DE2821096A1 - Isolierprofilschiene - Google Patents
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Description
- Isolierprofilschiene
- Die Erfindung richtet sich auf eine Isolierprofilschiene aus mindestens zwei Metallprofilen, die unter Bildung eines Innenhohlraums durch mindestens zwei wärmeisolierende Gummi-oder Kunststoffprofile fest miteinander verbunden sind, wobei die Isolierprofile mit Nocken in diesen gegenüber geringfügig kleinere, durch einen federnd elastischen Schenkel begrenzte Ausnehmungen der Metallprofile eingreifen und die Isolierprofile an Rasten der Metallprofile arretierbar sind.
- Solche Isolierprofilschienen finden vor allem bei der Herstellung von Fenster- und Türrahmen, Fassaden od. d. Verwendung> wobei der Isolierstoff zwischen den Metallteilen die Wärmeleitung von der Außen- zur Innenseite des Gebäudes weitgehend herabsetzen soll. Isolierprofilschienen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt. Das technische Problem besteht jeweils darin, eine Verbindung zwischen den Metall- und den Isolierprofilen zu schaffen, die hohen mechanischen und thermischen Anforderungen gerecht wird und sich durch eine gute Maßhaltigkeit auszeichnet, um eine einwandfreie Weiterverarbeitung der erhaltenen Isolierprofilschienen zu ermöglichen.
- Diese Isolierprofilschienen können beispielsweise durch eine Isolierleiste, die an beiden Seiten in Schwalbenschwanzführungen der Metallprofile eingezogen ist, gebildet werden (DT-AS 1 117 290).
- Bei einer bekannten Ausführungsform (DT-OS 1 659 428)sollen Full-Leisten in das Isolierprofil eingeschoben werden, wodurch eine Verbindung mit den Metallprofilen durch deren hierbei bewirkte Deformation erreicht wird. Aufgrund der auftretenden hohen Reibungskräfte können auf diese Weise aber nur relativ kurze Isolierprofilschienen hergestellt werden. Eine andere vorbekannte Ausführungsform (DT-AS 1 1o1 734) erreicht eine Verbindung zwischen 11etall- und Isolierprofil durch eine plastische Verformung des Metalls einerseits und eine elastische Deformation des Isolierprofils andererseits. Dies setzt aber ein elastisch verformbares Material für das Isolierprofil voraus, was wiederum die Maßstabilität erheblich begrenzt. Bei einer weiteren dem Stand der Technik angehörenden Isolierprofilschiene (DT-OS 2 203 237) schnappen Metallflansche in Innenvorsprünge des Isolierp Rils ein und erleiden dabei eine bleibende plastische Verformung. Bedingt durch die niedrigen Klemmkräfte aufgrund der plastischen Verformung ist die hierbei erreichte Längsstabilität unbefriedigend. Auch bei der Isolierprofilschiene gemäß der DT-OS 2 559 595 wird die Verbindung zwischen Metall- und Isolierprofil durch plastische Verformung von Vetalldruckschenkeln erreicht, die mittels eines durch den Innenhohlraum gezogenen Dorns am Isolierprofil zur Anlage gebracht werden.
- All den genannten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß sie, soweit sie nicht durch aufwendige Fertigung wirtschaftlich ohnehin nicht vertretbar sind, keine ausreichende Maßhaltigkeit, insbesondere Längsstabilität, aufweisen, was vor allem auf alterungsbedingten Materialveränderungen, wie nachlassende Spannung durch nachfließenden Kunststoff, beruht.
- Eine an sich befriedigende Lösung des Problems offenbart die DT-OS 2 608 298, wo die Verbindung zwischen Isolier- und Metallprofilen durch einen Keileingriff beim Einführen der Isolierprofile erreicht wird. Die erforderlichen Haltekräfte werden von verformbaren Sprengelementen aufgebracht. Heben guter Maßhaltigkeit und allgemein guter Stabilität kann hierbei durch Beschichtung des Isolierprofils zur Reibungserhöhung auch eine hinreichende Längsstabilität erreicht werden. Allerdings bedingt dies die Verwendung relativ teuerer Kunststoffe, so daß, ausgehend von diesem Stand der Technik, noch das Bedürfnis nach weiterer fertigungstechnischer Vereinfachung und wirtschaftlicherer Herstellung besteht.
- Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Isolierprofilschiene zu schaffen, bei der neben der grundsätzlich erwünschten thermischen und mechanischen Stabilität insbesondere eine gute Längsstabilität erreicht wird, die Kosten möglichst gering gehalten werden und das Herstellungsverfahren weitgehend rationell gestaltet sein soll.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Isolierprofilschiene der eingangs genannten Art, bei der die Ausnehmung keilförmig und der Keilwinkel der Ausnehmung in Außer-Eingriff-Stellung des etwas kleiner ist als der Keilwinkel des Nockens Nockens\und bei der die Isolierprofile parallel zu den Nocken verlaufende, den Schenkel außen übergreifende Rasten und die Schenkel an ihrer Außenseite Gegen rasten zum Eingriff der jeweiligen Raste des Isolierprofils aufweisen. Durch diese Ausbildung werden, unabhängig von der Materialermüdung, dauerha-ft hohe Klemmkräfte erzielt und dadurch eine hohe Reibung zwischen t'4.etall- und Isolierprofilen erreicht, die ein beachtliches Maß an Längsstabilität gewährleistet. Insbesondere weist der federnd anliegende Schenkel des Metallprofils, vorzugsweise eines Aluminium-Profils, keine ETachfließeigenschaften auf, wie sie sich beim bekannten Stand der Technik nachteilig bemerkbar machen.
- Gegenüber einem älteren Vorschlag (P 27 4 353.0), der ebenfalls bereits von dein Merkmal des federnd elastischen Schenkels des nfetallprofils Gebrauch macht, zeichnet sich das erfindungsge rnäße Isolierprofil durch höhere Klemmkräfte und damit noch größere Längsstabilität und durch vereinfachte Herstellung aus.
- Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen, den Schenkel des Metallprofils außen übergreifenden Rasten der Isolierprofilschiene ist darüber hinaus auch ein verbesserter Zusammenhalt senkrecht zur Längsrichtung gewährleistet, so daß insgesamt auch eine hohe Stabilität gegen Scherkräfte erreicht wird, was insbesondere beim Zusammenbau der Isolierprofile, z.B. zu Fensterrahmen, von Bedeutung ist.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Raste an einer vorstehenden Rippe des Isolierprofils angeordnet, und der Schenkel des Metallprofils greift in den Zwischenraum zwischen Flocken und Rippe des Isolierprofils ein. Diese erfindungsgemäße Maßnahme wirkt sich vor allem materialsparend aus, da der die elastische Klemmwirkung ausübende Schenkel gleichzeitig das Gegenstück für die an der Rippe des Isolierprofils angebrachte Raste bildet.
- Darüber hinaus erweist sich diese Anordnung als fertigungstechnisch von Vorteil, da sowohl zum Herbeiführen des Keileingriffs des Nockens in die Ausnehmung im Metallprofil, als auch des Einrastvorgangs lediglich ein Druck senkrecht zu der vorzugsweise ebenen Basisfläche des Isolierprofils erforderlich ist.
- Vorteilhafterweise weisen der Kopf des Schenkels und der Kopf der Rippe bei der gegegenseitigen Eingriffsbewegung aufeinander gleitende Schrägflächen auf. Hierdurch werden die zum Ineingriffbringen von Metall- und Isolierprofil erforderlichen Kräfte reduziert und der Kraftaufwand über einen größeren Abschnitt des Einrastvorganges verteilt, was für die maschinelle Herstellung von erheblichem Vorteil ist.
- Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Isolierprofil an der Rückseite des Nockens eine zur Längsachse des Isolierprofils parallele Längskerbe aufweist, und die zwischen dieser und der Außenfläche des Nockens verbleibende Rippe in eine parallel verlaufende Rinne an der Innenseite des Metallprofils eindrückbar ist. Hierdurch wird der Zusammenhalt zwischen hIetall- und Isolierprofil senkrecht zur Längsrichtung zusätzlich erhöht.
- In besonders vorteilhafter Weise ist der federnd elastische Schenkel über einen unelastischen Fuß mit dem Metallprofil verbunden. Dies wird besonders einfach und zweckmäßig dadurch erreicht, daß die Materialstärke des Fußes deutlich größer gewählt wird, als die des Schenkels. Auf diese Weise wird beim Eingriff im wesentlichen nur der Schenkel elastisch deformiert, so daß die auftretenden Federkräfte lediglich eine Klemmwirkung senkrecht zur Längs- und zur Einrastrichtung des Nockens ausüben und keine Kräfte auftreten, die den Nocken aus der Ausnehmung drücken würden.
- Zum Verbinden der Metall- und Isolierprofile findet ein Verfahren Verwendung, das sich eines durch den Innenhohlraum hindurchgeführten Dornes bedient, der die beiden Isolierprofile aus einer Vormontagestellung nach außen in die Eingriffsstellung gegenüber den Metallprofilen preßt, bei dem der Dorn in Abstand nacheinander die Isolierprofile nach außen preßt, die Längskerbe in die Isolierprofile einschneidet und schließlich die dadurch entstehende Rippe des Isolierprofils zum Eingriff in die Rinne des Metallprofils verformt. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren finden also zwei Isolierprofile Verwendung, deren Grundflächen in der Vormontagestellung gegeneinander gerichtet sind, wobei die über die Isolierprofile zu verbindenden EIetallprofilseitenflächen zu beiden Seiten der Isolierprofilteile senkrecht hierzu herangefahren werden. Um eine definierte Vormontagestellung zu gewährleisten, können an diesen Seitenflächen der Metallprofile in Längsrichtung Vorsprünge angeordnet sein, die zur Auflage der Isolierprofilteile dienen. Der eigentliche Montagevorgang besteht darin, daß der Dorn durch den Innenhohlraum geführt wird Dieser weist dabei räumlich hintereinander angeordnet ein Werkzeug zum NachauRenpressen der Isolierprofile und damit zum Ineingriffbringen mit den Metallprofilen auf, ein Werkzeug, das die Längskerben in die Isolierprofile einschneidet und ein weiteres, durch das die hierdurch entstandenen Rippen in Richtung der Rinnen des Metallprofils verbogen werden und somit dort zum Eingriff kommen.
- Der besondere Vorteil dieses Erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch die hintereinander angeordneten Werkzeuge zeitlich nacheinander drei verschiedene Verfahrensabschnitte durchgeführt werden, die dennoch aber nur einen einzigen Arbeitsgang, nämlich das einmalige Durchführen des Dornes, erforderlich machen.
- Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt duch die fertig montierte erfindungsgemäße Isolierprofilschiene, Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Isolierprofilschiene aus Fig. 1 in der Vormontagestellung, Fig. 3 denselben Ausschnitt wie Fig. 2, nachdem die Isolierprofile in Eingriff mit den Metallprofilen gebracht wurden, Fig. 4 den gleichen Ausschnitt wie Fig. 2 und 3, nach dem Einschneiden der Längskerbe in das Isolierprofil und Fig. 5 den gleichen Ausschnitt wie Fig. 2, 3 und 4, nach der Verformung der Rippen zum Eingriff in die Rinnen des Metallprofils.
- Die in Fig. 1 fertig montiert dargestellte Isolierprofilschiene besteht aus einem äußeren Metallprofil 1 und einem inneren Metallprofil 2, wobei die konkrete Profilgestaltung nur beispielsweise gewählt wurde und je nach den Erfordernissen beliebig abgewandelt werden kann. Erfindungswesentlich ist die Ausbildung der einander zugewandten Seitenflächen 3,4 der Metallprofile 1,2 bzw. die voneinander abgewandten Außenflächen 5,6 der Isolierprofile 7,8, durch die die Metallprofile 1,2 verbunden werden.
- Durch die einander zugewandten Seitenflächen 3,4 der Metallprofile 1,2 und die Basisflächen 9,10 der Isolierprofile 7,8, die eben ausgebildet sind, wird ein Innenhohlraum 11 gebildet.
- Die Isolierprofile 7,8 bestehen aus wärmedämmendem Gummi oder Kunststoff von entsprechend hohen Festigkeitseigenschaften und guter Alterungsbeständigkeit. Jedes Isolierprofil 7,8 weist zwei längs verlaufende keilförmige Nocken 12 und in parallelem Abstand dazu, ebenfalls längs verlaufend, zwei Rippen 13 auf.
- Jedes Metallprofil 1,2 ist mit zwei längs verlaufenden Schenkeln 14 versehen, die zusammen mit der jeweiligen Seitenwand 3 bzw. 4 keilförmige Ausnehmungen 15 bilden. Der Kopf 16 der Schenkel 14 und der Kopf 17 der Rippen 13 sind so ausgebildet, daß die Rippen 13 an den Schenkeln 14 einrasten können. Darüber hinaus weist jedes Metallprofil 1,2 je zwei längs verlaufende Vorsprünge 19 und zwei Rinnen 2h auf.
- In den Fig. 2 - 4 sind anhand einer der vier gleichartigen Eckverbindungen verschiedene, zeitlich aufeinanderfolgende Phasen der Montage dargestellt, die in einem Arbeitsgang bewältig wird.
- In der in Fig. 2 dargestellten Vormontagestellung weist die Ausnehmung 15 einen geringeren Keilwinkel auf als der dort eingreifende Nocken 12, d.h. die aneinander zur Anlage kommenden jeweiligen Seitenflächen 12'18 von Hocken 12 und Ausnehmung 15 weisen eine Neigungswinkeldifferenz K auf. In Vormontageposition wird ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Isolierprofile zum. Innenhohlraum hin durch Vorsprünge 19 der Metallprofile 1,2 verhindert.
- Beim Durchziehen des Dorns wird durch den ersten Abschnitt dieses Werkzeugs ein Druck in Richtung des Pfeiles 20 gegen die Basisfläche 9 des Isolierprofils 8 ausgeübt, so daß die Schrägfläche 21 am Kopf 17 der Rippe 13 auf der Schrägfläche 22 am Kopf 16 des Schenkels 14 zur Anlage kommt und bei fortgesetztem Druck an dieser abgleitet, bis schließlich der Kopf 17 der Rippe 13 unter dem Kopf 16 des Schenkels 14 einrastet. Gleichzeitig kommt die eine Seitenfläche 12'des Nockens 12 zur Anlage an der einen Seitenfläche 18 des Schenkels 14 und dieser wird aufgrund des größeren Neigungswinkels der Seitenfläche 12'des Nockens elastisch nach außen gedrückt. Der den Schenkel 14 tragende Fuß 23 bleibt aufgrund der größeren Materialstärke weitgehend unverformt Die damit eingenommene Stellung ist in Fig. 3 dargestellt. Der zweite Abschnitt des Dorns schneidet hierauf Kerben 24 in die Basisfläche 9 des Isolierprofils 3. Durch diese dritte Montagephase wird der in Fig. 4 dargestellte Zustand erreicht. Durch den dritten Abschnitt des Dorns wird schließlich die zwischen der Kerbe 24 und dem Rand des Isolierprofils 8 entstandene Rippe 25 nach außen gebogen, wo sie in der Rinne 26 einrastet.
- Iliermit ist der Endzustand erreicht, wie er im Ausschnitt in Fig. 5 und für die gesamte Isolierprofilschiene in Fig. 1 dargestellt ist.
Claims (6)
- Patentansprüche U Isolierprofilschiene aus mindestens zwei Ietallprofilen, die unter Bildung eines Innenhohlraums durch mindestens zwei wärmeisolierende Gummi- oder Kunststoffprofile fest miteinander verbunden sind, wobei die Isolierprofile mit Hocken in diesen gegenüber geringfügig kleinere, durch einen federnd elastischen Schenkel begrenzte Ausnehmung der Fletallprofile eingreifen und die Isolierprofile an Rasten der Metallprofile arretierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehnung (16) keilförmig und der Keilwinkel der Ausnehmung (15) in Außereingriffstellung des stollens (12) etwas kleiner ist als der Keilwinkel des nockens (12) und daß die Isolierprofile (7,3) parallel zu dem Nocken ;12) verlaufende, den Schenkel (14) außen übergreifende Rasten und die Schenkel (14) an ihrer Außenseite Gegen rasten zum Eingriff der jeweiligen Raste des Isolierprofils (7,8) aufweisen.
- 2. Isolierprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raste an einer vorstehenden Rippe (13) des Isolierprofils (7,8) angeordnet ist und der Schenkel (14) des Metallprofils (1,2) in den Zwischenraum zwischen Locken (12) und Rippe (13) des Isolierprofils (7,8) eingreift.
- 3. Isolierprofilschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (16) des Schenkels (14) und der Kopf (17) der Rippe (13) bei der gegenseitigen Eingriffsbewegung aufeinander gleitende Schrägflächen 21 bzw. 22 aufweisen.
- 4. Isolierprofilschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierprofil ( ,8) an der Rückseite jedes Nockens (12) eine zur Längsachse des Isolierprofils (7,) parallele Längskerbe (24) aufeist und die zwischen dieser und der Außenfläche des Nockens (12) verbleibende Rippe (25) in eine parallel verlaufende Rinne (26) an der Innenseite des ttetallprofils (1,2) eindrückbar ist.
- 5. Isolierprofilschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd elastische Schenkel (14) über einen unelastischen Fuß (23) rlit dem Metallprofil (1,2) verbunden ist.
- 6. Verfahren zum Verbinden der ttetallprofile und Isolierprofile bei einer Isolierprofilschiene nach den Ansprüchen 1 - 5 mittels eines durch den Innenhohlraum hindurchgeführten Dornes, der die beiden Isolierprofile aus einer Vormontagestellung nach außen in die Eingriffsstellung gegenüber den Metallprofilen preßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn in Abstand nacheinander die Isolierprofile nach außen preßt, die Längskerbe in die Isolierprofile einschneidet und schließlich die dadurch entstehende Rippe des Isolierprofils zum Eingriff in die Rinne des Metallprofils verformt.
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