suitable reinforcing tapes with the required contour and edge shaping can also be produced independently of the extrusion process of the composite profile in a separate manufacturing or assembly process. These completely prefabricated reinforcing tapes fall into the scope of protection when placed in a composite profile according to the features of the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1A 1A: erstes Verstärkungsband first reinforcement band
1B 1B: zweites Verstärkungsband second reinforcement band
2 2: Abstandhalter spacer
3 3: Profilierung profiling
5 5: Verbindungsschicht link layer
6 6: Halbzeug für ein Verstärkungsband Semi-finished product for a reinforcing tape
5A 5A: erster abgewinkelter Abschnitt des Verstärkungsbandes first angled portion of the reinforcing tape
5B 5B: zweiter abgewinkelter Abschnitt des Verstärkungsbandes second angled portion of the reinforcing tape
10 10: Extrusionskunststoffprofil Extrusion plastic profile
11 11: Außenwand outer wall
15 15: Isolierglassscheibe insulating glass pane
A A: Abstand zwischen Verstärkungsband und Innenseite der Außenwand Distance between reinforcing tape and inside of the outer wall
D D: Wanddicke einer Außenwand Wall thickness of an outer wall
d d: Dicke einer Verbindungsschicht Thickness of a tie layer
S S: Schwerpunktachsenlinie Priority axis line
α_A α _A: Winkel zwischen dem ersten abgewinkelten Abschnitt und dem VerstärkungsbandAngle between the first angled portion and the reinforcing band
α_B α _B: Winkel zwischen dem zweiten abgewinkelten Abschnitt und dem VerstärkungsbandAngle between the second angled portion and the reinforcing band

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007015318 A [0002]
DE 19933099 A1 [0002]

Claims

Composite profile made of plastic, designed as a hollow profile with at least two reinforcing bands arranged in the interior, characterized in that the at least two reinforcing bands ( 1A . 1B ) are formed at least partially of thermoplastic material with embedded continuous glass and / or mineral fibers and / or other reinforcing fibers and at least one of the reinforcing tapes ( 1A . 1B ) at least one parallel to the longitudinal axis of the composite profile ( 10 ) angled section ( 5A . 5B ), wherein the distance (A) between the at least two reinforcing bands ( 1A . 1B ) and the respective adjacent outer wall ( 11 ) of the composite profile ( 10 ) in the region of the non-angled section 0.1 to 3 times the wall thickness (D) of the outer wall ( 11 ) corresponds.

Composite profile according to claim 1, characterized in that the angle (αA, αB) between the at least one angled portion ( 5A . 5B ) and the non-angled portion of the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) is more than 10 ° and less than 150 °, in particular between 20 ° and 90 °.

Composite profile according to claim 1 or 2, characterized in that the distance (A) between the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) and the inside of the respective associated outer wall ( 11 ) of the composite profile ( 10 ) is between 0.1 and 10 mm, in particular between 0.5 and 3 mm.

Composite profile according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) has a proportion of 30 to 70% by volume of glass fibers and / or mineral fibers and / or other reinforcing fibers embedded in a thermoplastic matrix, in particular in PET.

Composite profile according to at least one of the preceding claims, characterized by at least one spacer ( 2 ) for producing the defined distance (A) between the at least two reinforcing bands ( 1A . 1B ) and the inside of the composite profile ( 10 ).

Composite profile according to claim 5, characterized in that at least one spacer ( 2 ) in the longitudinal direction of the composite profile ( 10 ) on one of the at least two reinforcing ribbons ( 1A . 1B ) is arranged, in particular in one piece on the reinforcing strip ( 1A . 1B ) and / or on the plastic profile of the composite profile ( 10 ), in particular formed as a web, on the wall of the composite profile ( 10 ) is arranged and / or formed as a separate part.

Composite profile according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one edge on each of the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) a profiling ( 3 ), in particular a line-like profiling and / or a knurl to create a frictional and / or positive connection with the extrusion plastic profile ( 10 ) is arranged.

Composite profile according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) at the surface a connecting layer ( 4 ) for producing a material connection with the extrusion plastic profile ( 10 ) by welding.

Composite profile according to claim 8, characterized in that the connection layer ( 4 ) has a share of PVC.

Composite profile according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) for increasing the moment of resistance in the outer region of the plastic profile ( 10 ), in particular at a distance from the centroid axis line (S) of more than 0.7 times the distance (H) of the outer edge to the centroid axis line (S).

Reinforcement strip for a composite profile according to at least one of claims 1 to 10, characterized by a parallel to the longitudinal axis of the reinforcing strip ( 1 ) angled section ( 5A . 5B ).

Method for producing a composite profile according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that at least one bend and / or profiling ( 3 ) an edge of the at least one of the at least two reinforcing ribbons ( 1A . 1B ) takes place inline with an extrusion process or at least one bend and / or a profiling on at least one of the at least two reinforcing tapes ( 1A . 1B ) is carried out prior to insertion into an extrusion nozzle, this being effected by thermal deformation.