DE2604670A1

DE2604670A1 - Mehrteiliger metallprofilrahmen

Info

Publication number: DE2604670A1
Application number: DE19762604670
Authority: DE
Inventors: Eberhard Keller; Jochen Ing Kuester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-06
Filing date: 1976-02-06
Publication date: 1977-08-11
Also published as: DE2717352C2; DE2604670B2; DE2717352A1; DE2604670C3

Description

Mehrteiliger Metallprofilrahmen
Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrteiligen Metallprofilrahmen, insbesondere fUr Fenster, TUren oder dgl., bei dem zwei mit Abstand voneinander gehaltene Rahmenhdiften aus Metall durch einen steifen Isolierkörper miteinander verbunden sind, der mit je einem Ansatz in eine hinterschnitten ausgebildete Nut jeder Rahmenhdifte eingreift und in dieser Nut durch Anpressen eines die Nut bildenden Rahmensteges festgespannt ist.
Bei Metallprofilrahmen ist das Problem gegeben, den Wärmefluß von der Rahmenaußenseite zur Innenseite bzw. umgekehrt zu unterbinden, weil Metall ein guter Wärmeleiter ist. Durch die CH-PS 336 971 ist es bekarrt, die Rahmenhölften durch einen Isolierkörper zu verbinden, dessen schwalbenschwanzähnliche Ansätze in entsprechend ausgebildete Nuten der Rahmenhälften eingreifen. Damit werden zwar die Rahmenhälften gegeneinander isoliert, aber nicht in ausreichendem Maße durch den Isolierkörper 6stgehalten. Die schwalbenschwanzförmigen Ansätze des Isolierkörpers mUssen ein gewisses Spiel gegenüber den die entsprechende Nut bildenden Stegansätzen der Rahmenhälften aufweisen, damit der Isolierkörper stirnseitig in die Nuten eingeschoben werden kann. Dieses Spiel fUhrt zu einer rebtiven Beweglichkeit der Rahmenhälften.
Durch die US-PS 3 156 332 ist es bekannt, die Rahmenhälften Uber zwei im Abstand zueinander angeordnete Isolierkörper miteinander zu verbinden und den zwischen den Isolierkörpern und den Rahmenschenkeln gebildeten Hohlraum mit einem Kunststoff, beispielsweise Polyuretin, auszuschäumen. Schaumfähige Kunststoffe haben die Eigenart, sich während der Schaumbildung auszudehnen, was zu einer festen Verspannung der Rahmenhälften gegenUber den Isolierkörpern führt. Die Größe des Schdumdruckes hängt von zahlreichen Faktoren ab und ist praktisch nicht konstant zu halten. 9ze praktischen Erfahrungen haben zum Ergebnis gefUhrt, daß auf diese Weise hergestellte Metallprofilrahmen unterschiedlich zueinander verspannte Rahmenhälften zur Folge haben, was sich beispielsweise darin äußert, daß die Außenflächen der Rahmenhälften nicht mehr parallel zueinander liegen. Dadurch wird die Paßgenauigkeit der Rahmen an den Eckverbindungsstellen erheblich beinträchtigt.
Durch die US-PS 3 411 254 ist es schließlich bekannt, das Spiel, das zwischen dem schwalbenschwanzförmigen Ansatz eines Isolierkörpers mit der entsprechend ausgebildeten Nut der Rahmenhälfte entsteht, dadurch auszugleichen, daß ein die Nut bildender Rahmensteg gegen den anderen Rahmensteg verformt wird, so daß der Isolierkörper zwischen den Rahmenstegen fest eingespannt ist. Diese Maßnahme hat den Nachteil, komplizierte Verformungwerkzeuge verwenden zu müssen, da man zu Folge der dUnnwandigen Metallprofilstege den einzelnen Metallprofilrahmen plastisch verformen würde, falls man nicht die Rahmenstege durch zusätzliche Maßnahmen beim Verformungsvorgang gegeneinander versteift. Aber selbst dann, wenn man dieses Werkzeugproblem lösen würde, muß inkauf genommen werden, daß der eingespannte Isolierkörper eine formstabile Steifigkeit der Rahmenhälften zueinander nicht bewirken kann, weil die Breite des Isolierkörpers wesentlich geringer als die Breite der Rahmenhalfte ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung und Isolierung der Rahmenhälften unter Meidung der Verwendung von schaumbildenden Kunststoffen dahingehend zu verbessern, daß eine genaue Lagestabilität der Rahmenhälften sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung gewahrt und die Isolierung der beiden Rahmenhälften voneinander erhöht wird.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung von der US-PS 3 411 254 aus. Die Erfindung besteht darin, daß zwei im Abstand voneinander angeordnete Isolierkörper vagesehen sind, deren einander zugewandte Seiten Angriffsflächen fUr ein sie voneinander wegpressendes Werkzeug und deren einander abgekehrten Seiten Zentrierfugen aufweisen und daß der die einzelne Nut außenseitig bildende Rahmensteg in die zugeordnete Zentrierfuge eingreift und der innenliegende Rahmensteg in Richtung zur Zentrierfuge, insbesondere gegen den Ansatz des Isolierkörpers, angepreßt - ist.
Durch die erfindungsgemöße Ausbildung des Metallprofilrahmens ist es möglich, die beiden Isolierkörper mit ihren Ansätzen mUhelos in die dafur vorgesehene Nuten der Rahmenhalften stirnseitig einzufUhren, weil ein verhöltnismößig großzugiges Spiel zwischen den zur Anlage kommenden Flächen vorgesehen werden kann. Man braucht donn lediglich ein in geeigneter Weise geformtes Werkzeug durch den Raum zwischen den beiden Isolierkörpern hindurchzufUhren, wodurch einerseits die außenseitigen Rahmenstege korrekt in den Eingriff in die Zentrierfugen gelangen und andererseits die innenliegenden Rahmenstege an die entsprechenden Flächen der Isolierkörper angepreßt werden. Ein solcher Spreizvorgang kann ohne Widerlager in einem Zuge durchgeführt werden, wobei auch nicht die Gef& besteht, daß die Rohmenhälften bleibend vervormt werden, weil die Spreizkraft durch parallel zur Trennungsebene sich erstreckende, den Hohlraum zwischen den Isolierkörpern begrenzende Wände der Rahmenhälften unter Zugbelastung aufgefangen werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, daß zwischen den Isolierkörpern ein nach außen vollkommen abgedichteter Hohlraum gebiet wird, denn die darin befindliche Luft, die also vollkommen eingeschlossen ist, bildet ein besseres Wärmeisoliermittel als der bei. eingangs erwdhnten Stand der Technik verwendete schaumfdhige Kunststoff.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den AnsprUchen, der Zeichnung und der Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: einen Querschnitt durch einen mehrteiligen Metallprofilrahmen mit zwei die Rahmenhälften verbindenden Isolierkörpern, Fig. 2: einen Teilquerschnitt durch einen Isolierkörper in vergrößerter Darstellung, Fig. 3: einen Längsschnitt durch ein Verformungswerkzeug, Fig. 4: eine Draufsicht auf das Verformungswerkzeug geiöß Fig. 3 Fig. 5: einen Teilquerschnitt durch einen Isolierkörper in einer Variante zu Fig. 2 und Fig. 6: einen Querschnitt durch einen Isolierkörper in einer anderen Variante.
Beim AusfUhrungsbeispiel der Fig. 1 besteht der Metallprofilrahmen 1 in Ublicher Weise aus zwei Rahmenhälften 2,3, die in Distanz zueinander angeordnet und durch zwei Isolierkörper 4 miteinander verbunden sind.
Die Rahmenhälften 2,3 sind hierbei vereinfacht dargestellt, indem nicht die sonst Ublichen und notwendigen Profilierungen gezeigt werden, die beispielsweise zum Festspannen von Scheiben, Dichtungen, Halteleisten und dgl. erforderlich sind, da die Erfindung fUr beliebig gestaltete Metallprofilrahmen anwendbar ist. Die Rahmenhälften 2,3 bestehen zweckmd'ßigerweise aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die Isolierkörper 4 vornehmlich aus hartem Kunststoff, der eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt.
Der einzelne Isolierkörper 4 weist zwei Ansätze 5 auf, mit denen der Isolierkörper in entsprechen d gestaltete Nuten 6 der Rahmenhälften 2,3 eingreift. Die Ansätze 5 und Nuten 6 sind so gestaltet daß der Isolierkörper 4 mit Spiel in die Nuten 6 eingeschoben werden kann.
An den einander zugekehrten Seiten weisen die Islierkörper 4 An -griffsflöchen 7 auf, die beim Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 an Stegansatzen 8 der Isolierkörper 4 vorgesehen sind. Diese Angriffsflächen 7 dienen dazu, was später beschrieben wird, mit Hilfe eines Verformungswerkzeuges 21 (vgl. Fig. 3,4) die Isolierkörper 4voneinander wegzudrUcken. Dieser Spreizvorgang hat den Sinn, die Isolierkörper 4 mit den Rahmenhälften 2,3 in einer vorgegebenen Lage zu zentrieren. Zu diesem Zweck weisen die Isolierkörper 4 an ihrer Außenseite zwei im Abstand voneinander angeordnete Zentrierfugen 9 auf, in welche winkelförmig gestaltete außenseitige Rahmenstege 10 der Rahmenhälften 2,3 eingreifen. Durch Auseinanderspreizen der Isolierkörper 4 wird erreicht, daß die außenseitigen Rahmenstege mit ihren parallel zur Trennungsebene sich erstreckenden Schenkeln 15 (vgl.
Fig. 2) vollends in die Zentrierfugen 9 bis zum Grund eing-reifen.
Wie besonders aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist, werden die Zentrierfugen 9 einerseits durch parallel zur Trennungsebene sich erstreckende Wandflächen 16 und andererseits durch Keilflächen 14 gebildet, die sich an einer sich zwischen den Zentrierfugen 9 t-erstreckenden keilförmigen Profilierung 13 vorgesehen sind. Der Abstand der Wandflächen 16 voneinander bestimmt die Distanz derRahmenhdlften 2,3. Die Keilflächen 14 dienen dazu, die Schenkel 15 der außenseitigen Rahmenstege 10 gleitend aufzunehmen und zu fUhren. Zweckmäßigerweise ist die Breite der Zentrierfuge 9 an ihrem Grund etwas klein-er als die Wandstärke des Schenkels 15 des außenseitigen Rahmensteges 10, s daß mit Sicherheit die Vermeidung eines Spieles zwischen der Rahmenhälfte 2, 3 und dem Isolierkörper 4 vermieden wird, wenn die Isolierkörper 4 völlig auseinander gespreizt worden sind.
Die Lagefixierung der Isolierkörper 4 in der auseinander gespreizten Stellung wird durch die innenliegenden Rahmenstege 11 der beiden Rahmenhälften 2,3 erzwungen, indem diese innenliegenden Rahmenstege 11 gegen die zweckmaßigerweise abgeschrägte Schulter 26 der einzelnen Ansätze 5 der Isolierkörper 4 durch plastische Verformung angepreßt werden.
Diese innenliegenden Rahmenstege 11 können ursprünglich eine zur Außenwandfläche der Rah rrenhälften 2,3 parallele Lage aufweisen oder auch etwas in Richtung zur Außenseite abgewinkelt sein. Wesentlich ist, daß diese innenliegenden Rahmenstege 11 das Einschieben der Isolierkörper 4 nicht behindern. Sobald aber der IsoKerkörper 4 in die Nuten 6 eingeführt worden ist, werden die innenliegenden Rahmenstege 11 voneinander weggespreizt, ohne daß sie rückfedern können. Dadurch wird der Islierkörper 4 zwischen den innenliegenden Rahmenstegen 11 und den Schenkeln 15 der außenliegenden Rahmenstege 10 in definierter Lage festgespannt.
Durch diese feste Einspannung wird ein zwischen den Isolierkörpern 4 und den Rahmehölften 2,3 gebildeter luftdichter und-geschlossener Hohlraum 12 geschaffen. Die darin eingeschlossene Luft kann nach außen auch nicht unter Wärmeeinwirkung entwichen und bildet daher ein hervorragendes Wärmeisoliermittel.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist zusötzlich gezeigt, daß in der keilförmigen Profilierung 13 des Isolierkörpers 4 eine durchlaufende Nut 17 vorgesehen ist, die es erlaubt, die verbleibenden Wände der keilförigen Profilierung 13 nach innen nachzugeben, wenn die Schenkel 15 der außenseitigen Rahmenstege 10 in die Zentrierfugen 9 eingepreßt werden.
Beim Beispiel der Fig. 6 sind die Zentrierfugen 9 durch im Querschnitt etwa kreisförmige oder etwas hinterschnittene Rinnen 18 ersetzt, in welche Stegwulste 19 der außenseitigen Rahmenstege 10 eingreifen. Außerdem kann der Isolierkörper 4 gemäß den Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sit einem durchgehenden Hohlraum 20 versehen sein, um die Kosten durch Muterialersparnis zu senken.
In Fig. 1 ist mit strichpunktierter Linie 21 dargestellt, wie ein Verformungswerkzeug ausgebildet sein kann, um die lose in die Nuten 6 eingeführten Isolierkörper 4 voneinander weg in die Zentrierstellung zu drücken und die innenliegenden Rahmenstege 11 gegen die Isolierkörper 4 anzupressen. Bei diesen Ausführungsbeispiel weist das Verformungswerkzeug 21 ii Querschnitt ungefähr ein I-Profil auf. An seinen einen Ende ist das Verformungswerkzeug mit einem Keil 22 versehen, desseh Keil flächen bein Hindurchziehen des Vcforiungswerkzeuges 21 durch den Hohlraun 12 die Isolierkörper 4 voneinander wegbewegen. Dieser Keil 22 geht dann in den Steg 23 des Verformungswerkzeuges 21 Uber, dessen Stegflachen gegen die Angriffsflächen 7 der Isolierkörper 4 gemäß Fig. 1 zur Anlage kommen. Die beiden Flansche 24 des Verformungswerkzeuges 21 sind an ihren Rändern ebenfalls keilförmig gestaltet, wie dies aus Fig. 1 mit der strichpunktierten Linie hervorgeht. Diese Flanschrander gehen ebenfalls in einen keilförmigen Flanschauslauf 27 Uber, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Flanschauslauf 27 wirkt gegen die innenliegenden Rahmenstege 11 und verformt diese in Richtung zum außenliegenden Rahmensteg 10 nach Art eines Bördelvorganges. Im Keilbereich 22 des Verformungswerkzeuges 21, das beispielsweise aus einem geharteten Stahlkörper bestehen kann, greift ein Zugorgan 25, beispielsweise eine Kette oder dgl. an, mit deesen Hilfe das Verformungswerkzeug 21 durch den Hohlraum 12 zwischen den Rahmenhälften 2,3 hindurchgezogen werden kann, um in einem Zug das Auseinanderspreizen der Isolierkörper.4 und das AndrUcken der innenliegenden Rahmenstege 11 herbeizufUhren.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten AusfUhrungsbeispiele sondern läßt auch andere Gestaltungen der Rahmenhalften und der Isolierkörper zu. Auch die Verformung der Rahmenstege und das nuseinnnderspreizen der Isolierkörper kann auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch pneumatische oder hydraulische Maßnahmen, die man mit Hilfe geeignet geformter Werkzeuge innerhalb des Hohlraumes 12 veranlassen kann.
PatentansprUche:

Claims

PATENTANSPRUCHE ============================= U Mehrteiliger Metallprofilrahmen, insbesondere fUr Fenster, TUren oder dgl., bei dem zwei mit Abstand voneinander gehaltene Rahmenhälften aus Metall durch einen steifen Isolierkörper miteinander verbunden sind, der mit je einem Ansatz in eine hinterschnitten ausgebildete Nut jeder Rahmenhälfte eingreift und in dieser Nut durch Anpressen eines die Nut bildenden Rahmensteges festgespannt ist, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß zwei im Abstand voneinander angeordnte Isolierkörper (4) vorgesehen sind, deren einander zugewandte Seiten Angriffsflächen (7) für ein sie voneinander wegpressendes Werkzeug (21) und deren einander abgekehrten Seiten Zentrierfugen (9) aufweisen, und daß der die einzelne Nut (6) außenseitig bildende Rahmensteg (10) in die zugeordnete Zentrierfuge (9) eingreift und der innenliegende Rahmensteg (11) in Richtung zur Zentrierfuge (9), insbesondere gegen den Ansatz (5) des Isolierkörpers (4), angepreßt ist.
2.) Rahmen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Angriffsfläche (7) an einem Stegansatz (8) des Isolierkörpers (4) vorgesehen ist, der bis Uber den innenliegenden Rahmensteg (11) hinaus in Richtung zum anderen Isolierkörper (4) vorsteht.
3.) Rahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Isolierkörper (4) an seiner Außenseite eine keilförmige Profilierung (13) aufweist, deren sich nach außen verjUngenden Keilfldchen (14) die Zentrierfugen (9) begrenzen.
4.) Rahmen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der in die Zentrierfuge (9) eingreifende Rahmensteg (10) ein Winkelprofil von konstanter Wandstärke aufweist und mit seinem eingreifenden Schenkel (15) parallel zur Trennungsebene des Rahmens (1) liegt.
5.) Rahmen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die den Keilflächen (14) gegenUberliegende, die Zentrierfuge (9) begrenzende Wandfläche (16) parallel zur Trennungsebene des Rahmens (1) angeordnet ist und daß die Breite der Zentrierfuge (9) an ihrem Grund geringfUgig kleiner als die Wandstärke des in sie eingreifenden Rahmensteg-Schenlds (15) ist.
6.) Rahmen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Isolierkörper (4) eine zwischen den Zentrierfugen (9) befindliche, von der Außenseite nach innen sich erstreckende Nut (17) aufweist.
7.) Rahmen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ze i c h n e t, daß die Zentrierfuge (9) als eine im Schnitt halbkreisförmige, gegebenenfalls hinterschnitten ausgebildete Rinne (18) gestaltet ist, in die ein passend ausgebildeterStegwulst (19) des außenseitigen Rahmensteges (10) eingreift.