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Verbundprofil
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbundprofil, bestehen aus mindestens
zwei Metallprofilen, die an ihren Innenseiten Vorsprünge, Ilinterschneidungen o.
dgl. aufweisen und auf ihrer Länge durchgehend, oder unterbrochen durch einen oder
mehrere, in die Vorsprünge, Ilinterschneidun gen o. dgl.
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eingreifende Isolierkerne voneinander auf Abstand gehalten sind.
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Derartige Verbundprofile finden u. a. im Fenster- und Türenbau Anwendung.
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Die herstellung erfolgt in der Praxis nach zwei unterschiedlichen
Verfahren.
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Bei einer Ilerstellungsart werden vorgeformte, feste Isolierkerne
in Form von durchgehenden Leisten oder als kurze Stücke mit seitlichen Profilierungen
in entsprechende als Vorsprünge oder Hinterschneidungen ausgebildete Profilierungen
der Metallprofile in deren Längsrichtung eingeschoben, so daß die Metallprofile
durch die Isolierkerne auf Abstand gehalten werden. Der Verbund zwischen den Metallprofilen
und dem Isolierkern wird erreicht, indem die ineinandergreifenden Vorsprünge und
llinterschneidungen nachträglich miteinander verpreßt werden.
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Bei der anderen Herstellungsart werden die auf einer Unterlage aufliegenden
Metallprofile in einer Vorrichtung auf Abstand gehalten und anschließend der zwischen
den Profilen gebildete freie Raum mittels einer thermoplastischen Isoliermasse ausgegossen,
die in relativ kurzer Zeit zu einem festen Isolierkern erstarrt. Da die Flüssigkeit
den freien Raum zwischen den Metallprofilen vollständig ausfüllt und dabei auch
hinter die Vorsprünge und Hinterschneidungen an den Innenseiten der Metallprofile
gelangt, ergibt sich ebenfalls ein fester Verbund zwischen den Teilen.
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In beiden Fällen füllen die Isolierkerne den dafür vorgesehenen gesamten
freien Querschnitt zwischen den Metallprofilen aus, wobei die Außenkonturen des
Isolierkernes als Kontaktflächen an den Innenwandungen der Metallprofile
unmittelbar
anliegen.
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Messungen zur Bestimmung des Wärmedurchganges zwischen den Metallteilen
der Verbundprofile haben gezeigt, daß die erreichten Wärmeleitzahlen nicht in allen
Fällen den vorgeschriebenen Normen entsprachen. Deshalb konnten bisher aus einer
Vielzahl von zur Verfügung stehenden Werkstoffen nur ganz bestimmte Isoliermaterialien
für den Isolierkern eingesetzt werden, an die hohe Anforderungen sowohl hinsichtlich
der Wärmeleitzahl als auch in gleichem Maße der Festigkeitseigenschaften gestellt
werden mußten. Die Auswahl der Isolierwerkstoffe mußte daher zwangsläufig auf Kompromisse
hinauslaufen, mit dem Ergebnis, daß z. B. ein äußerst kostengünstiger Werkstoff
mit hervorragenden Festigkeitseigenschaften, einer guten Gießfähigkeit und kurzzeitigen
Abbindezeit allein deshalb keine Anwendung finden konnte, weil dessen Wärmeleitzahl
nicht ausreichte, den Wärmedurchgang in dem Verbundprofil als fertige Einheit innerhalb
des durch die gültige Norm festgelegten Rahmens zu halten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Anwendungsbereich
der zur Verfügung stehenden Isolierwerkstoffe zu erweitern und insbesondere eine
Möglichkeit zu schaffen, die Wärmeleitung zwischen den durch den Isolierkern überbrückten
Metallprofilen in dem Verbundprofil zu verringern.
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Ausgehend von einem Verbundprofil der eingangs genannten Art wird
dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen den Innenwandungen der Metallprofile
und den angrenzenden Längsseiten der Isolierkerne, im Querschnitt des Verbundprofils
gesehen wenigstens auf einer Seite, zumindest bereichsweise Hohlräume vorgesehen
sind.
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Durch den Vorschlag nach der Erfindung wurde erreicht, daß die bei
den bekannten Verbundprofilen für den erhöhten Wärmedurchgang verantwortlichen,
unmittelbar sich berührenden Kontaktflächen zwischen den Längsseiten der Isolierkerne
und den diesen zugeordneten Innenflächen der Metallprofile entscheidend verringert
werden, so daß die Wärmedämmwerte eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundprofiles
insgesamt erhöht und damit auch der Anwendungsbereich vorhandener Isolierwerkstoffe
erweitert werden konnte.
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Der Erfindungsvorschlag läßt sich sowohl bei Verbundprofilen anwenden,
deren Isolierkern als feste Leiste zwischen die Metallprofile eingeschoben wird
als
auch bei solchen, bei denen das Isoliermaterial in thermoplastischem,
gieß fähigen Zustand zwischen die Metallprofile gegossen wird, um später zu dem
festen Isolierkern zu erstarren.
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Um die Wärmedämmeigenschaften des Verbundprofiles noch weiter zu erhöhen,
sind die Hohlräume vorzugsweise beidseits der Längsmittelachse vorgesehen.
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Aus fertigungstechnischen Gründen erstrecken sich die hohlräume zweckmäßig
parallel zur Längsmittelachse. Bei der Ausbildung des Isolierkernes als durch laufende
Leiste sind die Hohlräume mit Vorteil über die Länge des Verbundprofils durchlaufend
ausgebildet. Besteht der Isolierkern dagegen aus einzelnen Teilstücken, so sind
die Hohlräume ebenfalls zweckmäßig unterbrochen.
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Die hohlräume können nach einem Vorschlag der Erfindung mit Luft gefüllt
sein. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, diese mit einem Material auszufüllen,
dessen Wärmeleitzahl unter der des Ausgangsmaterials für den Isolierkern liegt.
Im letzteren Falle wird zusätzlich noch eine Erhöhung der Gesamt stabilität des
Verbundprofils als Ganzes erreicht.
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Soll als Ausgangsmaterial für die Isolierkerne ein gießfähiger Werkstoff
verwendet werden, grenzen nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung
die Längsseiten der Isolierkerne an Abstandshalter an, die gleichzeitig die innere
Begrenzung für die jeweiligen hohlräume wilden. Die Abstandshalter bestehen vorzugsweise
aus einem Band, einer Leiste o. dgl. mit geringen Wärmeleitungseigenschaften. Zweckmäßig
besteht das Band, die Leiste o. dgl. aus einem flexiblen Kunststoff. Derartige Bänder
oder Leisten bieten günstige Voraussetzungen für das Einführen derselben zwischen
die Metallprofile, bevor das Gießmaterial eingegossen wird.
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In weiterer wichtiger Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind
außer den an den Innenseiten der Metallprofile vorgesehenen Vorsprüngen, Ilinterschneidungen
o. dgl. für den Eingriff der Isolierkerne zusät zliche I>rofilierungen zur Halterung
und Aufnahme der Abstandshalter vorgesehen. Durch diese Maßnahme wird erreicht,
daß die ohnehin vorhandenen, für den Verbund zwischen Isolierkern und den Metallprofilen
bestimmten Vorsprünge und ilinterschneidungen ihrem ursprünglichen Bestimmungszweck
erhalten bleiben und keine Schwachstellen hinsichtlich der Gesamtstabilität des
Verbundprofiles bilden, die dann gegeben wären, wenn diese zusätzlich zur Halterung
der Abstandshalter dienen
würden. Vorzugsweise greifen die Abstandshalter
derart in die Profilierungen ein, daß sie gleichzeitig eine Abdichtung gegen Eindringen
von flüssigem Isoliermaterial in die hohlräume bei der Bildung des Isolierkernes
bilden.
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Nachstehend sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigen:
Figur 1 bis 5 perspektivische Schnittdarstellung von erfindungsgeniäß ausgestalteten
Verbundprofilen, Figur 6 eine Darstellung eines Verbundprofils, hergestellt aus
einem einstückigen Metallgrundprofil, dessen Verbindungssteg später abgetrennt wird.
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I)ie in der Zeichnung dargestellten Verbundprofile weisen jeweils
zwei ini Abstand voneinarl(ler angeordnete Metallprofile 1,2 bzw. 1',2', >2>
z z. B. aus Aluminium auf, die durch einen Isolierkern 3 miteinander verbur den
sind. Der Isolierkern kann als feste, einstückige Leiste zwischen die weiden Metallprofile
eingeschoben werden oder auch aus nicht näher dargestellten Teilstücken bestehen,
die nacheinander mit Abstand voneinander zwischen die Metallteile 1,2 bzw. 1', 2'
eingesetzt werden. Auch ist es möglich, zur Bildung des Isolierkernes den Raum zwischen
den Metallprofilen mit einem thermoplastisehen Material auszugießen. In allen Fällen
weisen die Metallprofile 1, 2 bzw.
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1,2' an ihren Innenseiten Vorsprünge 4, 5;6, 7;8, 9;10, 11;12, 13;14,
15; und Hinterschneidungen 4', 5', 6', 7', 8', 9', 10', 11', 12', 13', 14', 15'
auf, die in entsprechende Profilierungen des Isblierkernes 3 eingreifen und den
form-und kraftschlüssigen Verbund zwischen den Teilen herstellen.
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Nach dem Erfindungsvorschlag sind bereichsweise zwischen den Innenwandungen
1' , 2'' der Metallprofile 1, 2;1' 2' und den angrenzenden Längsseiten 3' der Isolierkerne
3 Hohlräume 16, 17 vorgesehen, durch die verhindert wird, daß die Außenflächen 3'
der Isolierkerne 3 in unmittelbarem Kontakt mit den gegenüberliegenden Innenwandungsflächen
1'' , ', der Metallprofile stehen. Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
sind die Hohlräume l, 17 jeweils auf jeder Seite vorgesehen. Je nach dem eingesetzten
Isoliermaterial können die Hohlräume auch einseitig angeordnet sein. Sie erstrecken
sich
parallel zur Längsmittelachse und sind bei den gewählten Beispielen
über die Länge des Verbundprofiles durchlaufend ausgebildet. Sie können auch auf
der Länge unterbrochen sein, z. B. wenn die Isolierkerne aus auf der Länge des Verbundprofiles
unterbrochenen Teilstücken bestehen.
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Bei den Beispielen nach den Figuren 1 und 3 bis 6 sind die Hohlräume
mit Luft gefüllt. Bei der Ausführungsform nach Figur 2 sind sie mit einem Material
18 ausgegossen, dessen Wärmeleitzahl aber unter der des Ausgangsmaterials für den
Isolierkern liegen muß, um die ohnehin erreichte gute Wärmedämmung nicht zu beeinträchtigen.
Dies kann ein geeignetes Isoliermaterial sein, an dessen Festigkeitseigenschaften
jedoch keine hohen Anforderungen gestellt zu werden brauchen, da die Gesamtstabilität
des Verbundes zwischen den Met allprofilen in erster Linie von dem Isolierkern 3
aufgebracht wird.
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Werden die Isolierkerne gebildet, indem das Isoliermaterial in gießfähigem
Zustand in die Rinne zwischen den Metallprofilen eingegossen wird, ist es zur Bildung
der Hohlräume 16, 17 erforderlich, in die dafür vorgesehenen Profilierungen 5, 5',
7, 7'; 9', 9; 11, 11'; 13, 13'; und 15, 15'; Abstandshalter 19-24 einzusetzen, um
seitliche Begrenzungen zu schaffen und zu verhindern, daß das Material den gesamten
Querschnitt zwischen den Metallprofilen ausfüllt. Die Abstandshalter können als
flexible Leisten, Bänder aus z. B. Kunststoff ausge bildet und unterschiedlich geformt
sein, so daß sie die Form des Querschnittes für die Hohlräume mitbestimmen. Um zu
verhindern, daß das flüssige Material an den Abstandshaltern vorbei in die Hohlräume
gelangt, greifen sie mit ihren Rändern abdichtend und eng in die Hjnterschneidungen
5', 7', 9', 11', 13', und 15' ein und legen sich an die angrenzenden Vorsprünge
5, 7, 9> 11, 13, 15 an. Die Hinterschneidungen und Vorsprünge 5, 5', 7,7>>
9, 9', 11> 11>> 13, 13' und 15, 15' dienen lediglich zur dichtenden Aufnahme
und Halterung der Abstandshalter und sind zusätzlich zu den Profilierungen 4, 4',
6, 6', 8, 8', 10, 10', 12, 12', 14, 14', vorgesehen, die dem gegenüber in erster
Linie für den festen Verbund zwischen dem Isolierkern und den Metallprofilen verantwortlich
sind.
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Das Beispiel nach Figur 6 zeigt ein Verbundprofil, dessen Metallprofile
1', 2' zunächst einstückig sind und dessen unterer Steg 25 aus dem Profil herausgetrennt
wird, nachdem die in die zwischen den Abstandshaltern 24 und dem unteren Bodenteil
gebildete Rinne eingegossene Isoliermasse erstarrt ist. Dieses Beispiel sei besonders
erwähnt, weil die Verarbeiter bei der Herstellung von
Verbundprofilen
aus vielfältigen Gründen zunehmend mehr von zunächst einstückigen Metallprofilen
entsprechend Figur 6 ausgehen, wo die durch die Erfindung erreichten Vorteile besonders
deutlich werden.