DE2709867A1 - Sicherheitsprofilverbundkoerper - Google Patents

Sicherheitsprofilverbundkoerper

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/263Frames with special provision for insulation
    • E06B3/267Frames with special provision for insulation with insulating elements formed in situ
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    • E06B3/04Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/263Frames with special provision for insulation
    • E06B3/26336Frames with special provision for insulation with two metal frame members having interpenetrating or overlapping parts when mounted

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  • Structural Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Special Wing (AREA)

Description

  • Sicherheitsprofilverbundkörper
  • Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsprofilverbundkörper der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
  • Solche Verbundkörper werden vor allem im Bauwesen für die Herstellung verschiedenster Bauelemente verbreitet eingesetzt. So werden beispielsweise Profilschienen aus Aluminium zur Herstellung wärmegedämmter Fensterrahmen und Türzargen in der beschriebenen Weise miteinander verbunden. Angesichts der immer vordringlicher werdenden Aufgabe, Energie zu sparen, spielen solche wärmeisolierten Fensterrahmen im Hochbau eine immer wichtigere Rolle.
  • Ein Verbundkörper der genannten Art ist bereits in der deutschen Patentanmeldung P 26 39 966.6 vorgeschlagen. Der Zwischenkörper ist ein starrer Kunststoffkern, der geschäumt und bzw. oder mit Glasfasern verstärkt sein kann.
  • Hergestellt werden diese Verbundkörper, indem die Teilkörper, im Falle der Fensterrahmen als6 die Aluminiumprofilschienen, in einem Werkzeug im vorgegebenen Abstand voneinander gehaltert werden und die so gebildete Massfuge anschliessend mit dem in die Fuge hineinextrudierten Kunststoff gefüllt wird.
  • Verbundkörper der in Rede stehenden Art und Verfahren zu ihrer Herstellung sind auch aus den DT-PSen 20 27 937 und 21 31 721 sowie aus den DT-OSen 23 08 320 und 25 31 221 bekannt. Bei diesen bekannten Verbundkörpern ist der Zwischenkörper nicht einstückig ausgebildet. Der Zwischenkörper besteht aus seitlichen Spannelementen, die durch einen in die Fuge gegossenen schäumbaren Kunststoff nach dem Schäumen in Spannrichtung beaufschlagt sind. Die Spannelemente sind aus Kunststoff bestehende Profilschienen, die in entsprechende Gegenprofile an den Aluminiumprofilschienen eingreifen.
  • Allen diesen vorbeschriebenen und bekannten wärmegedämmten Verbundkörpern ist gemeinsam, dass die beiden metallischen Teilkörper (Profilschienen) durch einen (einstückigen oder mehrteiligen) Zwischenkörper aus Kunststoff mechanisch miteinander verbunden sind.
  • Nachteilig an diesen Verbundkörpern ist, dass die Kunststoffe, aus denen die isolierenden Zwischenkörper hergestellt sind, spätestens bei Temperaturen um etwa 200 OC erweichen.
  • Dies kann beispielsweise bei aus solchen Verbundkörpern hergestellten Fensterrahmen schon im Falle eines ansonsten harmlosen Zimmerbrandes zum Herausfallen des gesamten isoliert gehalterten inneren Teils des Fensterrahmens mit dem Fensterflügel und der Glasscheibe führen. Diese Gefahr ist naturgemäss um so grösser, je grösser die Rahmen sind. Bei relativ kleinen und harmlosen Bränden#können so beispielsweise aus einem Hochhaus herabfallende Fenster oder auf die Strasse fallende Schaufensterscheiben unverhältnismässig grosse Schäden verursachen.
  • Zur Behebung dieser Gefahr ist in der deutschen Patentanmeldung P 26 46 996.5 vorgeschlagen, den Zwischenkörper nicht aus Kunststoff, sondern aus einem mechanisch ausreichend festen und wärmebeständigen Werkstoff herzustellen, nämlich aus Asbestzement. Durch diese Lösung wird zwar die unerlässliche Sicherheit für die Profilverbundkörper erreicht, jedoch müssen gegenüber dem Arbeiten mit Kunststoff auch einige Nachteile in Kauf genommen werden. So wird der Transport der Verbundprofile durch ihr höheres Gewicht etwas teurer und werden nicht ganz die Isolationswerte erzielt, die mit den besten Kunststoffen erzielbar sind.
  • Angesichts der vorgeschlagenen und der bekannten Lösungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsprofilverbundkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der die mechanische Sicherheit der mit feuerfestem Zwischenkörperwerkstoff hergestellten Verbundprofile aufweist, gleichzeitig aber die Verwendung von gebräuchlichen hochmolekularen Werkstoffen für den Zwischenkörper ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verbundkörper der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.
  • Die Erfindung schafft also einen Profilverbund, bei dem die im Zwischenkdrper verankerten und die beiden Teilkörper haltenden Verankerungsorgane, zumindest jeweils eines dieser Verankerungsorgane an jedem der beiden Teilkörper, so ausgebildet sind, dass sie sich im Zwischenkörper nicht berühren, dass sie aber beispielsweise beim Erweichen und Schmelzen des Zwischenkörperwerkstoffs und beim Verschieben der beiden Teilkörper gegeneinander so zusammenwirken können, dass ein Auseinanderfallen der beiden Teilkörper ausgeschlossen ist.
  • Bei der Verwendung der Sicherheitsprofilverbundkörper beispielsweise zur Herstellung von Fensterrahmen wird der eine der beiden Teilkörper (das eine der beiden Aluminiumprofilteile) im Mauerwerk verankert, während der andere der beiden Teilkörper (der den Fensterflügel oder direkt die Glasscheibe tragende innere Rahmenteil) über den Zwischenkörper von dem im Mauerwerk verankerten Rahmenteil getragen und gehaltert wird. Erfindungsgemäss ist nun sowohl am inneren als auch am äusseren Rahmenteil (Teilkörper) zumindest ein in den beide Elemente miteinander verbindenden Kunststoff zwischenkörper eingreifendes Verankerungsorgan so ausgebildet, dass sich diese beiden Verankerungsorgane, ohne sich zu berühren, hintergreifen. Wenn der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Zwischenkörper durch einen Zimmerbrand oder durch einen Fabrikationsfehler bereits bei intensiver Sonnenbestrahlung so weit erweicht, dass sine mechanische Festigkeit geringer als die von der Masse des inneren Rahmenelementes auf den Zwischenkörper ausgeübte Kraft wird, beginnt sich das innere die Glasscheibe tragende Rahmenteil gegen das äussere zu verschieben. Bei sämtlichen bekannten und bereits vorgeschlagenen und bereits seit einigen Jahren zu vielen Tausenden im Hochbau verwendeten Verbundprofilen endet dieser Vorgang damit,dass der innere Rahmen aus dem verankerten Rahmen herausfällt. Beim Sicherheitsprofilverbundkörper der Erfindung endet dieser Vorgang dagegen damit, dass die beiden sich hintergreifenden Verankerungsorgane miteinander in Berührung gelangen, ineinander eingreifen und dadurch ein Auseinanderfallen der beiden Rahmenteile verhindern. Der innere Rahmen hängt zwar unisoliert und relativ lose, aber vollständig gesichert gegen ein Herausfallen in dem im Mauerwerk verankerten äusseren Rahmen.
  • In der einfachsten Ausbildung kann das Hintergreifen der beiden Verankerungsorgane beispielsweise so bewerkstelligt werden, dass die beiden züsammenwirkenden Verankerungsorgane als nebeneinanderliegend planparallel zueinander und axial verlaufende Rippen oder Federn ausgebildet sind, die sich, senkrecht auf ihre Hauptfläche gesehen, hintergreifen, wobei jede dieser Rippen oder Federn im wesentlichen senkrecht auf der die Fuge bildenden Oberfläche des jeweiligen Teilkörpers steht.
  • Im Falle des vorstehend als Beispiel herangezogenen Fensterrahmens müssen diese ebenen Federn so hoch ausgebildet sein, dass der beim Erweichen des Zwischenkörpers im haltenden Aussenrahmen abwärts sinkende Innenrahmen mit seiner an der Unterkante angebrachten Feder fest auf dem Aussenrahmen (vorzugsweise hinter dessen aussenliegender Feder) aufsitzt, ohne dass die obere, zum Innenraum hin angeordnete Feder des Innenrahmens unter der aussenliegenden Feder des Aussenrahmens hindurchtreten kann, sich beide Federn also auch in diesem Zustand noch hinterschneiden. Um bei dieser Ausbildung der Sicherheitsverankerung auch ein Hereinfallen des Fensterrahmens in den Raum hinein zu verhindern, sind die Federn der beiden seitlichen Rahmenelemente vorzugsweise versetzt gegen die horizontalen Rahmenelemente angeordnet, also in der Weise, dass die Federn des äusseren, im Mauerwerk verankerten Rahmenelementes innen und die Federn des inneren Rahmenelementes auf der Aussenseite des Rahmens angeordnet sind.
  • Vorzugsweise sind die sich hintergreifenden Verankerungselemente jedoch so profiliert, dass sie nach Art von Kupplungselementen oder Aufhängungselementen beim Erweichen des Zwischenkörpers ineinandergreifen können. So können die Verankerungselemente beispielsweise die Form zweier komplementär mit entgegengesetzter öffnung einander hintergreifender Rinnen oder U-Profile haben.
  • Hergestellt werden die Sicherheitsprofilverbundkörper der Erfindung vorzugsweise in der Art, dass die beiden Teilkörper in einem Werkzeug unter Bildung einer Fuge mit Sollmass zwischen sich eingespannt und gehaltert werden.
  • In die Fuge wird ein flacher Extruderkopf eingeführt, aus dem der den Zwischenkörper bildende Kunststoff direkt in die Fuge hinein extrudiert wird. Während des Extrudierens wird der Extruderkopf relativ gegen die beiden eingespannten Teilkörper verschoben. Diese Relativverschiebung kann sowohl durch ein Verschieben des Extruderkopfes gegen die ortsfesten Teilkörper als auch durch eine Verschiebung der beiden Teilkörper bzw. des sie haltenden Werkzeuges gegen den ortsfesten Extruderkopf erfolgen. Wo dies aus Raumgründen erforderlich ist, können auch sowohl der Extruderkopf als auch das Haltewerkzeug in entgegengesetzter Richtung relativ zum Fundament der Fertigungsanlage verschoben werden.
  • Das Heraustreten des in die Fuge hinein extrudierten noch plastischen Kunststoffs aus den seitlichen Längsschlitzen der Fuge wird durch dichtend anliegende mit dem Extruderkopf verschiebbare Kühlfinger verhindert. Auch kann die Rückseite des Werkzeugs selbst als abdichtender Kühlfinger oder als abdichtende Kühlleiste verwendet werden.
  • Insbesondere wenn die einander hintergreifenden Verankerungsorgane die Form von zueinander komplementären Kupplungselementen oder Aufhängungselementen haben, können jedoch durch ein nicht ausreichendes Fliessen des Kunststoffs in der Fuge um die Verankerungsorgane herum Probleme auftreten.
  • Diese Schwierigkeiten werden nach einer Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise dadurch vermieden, dass das Extrudieren des Kunststoffs in die Fuge zwischen den beiden Teilkörpern hinein vorzugsweise von den beiden einander gegenüberliegenden Längsschlitzen der Fuge her gleichzeitig durch zwei Extruderköpfe erfolgt. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck der Extruderkopf als offener ringförmiger oder rahmenförmiger Körper ausgebildet, der an seinen beiden Enden in die Längsschlitze der Fuge eingreifende Extrusionsöffnungen aufweist. Der so ausgebildete Extruderkopf wird von einer einzigen Schnecke bzw. einem einzigen Plastifizierwerk so beaufschlagt, dass der Kunststoff vom Verlassen des Plastifizierwerks bis zu den beiden Extrusionsköpfen bzw. zu den beiden Austrittsöffnungen in diesen Köpfen gleiche Wege zurücklegt. Durch diese Massnahme lassen sich mit raschem Arbeitstakt fehlerfrei und vollkommen ausgefüllte Sicherheitsprofilverbundkörper denn Rede stehenden Art herstellen.
  • Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigt die Fig. 1 im Querschnitt ein Aluminium-Kunststoff-Aluminium-Sicherheitsprofilverbund.
  • Der im Querschnitt senkrecht zur Längsachse in Fig. 1 dargestellte Profilverbundkörper besteht aus den beiden Teilkörpern 1 und 3 und dem diese verbindenden Zwischenkörper 2.
  • Die Teilkörper 1 und 3 sind Aluminiumprofilschienen. Der Zwischenkörper ist ein schwach geschäumter durch gleichzeitiges Extrudieren von den beiden Längsschlitzen der zwischen den Teilkörpern 1 und 3 gebildeten Fuge her in diese Zwischenfuge hinein extrudierter Kunststoff. Der Teilkörper 1 ist durch die Verankerungselemente 4 und 5, der Teilkörper 3 durch die Verankerungselemente 6 und 7,im Zwischenkörper 2 verankert.
  • Die Verankerungsorgane 4 und 5 einerseits und 6 und 7 andererseits sind so ausgebildet und greifen so in den Zwischenkörper 2 ein, dass sie sich gegenseitig nicht berühren.
  • Es sei angenommen, dass der Teilkörper 3 ortsfest verankert ist, dass der Teilkörper 1 über den Zwischenkörper 2 vom Teilkörper 3 getragen wird und dass am Zwischenkörper 1 eine in der Darstellung der Fig. 1 nach schräg unten links gerichtete resultierende Kraft K angreift, die kleiner als die Festigkeit des Zwischenkörpers 2 unter den vorgesehenen normalen Einsatzbedingungen ist.
  • Wenn unter Unfallbedingungen die Kraft K grösser als die mechanische Festigkeit bzw. der Verformungswiderstand des Werkstoffs des Zwischenkörpers 2 wird, was entweder durch eine Uberbelastung des Teilkörpers 1 oder durch ein Erweichen des Werkstoffs des Zwischenkörpers 2 oder durch beide Ereignisse gleichzeitig eintreten kann, verschiebt sich der Teilkörper 1 relativ zum Teilkörper 3 in Richtung der Kraft K. Ein Auseinanderfallen der beiden Teilkörper 1 und 3 wird unter diesen Bedingungen erfindungsgemäss dadurch verhindert, dass an jedem der Teilkörper 1,3 zumindest eines seiner Verankerungsorgane 5,7 so ausgebildet ist, dass sich diese zumindest zwei Verankerungsorgane 5,7 zumindest in der Richtung hintergreifen, in die die verbundenen Teilkörper 1,3 auseinanderfallen würden, wenn der Zwischenkörper die mechanische Festigkeit Null hätte, also in Richtung der Kraft K auseinanderfallen würden.
  • Wenn in der in Fig. 1 gezeigten Darstellung der Teilkörper 1 sich in Richtung der Kraft K gegen den Teilkörper 3 verschiebt, gelangen die sich in Richtung der Kraft K hintergreifenden Verankerungselemente 5 und 7 in direkten Kontakt miteinander, und zwar in der Weise, dass er ortsfest verankerte Teilkörper 3 auf seiner Verankerungsrinne 7 den belasteten Teilkörper 1 über seine Verankerungsrinne 5 hängend trägt. Ein Auseinanderfallen der beiden Teilkörper 1 und 3 ist damit in jedem Fall sicher verhindert.
  • Durch zusätzliche in entsprechender Weise komplementär verankernd zueinander ausgebildete Verankerungsorgane kann ein solches Auseinanderfallen auch beim Einwirken in andere Richtungen wirkender Kräfte verhindert werden.
  • Leerseite

Claims (3)

  1. P a t e n t a n s,p r ü c h e Sicherheitsprofilverbundkörper aus zwei thermisch, elektrisch und elektrochemisch voneinander isoliert mechanisch fest über einen Zwischenkörper miteinander verbundenen metallischen Teilkörpern, insbesondere Aluminiumprofilschienen, von denen jeder in den Zwischenkörper eingreifende Verankerungsorgane aufweist und wobei die Verankerungsorgane des einen Teilkörpers im Verbundkörper die Verankerungsorgane des anderen Teilkörpers nicht berühren, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass zumindest ein Verankerungsorgan (5;7) an jedem der Teilkörper (1,3) so ausgebildet ist, dass sich diese zumindest zwei Verankerungsorgane (5,7) zumindest in der Richtung (K) hintergreifen, in die die verbundenen Teilkörper (1,3) auseinanderfallen würden, wenn bei bestimmungsgemässem Einsatz des Verbundkörpers der Zwischenkörper (2) die mechanische Festigkeit Null hätte.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers nach Anspruch 1 durch Haltern der beiden Teilkörper in einem Werkzeug unter Bildung einer Fuge mit Sollmass zwischen den beiden Teilkörpern, Einführen eines flachen Extruderkopfes an einem Ende einer Längskante der Fuge und Extrudieren des Zwischenkörperwerkstoffs in die Fuge hinein unter gleichzeitiger Relativverschiebung des Extruderkopfes gegen die Teilkörper, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass von den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten der Fuge her Extruderköpfe in die Fuge eingeführt werden und der Zwischenkörperwerkstoff aus beiden Extruderköpfen gleichzeitig extrudiert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass beide Extruderköpfe von einem einzigen gemeinsamen Schneckenwerk beaufschlagt werden.
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