DE1775385A1

DE1775385A1 - Corner connection for hollow profiles made of plastic

Info

Publication number: DE1775385A1
Application number: DE19681775385
Authority: DE
Inventors: M Walter Andree; Hans Dipl-Ing Schaefer; Hans Theissen
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1968-08-05
Filing date: 1968-08-05
Publication date: 1971-07-08
Also published as: LU59178A1

Description

Eckverbindung für Hohlprofile aus Kunststoff Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Eckverbindung für Hohlprofile aus Kunststoff, mit einer im Abstand von den Pro- filenden endenden als Rohr ausgebildeten, beispielsweise aus Metall hergestellten Versteifung und mit völlig in den Hohl- profilen und in den Rohren angeordneten Einsatzstücken aus Kunststoff, vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff wie die Hohlprofile. Es ist bekannt, versteifte Rabmen, beispielsweise Fenster- oder Türrahmen, durch eine Mantelverschweißung zu verbinden, wobei lediglich der aus Kunststoff bestehende Rahmen verschweißt wird, während die der Versteifung dienenden metallischen Einlagen nicht miteinander verbunden werden. Bei Profilrahmen aus Weich-PVC ist es auch bekannt, die Ecken der Rahmen durch eingesetzte Metallwinkel, beispielsweise aus Stahl, zu verstärken. Bei Verwendung von Hart-PVC und ähnlichen Kunststoffen, deren Ausdehnungsvermögen erheblich unterschiedlich zu dem der metallischen Einlagen ist, entstehen durch das Einsetzen von metallischen Winkeln aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungsvermögen erhebliche Spannungen, so daß sich das Einsetzen von Metallwinkeln bei aus solchen Kunststoffen gefertigten Hohlprofilen als in der Praxis nicht durchführbar erwiesen hat. Da verschiedene Kunststoffe, wie z.B. Hart-PVC einen sehr kleinen Elastizitätemodul aufweisen, ist der Widerstand der aus solchen Kunststoffen gefertigten Profilrahmen gegen Durchbiegung ebenfalls sehr gering. Um eine genügende Festigkeit dieser Profilrahmen zu erzielen, müssen entweder sehr dickwandige-Profile, die im allgemeinen teuer sind, oder dünnwandige Profile mit einer Versteifung aus einem Werketotf mit einen gro#en slastisitgt»odul verwendet werden. Hei einer Verschweißung derartig versteifter Profilrahmen ist es bisher nicht möglich, an den Nahtstellen außer den Kunststoffprofilen auch die metallischen Einlagen tu ver- schweißen, da bei Verachweißung der.methllischen Einlagen das Kunststoffmaterial des Rahmens verbrennen würde. Es ist nun auch eine Verbindung für versteifte Rahmen aus Hart-PVC-RohlMfilen bekannt geworden, die durch Einsetzen von Binschubstücken, die aus einem vollen Kunststoffprofil bestehen, in die Hohlprofile und an die Versteifung ent- steht, Die Einschubstücke enden in der Ebene des Endes der Hohlprofile und sind an den anzuschweißenden Endstücken der Hohlprofile mit der Stirnseite zugleich mit den Rändern der Hohlprofile flächig verschweißt. Hei diesen versteiften Rahmen enden die der Versteifung dienenden, in die Hohl- profile eingeführten Rohre@mit etwas Abstand von den Enden derselben, so daß die Einschubstücke in den Rohreh verschieb- bar sind. Die Ausführung solcher Eckverbindungen für Hohlprofile aus Kunststoff ist durch die Verwendung massiver Kunststoff- teile recht aufwendig und kostspielig. Des weiteren haben diese bekannten Einschubteile keine direkte Verbindung zu dem Profilrahmen, in den sie eingeführt sind, da sie ledig- lieh innerhalb der in dem Hohlprofil. angeordneten rohrförmi- gen Versteifung gleitverschieblich angeordnet und gehalten sind. Diese Anordnung wirkt sich insbesondere auf die zu geringe Verwindungssteifigkeit der Profilrahmen ungünstig aus. Die während der VerschweiBung der Einachubteile er- forderliche Arretierung derselben, die mittels Dübel er- folgt, bedeutet einen zusätzlichen Arbeitsaufwand.Corner connection for hollow profiles made of plastic The subject matter of the invention relates to a corner connection for hollow profiles made of plastic, with a stiffener formed at a distance from the profile ends ending as a tube, for example made of metal, and with inserts arranged entirely in the hollow profiles and in the tubes made of plastic, preferably made of the same plastic as the hollow profiles. It is known to connect stiffened frames, for example window or door frames, by means of jacket welding, only the frame made of plastic being welded, while the metallic inserts used for stiffening are not connected to one another. In the case of profile frames made of soft PVC , it is also known to reinforce the corners of the frame by inserting metal angles, for example made of steel. When using rigid PVC and similar plastics, the expansion capacity of which is significantly different from that of the metallic inserts, the use of metal angles due to the different expansion capacity creates considerable stresses, so that the use of metal angles in hollow profiles made from such plastics is not the same as in has not proven to be feasible in practice. Since various plastics, such as rigid PVC, have a very small modulus of elasticity, the resistance of the profile frames made of such plastics to deflection is also very low. To provide sufficient strength to achieve this profile frames, have either very thick-walled profiles that are generally expensive, or thin-walled profiles are used with a reinforcement of a Werketotf with a large en # slastisitgt "odule. Hei of welding such stiffened profile frame, it is not yet possible, the metallic deposits weld tu comparable at the seams except for the plastic profiles, because the plastic material of the frame would burn at Verachweißung der.methllischen deposits. It is now known also a connection for stiffened frame of rigid PVC RohlMfilen, which is corresponds to the hollow profiles and the stiffening by inserting Binschubstücken consisting of a full plastic profile, the insertion pieces ends in the plane of the end of the hollow profiles and are welded flat to the end pieces of the hollow profiles to be welded with the end face at the same time as the edges of the hollow profiles. At this stiffened frame, the stiffening tubes @ inserted into the hollow profiles end at some distance from the ends of the same, so that the insert pieces can be displaced in the tubes. The implementation of such corner connections for hollow profiles made of plastic is quite complex and expensive due to the use of solid plastic parts. Furthermore, these known slide-in parts have no direct connection to the profile frame into which they are inserted, since they are only borrowed within the hollow profile. arranged tubular stiffener are slidably arranged and held . This arrangement has an unfavorable effect in particular on the insufficient torsional rigidity of the profile frames . The ford variable locking ER during VerschweiBung Einachubteile the same, the following means of dowel ER, means additional work.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Bokverbindung für versteifte Hohlprofile aus Kunststoff zu echaffen, die die** Nachteile vermeid 0* 4, to *ixe, d9* etig-- keitswert des versteiften Hohlprofils entsprechende Festig- keit und Verwindungsateifigkeit besitzt. The invention has set itself the task of creating a Bok connection for stiffened hollow profiles made of plastic, which avoids the disadvantages 0 * 4, to * ixe, d9 * etig-- keitswert of the stiffened hollow profile has corresponding strength and torsional rigidity .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einsatzstück einen mit seinen Außenabmessungen dem lichten Querschnitt des Hohlprofils angepaßten und in Querschnitts- richtung ohne Spiel indem Hohlprofil eingesetzten ersten Teil und einen zweiten, an sich bekannten, gleitverschieblich in dem Rohr geführten zweiten Teil aufweist. This object is achieved according to the invention in that the outer dimensions of the insert have a first part which is adapted with its outer dimensions to the clear cross-section of the hollow profile and is inserted in the cross-sectional direction without play in the hollow profile, and a second, known per se , second part slidably guided in the pipe.

Die erfindungsgemäßen Einsatzstücke werden bei der Herstellung der Eckverbindung in die Hohlprofile eingesetzt und anschliessend werden die Hohlprofile an ihren aneinanderstoßenden En- den miteinander verschweißt. The insert pieces according to the invention are inserted into the hollow profiles during the production of the corner connection and then the hollow profiles are welded to one another at their abutting ends.

Auf diese Weise gelingt es erstmalig, bei versteiften Hohl- profilen aus Kunststoff einerseits ein hohes Maß an Verwindungsateifigkeit auch im Bereich von Eck-, T- oder Kreuz- verbindungen zu erhalten und andererseits gleichzeitig den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien des versteiften Hohlprofils Rechnung zu tragen und den er- forderlichen Spielraum zu schaffen. In this way, it is possible for the first time to obtain a high degree of torsional rigidity in the area of corner, T or cross connections with reinforced hollow profiles made of plastic , and at the same time to take into account the different expansion coefficients of the materials of the reinforced hollow profile to create the ER ford variable scope.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Hohlprofil mit dem ersten Teil des Einsatzstückes mittels eines Klebers fest verbunden. Eine weitere Verbesserung dieser Verbindung ist auch denkbar durch Ausbildung der Oberfläche des Einsatz- stückes oder der Innenseite des Hohlprofiles in diesem Bereich mit einem Raster, beispielsweise Verzahnung oder Riffelung oder Rippen. According to a further feature of the invention, the hollow profile is firmly connected to the first part of the insert by means of an adhesive. A further improvement of this connection is also conceivable by designing the surface of the insert or the inside of the hollow profile in this area with a grid, for example toothing or corrugation or ribs.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, das Eineatzstück hohl auszubilden. Dies erspart un- nötiges teueres Material. Es ist auch möglich, das hohle Ein- Satzstück an seinen verbindungsseitigeü tden gese4lca0en auszubilden, so daß eine größere Verechweidsflgöho etverfu -. gung -steht . Another advantageous embodiment of the invention consists in designing the insert piece to be hollow. This saves unnecessary expensive material. It is also possible to form the hollow one- piece set on its connection-side corners so that a greater degree of interconnection is possible. is good.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Auerbheiopielen dargestellt und wird anhand dieser noch exlägtert, 2e si'igea; Fig. 1 einen Ausschnitt mit einer Eceribndueines Rahmens - . Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie! .Ä der Plg1 Fig. 3 einen Teilquerschnitt nach Linie ä - B der hg1, Fig. 4 einen Ausschnitt mit einer T-ferbindteines Rahmens und Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 0 -@ a der F..,.:4.The invention is shown in the drawing in Auerbheiopielen and will be explained on the basis of this, 2e si'igea; Fig. 1 shows a section with a Eceribndu of a frame -. Fig. 2 is a cross-section along the line! .Ä of Plg1 Fig. 3 shows a partial cross-section along line A-B of FIG. 1, FIG. 4 shows a detail with a T-connector of a frame and FIG. 5 shows a cross-section along line 0 - @ a of FIG.

In der Fig. 1 sind zwei Hohlprofile 1,2 zu einer 2cerbindung zusammengefügt, wobei die Enden 4 auf Gehrung geschnitten sind. Die Hohlprofile bestehen aus-einem Kunststoff, beispielsweise einem Hart-PVC. In die Hohlprofile 1,2 sind meta,llieche ferdteifungsrohre 3, die in ihrem Außenquerschnitt dem lichten Querschnitt des Hohlprofiles angepaßt sind, eingeführt'Die Rohre ä enden mit Abstand von den Enden 4 der Die Verbindung zwischen den Hohlprofilen lt Ist durch die Einsatzstücke 5 hergestellt. Das Einsatsetück idt v81lig in das Hohlprofil 1 bzw. 2 geschoben, wobei der teil 51# der in seinen Außenabmessungen dem lichten Quersohiätt des Hohlprofile entspricht, in dem Bereich am Ende des RohlP'roi`ile®i in dem kein der Versteifung dienendes Röhr vorhanden ist,. eine in Querschnittrichtung feste Verbindung mit äielben herstelt: Zwischen dem Teil 51 und dem Hohlprofil i t e" ist ein. ü.oht dgeetellter Kleber vorgesehen: Der sich an das Teil 51 aneehüegee Teil 52 des Einsatsat«ekee 59 dessen Außenauereahnitt böveiF' verkleinert ist, daß er gleich oder etwas kleiner ala der l querschnitt des Rohres 3 ist, ist innerhalb des Rohres 3 gleitverachieblich geführt. Das ebenfalls aus Kunststoff und zweck- mäßigerweise aus dem gleichen Kunststoff wie die Profilrahmen bestehende Einsatzstück 5 ist hohl ausgeführt und an seiner Stirnseite 53 im Bereich der Verbindung geschlossen. Die Hohl- profile 1,2 und die Einsatzstücke 5 sind mit ihren Stirnflächen 53 und an ihren Enden 4 miteinander durch Verechweißung verbunden. Aus Fig. 2 ist der Querschnitt des Hohlprofilen zu erkennen, der beispielsweise als Fensterrabmen verwendet ist.. Das relativ dünnwandige Hohlprofil 2 ist mit mehreren Hohlräumen zur Gewichts- und Materialsersparnis ausgebildet. In Fig. 1, two hollow profiles 1, 2 are joined together to form a 2c connection, the ends 4 being mitred. The hollow profiles consist of a plastic, for example a hard PVC. In the hollow profiles 1, 2, meta, llieche reinforcing pipes 3, which are adapted in their outer cross-section to the clear cross-section of the hollow profile, are inserted . The insert piece is pushed completely into the hollow profile 1 or 2, whereby the part 51 #, which corresponds in its external dimensions to the clear transverse surface of the hollow profile, in the area at the end of the RohlP'roi'ile®i in which there is no pipe used for stiffening is,. Establishes a firm connection in the cross-sectional direction with the outside: Between the part 51 and the hollow profile ite "is provided it is equal to or slightly smaller than the cross section of the pipe 3, is slidably guided within the pipe 3. The insert 5, which is also made of plastic and suitably made of the same plastic as the profile frame , is hollow and on its end face 53 in the area the connection is closed. the hollow profile 1.2 and the inserts 5 are connected with their end faces 53 and at its ends 4 together by Verechweißung. from Fig. 2, the cross section of the hollow profiles can be seen, for example, is used as Fensterrabmen .. The relatively thin-walled hollow profile 2 is designed with several cavities to save weight and material .

Der zentrale Hohlraum 21 ist in dem dargestellten Ausführungs- beispiel an zwei gegenüberliegenden Flächen mit kleinen vor- stehenden Rippen 22 versehen. In dem zentralen Hohlraum%21 ist das der Versteifung dienende Rohr 3, dessen Außenquerschnitts- abmessungen dem lichten Querschnitt des Hohlprofilen entsprechen, angeordnet. Innerhalb den Rohres 3 ist das Teil 52 des Einsatz- stückes gleitverachieblich geführt. In dem gezeigten Beispiel ist das Einsatzstück nicht als geschlossenes Hohlprofil im Querschnitt ausgebildet, sondern einseitig offen. Dies erleich- tert das Einsetzen des Einsatzstückes in das Hohlprofil. Es Ist." jedoch genauso möglich, das Einsatzstück als im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil auszuführen. In the exemplary embodiment shown, the central cavity 21 is provided with small protruding ribs 22 on two opposite surfaces. In the central cavity 21 , the stiffening tube 3, the outer cross-sectional dimensions of which correspond to the clear cross-section of the hollow profile , is arranged. The part 52 of the insert is guided in a slidably displaceable manner within the tube 3. In the example shown , the insert is not designed as a closed hollow profile in cross section, but is open on one side. This makes it easier to insert the insert into the hollow profile. It Is. "However, just as possible to make the insert as a closed cross-sectional hollow profile.

In der Fig. 3 ist ein weiterer Querschnitt gezeigt, der die Anordnung des Teiles 51 des Einsatzstückes innerhalb des Hohl= profiles 2 zeigt. Der zwischen dem mit Innenrippen 22 versehenen Hohlprofil 2 und dem Einsatzstück 51 verbleibende Spalt 23 kann ebenfalls mit einem nicht dargestellten Kleber angefüllt sein, so wie die aneinanderliegenden Flächen von Hohlprofil und Einsatzstück 51 miteinander verklebt sind. In FIG. 3, another cross section is shown of the 51 of the insert inside the hollow profiles = 2 shows the arrangement of the part. The gap 23 remaining between the hollow profile 2 provided with inner ribs 22 and the insert 51 can also be filled with an adhesive (not shown), just as the adjacent surfaces of the hollow profile and insert 51 are glued to one another.

In Fig. 4 ist eine T-Verbindung von zwei Hohlprofilen 1,2, die aus Kunststoff bestehen und im Bereich ihrer Verbindung an den Enden 4 ebenfalls auf Gehrung geschnitten sind, dargestellt. Die der Verbesserung dienenden Unaatsattoke sind zweiteilig ausgeführt. Jedoch ist auch eine andere@Telüng denkbar. Der prinzipielle Aufbau der Blasatzstücke 5@Iet der gleiche wie in Fig. 1 beschrieben. Dadurch, das im BeaCelch de® Teilen-51 des Bineatzstückes eine kraftschlüssige Verbln4M Wischen, enaatzstück und Hohlprofil hergestellt ist, w:iZ4, eine. ehöh_#ng der 9erwindungasteifigkeit den Hohlprofilen auch in diesem.reich -erzielt. Die Tierbindung der Hohlprofile .1 und 2 sowohl, unterein- ander als auch mit den -Einsatzstücken und deren Verbindung untereinander wird durch Schweißen der Verbindungefugen hergestellt. Aus Big. 5 ist die Querschnittsform des Bohlprnfilee 2 und des eingesetzten ßinsatzettcke$ 5 zu ersehene , Die äußere Form der Hohlprodile richtet sich nachdem gewünschten Profil, das Hohlprofil und auch die Eineatsetücke können einen beliebigen jedoch aufeinander abgepaßten Querschnitt aufweinen. In Fig. 4, a T-connection of two hollow profiles 1, 2, which are made of plastic and are also mitered in the area of their connection at the ends 4, is shown. The unaatsattoke for improvement are designed in two parts. However, another @ Telüng is also conceivable. The basic structure of the blow pieces 5 @ Iet is the same as described in FIG. 1. As a result of the fact that in the BeaCelch de® parts-51 of the Bineatzstückes a force-fit Verbln4M wipe, enaatzstück and hollow profile is produced, w: iZ4, a. ehöh_ # ng the 9erwindungsteifigkeit the hollow profiles also in this.reich - achieved. The animal binding of the hollow profiles .1 and 2 both with one another and with the insert pieces and their connection with one another is produced by welding the connecting joints. From Big. 5 the cross-sectional shape of the Bohlprnfilee 2 and the inserted ßinsatzettcke $ 5 can be seen. The outer shape of the hollow prodile depends on the desired profile, the hollow profile and also the insert pieces can have any cross-section that is matched to one another.

Claims

P ate n't anaprü che 1. Corner connection for hollow profiles made of plastic, with a stiffening formed at a distance from the profile ends ending as a tube, for example made of metal and with completely in the hollow profiles and in the tubes made of plastic, preferably of the same Plastic like the "hollow profiles, dadurchgeke ti nzeic hnet that the insert piece (5) has a first part (51) and a second, known per se, slidingly displaceable in the tube (3) guided second part (52).

2. Corner connection according to claim 1, characterized in that the first part (51) of the insert with the hollow profile (1,2) and which is firmly connected by means of an adhesive. "

3. Corner connection according to claim 1 or 2, characterized in that the "insert (5) is designed as a hollow profile.

4. Corner connection according to claim 3, characterized in that that the insert (5) is closed at its connection-side end (53).