DE2714378B1

DE2714378B1 - Waermegedaemmter Fensterrahmen,Tuerrahmen o.dgl.

Info

Publication number: DE2714378B1
Application number: DE19772714378
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing Riedel
Original assignee: Hartmann & Co W
Current assignee: Hartmann & Co W
Priority date: 1977-03-31
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1978-09-14

Description

Die Erfindung wird an Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch je ein Metallprofil einer Innen- und Außenschale mit zwei Verbindungs- profilen vor deren Verankerung, Fig. 2 den Querschnitt analog zu Fig. 1 nach vollzogener Verbindung von Innen- und Außenschale mittels der beiden Verbindungsprofile, Fig. 3 einen Querschnitt analog zu Fig. 1 mit einer modifizierten Ausführungsform, und Fig. 4 den Querschnitt analog zu Fig. 3 nach vollzogener Verbindung von Innen- und Außenschale.
Der Fensterrahmen gemäß den Fig. 1 und 2 besteht aus der Innenschale 1 und der Außenschale 2. Diese sind aus einem metallischen Strangpreßprofil, insbesondere einem Aluminiumprofil, in bekannter Weise gebildet. Innenschale 1 und Außenschale 2 sind durch zwei aus einem Kunststoff bestehende Verbindungsprofile 3, 4 miteinander verbunden. Die Verbindungsprofile 3, 4 liegen mittels Profilvorsprüngen 5, 6 in in Profillängsrichtung (lotrecht zur Zeichnungsebene) verlaufenden Nuten 7, 8, die an den einander gegenüberliegenden Seitenflächen 9, 10 von Innenschale 1 und Außenschale 2 angeordnet sind. Die den Seitenflächen 9, 10 gegenüberliegenden Seitenwände der Nuten 7, 8 sind jeweils mit einer Hinterschneidung 11 versehen. Die Profilvorsprünge 5, 6 der Verbindungsprofile 3, 4 weisen ein solches Querschnittsvolumen bzw. eine solche Querschnittsfläche auf, die mindestens dem Querschnittsvolumen bzw. der Querschnittsfläche der ihnen zugeordneten Nut 7, 8 an Innenschale 1 bzw. Außenschale 2 zuzüglich dem Querschnittsvolumen bzw. der Querschnittsfläche der den Nuten 7, 8 zugeordneten Hinterschneidungen 11 entspricht.
Die Verbindungsprofile 3, 4 weisen im wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Profilvorsprünge 5, 6 die U-Schenkel bilden. Die Verbindungsprofile 3, 4 sind so ausgerichtet, daß ihre Profilvorsprünge 5, 6 parallel zu den Seitenflächen 9, 10 von Innenschale 1 und Außenschale 2 stehen.
Dementsprechend verlaufen auch die Seitenwände der Nuten 7, 8 etwa parallel zu den einander gegenüberliegenden Seitenflächen 9, 10 von Innen- und Außenschale. Die Nuten 7, 8 sind dadurch gebildet, daß aus jeder der einander gegenüberliegenden Seitenflächen9, 10 von Innenschale 1 und Außenschale 2 eine im Querschnitt T-förmige Rippe 12, 13 vorsteht, wobei der Zwischenraum zwischen den T-Querbalken und der Seitenfläche 9, 10 von Innen-und Außenschale 1 bzw. 2 jeweils zwei Nuten 7, 8 zur Einbettung der Profilvorsprünge 5, 6 der beiden Verbindungsprofile 3, 4 bildet.
Die Verbindungsprofile 3, 4 sind zusätzlich zu den Profilvorsprüngen 5, 6 mit einem zwischen diesen liegenden Distanzvorsprung 14 versehen, so daß die Verbindungsprofile 3, 4 etwa die Form eines Dreizacks aufweisen. Die Außenoberfläche der Querbalken der Rippen 12, 13 weist ebenfalls als Hinterschneidungen wirksame Ausnehmungen 15, 16 auf.
Zur Verbindung von Innenschale 1 und Außenschale 2 werden die beiden Verbindungsprofile 3, 4 in Pfeilrichtung 170 gepreßt, derart, daß die Profilvorsprünge 5, 6 in den zugeordneten Nuten 7, 8 liegen und die Rippen 12, 13 mit ihren freien Oberflächen an den Seiten der Distanzvorsprünge 14 bündig anliegen.
Sodann werden die die Innenschale 1 und die Außenschale 2 bildenden Metallprofile mit Ultraschall beaufschlagt, wodurch der im Beschreibungshauptteil näher beschriebene Einbettungsprozeß vollzogen wird, bei welchem Kunststoffmaterial der Profilvorsprünge 5, 6 bzw. der Distanzvorsprünge 14 in die Hinterschneidungen 11 bzw. die Ausnehmungen 15, 16 eindringt bzw. einwandert. Die fertige Verbindung hat das aus Fig. 2 ersichtliche Aussehen. Daraus ist erkennbar, daß am Ende des Einbettungsvorganges die beiden Verbindungsprofile 3, 4 nicht in unmittelbarer Verbindung miteinander stehen, sondern jedes für sich die ihm zugedachte Verbindungsfunktion erfüllt.
Die Verbindung von Innenschale 1 und Außenschale 2 gemäß den Fig. 3 und 4 wird analog vollzogen. Hier besteht nur der Unterschied, daß das Verbindungsprofil 17 auf seinen den Seitenflächen 18, 19 zugewandten Seiten mit Profilvorsprüngen 20 bis 22 versehen ist, die in Uberbrückungsnchtung zwischen Innenschale 1 und Außenschale 2 verlaufen und nebeneinander liegen. Die Profilvorsprünge 20 bis 22 korrespondieren in analoger Weise entsprechend der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 mit Nuten 23 auf der Seitenfläche 18 der Innenschale 1 bzw. mit einer Nut 24 bzw. den seitlichen Außenflächen 25 von Stegen 26 auf der Seitenfläche 19 der Außenschale 2.
Die Seitenwände der Nuten 23 bzw. Stege 26 sind wiederum mit Hinterschneidungen 27 versehen. Die Größenrelation zwischen den Proiflvorsprüngen 20 bis 22 einerseits und den Nuten 23, 24 andererseits entspricht den an Hand von Fig. 1 und 2 beschriebenen Größenrelationen.
Zum Zusammenfügen von Innenschale 1 und Außenschale 2 werden diese in Pfeilrichtung 28 aufeinandergepreßt, derart, daß die Profilvorsprünge 20 bis 22 des Verbindungsprofils 17 in die Nuten 23, 24 von Innenschale 1 und Außenschale 2 hineinwandern und dabei z. B. auch die Stege 26 auf der Seitenfläche 19 der Außenschale 2 kraftschlüssig umgreifen. Sodann wird Ultraschall an die Innenschale 1 und Außenschale 2 angelegt, wodurch der Einbettungsvorgang in der im Beschreibungshauptteil beschriebenen Weise vollzogen wird.
Die Verbindungsprofile 3, 4, 17 können als Extrudierprofile gebildet sein und sich über die gesamte Länge (lotrecht zur Bildebene der Figuren) der die Innen- und Außenschale 1 bzw. 2 bildenden Metallprofile erstrecken. Die Einbettung mit Ultraschall kann in diesem Falle kontinuierlich erfolgen, indem die Ultraschall-Sonotroden an den die Innen- und Außenschale 1, 2 bildenden Metallprofilen entlanggeführt werden. Dadurch ergibt sich eine über die Länge der Metallprofile ununterbrochene Verbindung. Es ist jedoch in gleicher Weise möglich, die Verbindungsprofile 3, 4, 17 als einzelne Kunststoffstücke auszubilden und diese taktweise - gegebenenfalls unter Belassung von Abständen zwischen ihnen - in die Nuten 7, 8 bzw. 23, 26 einzubetten.

Claims

Patentansprüche: 1. Wärmegedämmter Fensterrahmen, Türrahmen od. dgl. mit einer Innenschale und einer Au-Benschale aus jeweils einem Metallprofil, insbesondere Aluminiumprofil, und mit wenigstens einem aus einem Kunststoff bestehenden Verbindungsprofil, welches mittels Profilvorsprüngen in in Profillängsrichtung verlaufenden Nuten an den einander gegenüberliegenden Seitenflächen von Innen- und Außenschale gehalten ist, wobei jede Nut in mindestens einer ihrer beiden Nutseitenwände eine Hinterschneidung aufweist und die Profilvorsprünge des Verbindungsprofils bzw. der Verbindungsprofile die zugehörige Nut ausfüllen sowie in den Hinterschneidungen verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilvorsprünge (5, 6; 20, 21, 22) nach Ultraschalleinwirkung und gleichzeitiger Druckbeaufschlagung in die Hinterschneidungen eingebettet sind.
2. Fensterrahmen od. dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilvorsprünge (5, 6) von den an die Innenschale (1) und die Außenschale (2) angrenzenden Seitenkanten des Verbindungsprofils (3, 4) vorstehen und die Nutseitenwände etwa parallel zu den einander gegenüberliegenden Seitenflächen (9, 10) von Innenschale (1) und Außenschale (2) verlaufen.
3. Fensterrahmen od. dgl. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus jeder der einander gegenüberliegenden Seitenflächen (9, 10) von Innenschale (1) und Außenschale (2) eine im Querschnitt T-förmige Rippe (12, 13) vorsteht, wobei der Zwischenraum zwischen dem T-Querbalken und der Seitenfläche (9, 10) der Innenschale (1) bzw. der Außenschale (2) jeweils zwei Nuten (7, 8) zur Aufnahme der Profilvorsprünge (5, 6) zweier getrennter Verbindungsprofile (3, 4) bildet.
4. Fensterrahmen od. dgl. nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verbindungsprofil (3, 4) zwischen seinen Profilvorsprüngen (5, 6) einen Distanzvorsprung (14) aufweist, daß die Außenoberflächen der T-Querbalken ebenfalls als Hinterschneidungen wirksame Ausnehmungen (15, 16) aufweisen und daß der Distanzvorsprung (14) in diese Ausnehmungen (15, 16) eingreift.
5. Fensterrahmen od. dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsprofil (17) mit mehreren nebeneinanderliegenden Profilvorsprüngen (20, 21, 22) versehen ist, die jeweils in nebeneinander verlaufende Nuten (23) an der Innenschale (1) oder der Außenschale (2) eingreifen.
6. Fensterrahmen od. dgl. nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsprofile (3, 4; 17) als Extrudierprofile gebildet sind und sich über die gesamte Länge der die Innenschale (1) und die Außenschale (2) bildenden Metallprofile erstrecken.
7. Fensterrahmen od. dgl. nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsprofile (3,4; 17) Kunststoffspritzteile sind.

Die Erfindung betrifft einen wärmegedämmten Fensterrahmen, Türrahmen od. dgl. mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs l aufgeführten Merkmalen.

Bei einem bekannten Fenster- oder Türrahmen dieser Art müssen die Verbindungsprofile von der Längsseite her in die Nuten der Metallprofile eingeschoben werden, was recht umständlich ist, besonders wenn die Verbindungsprofile nicht durchgehende Leisten sind, sondern als Teilstücke eingebracht werden, die einen bestimmten Abstand voneinander haben sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einführen der Profilvorsprünge in die Nuten zu erleichtern, gleichwohl aber eine sichere Verankerung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Die Einbettung und Verankerung der Profilvorsprünge des Verbindungsprofils in der Nut bzw. in den Hinterschneidungen mittels Ultraschall wird so vorgenommen, daß jeweils die die Innenschale und Außenschale bildenden Metallprofile von einem Ultraschallschweißwerkzeug in Schwingungen versezt und in einem Fall mit ihren Nuten auf die Profilvorsprünge des Verbindungsprofils aufgedrückt werden, während im anderen Falle die Kunststoff-Verbindungsprofile in die Nuten gedrückt werden. Die an der Berührungsfläche Metall/Kunststoff in der Nut entstehende Reibungswärme läßt das Kunststoffmaterial der Profilvorsprünge des Verbindungsprofils anschmelzen und in die Hinterschneidungen fließen, so daß eine formschlüssige Verankerung vorliegt. Nach der Ultraschall-Einwirkzeit, die gewöhnlich kleiner ist als eine Sekunde, erstarrt der verflüssigte Kunststoff. Das Verbindungsprofil haftet sodann mit den Profilvorsprüngen fest an der Innenschale und der Außenschale. Die Profilvorsprünge müssen hinsichtlich ihres Volumens so dimensioniert sein, daß sie nach dem Ultraschalleinbetten die Nuten und die Hinterschneidungen möglichst exakt ausfüllen. Die Profilvorsprünge weisen also vor ihrer Verformung etwas Übermaß gegenüber den Abmessungen der Nuten (ohne Hinterschneidungen) auf.

Bei der Ausführungsform gemäß Patentanspruch 2 braucht die Verankerung der Profilvorsprünge in den Nuthinterschneidungen im wesentlichen nur diejenigen Kräfte aufzunehmen, die für die Fixierung des Verbindungsprofils an der Innen- und Außenschale des Rahmens erforderlich sind. Die Kraftübertragung zwischen Innen- und Außenschale wird von dem zwischen den Profilvorsprüngen liegenden Verbindungssteg des Verbindungsprofils aufgenommen.

Der Patentanspruch 3 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform, die eine doppelte Verklammerung zwischen Innen- und Außenschale über zwei für sich gesondert wirksame Verbindungsprofile ermöglicht.

Die Ausführungsform gemäß Patentanspruch 4 begünstigt die Einhaltung eines genauen, konstanten Abstandes zwischen Innen- und Außenschale und verbessert darüber hinaus noch zusätzlich die Fixierung der Verbindungsprofile an Innen- und Außenschale.