DE3701809A1 - Verbundprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmegedämmtes Verbundprofil, bestehend aus über wenigstens eine Isolierschiene miteinander verbundenen Metallprofilen, wobei die Isolierschiene mit ver­ stärkten Füßen in hinterschnittenen Nuten der Metall­ profile verankert sind.

Derartige Verbundprofile weisen eine große Festigkeit gegen­ über Querzugkräften auf, da die Verankerung der Füße der Isolierschienen in an den Metallprofilen angeformten, hinter­ schnittenen Nuten sehr große Kräfte aufnehmen kann. Zur Herstellung des Verbundprofils ist vorzugsweise ein Schenkel jeder Nut an dem Metallprofil weggebogen, so daß die Isolier­ schiene leicht eingeführt werden kann. Danach erfolgt ein Anrollen des Nutenschenkels an den Fuß der Isolierschiene.

Probleme können bei derartigen Verbundprofilen bei der Über­ tragung von Schubkräften auftreten. Um die Belastbarkeit von Verbundprofilen in Längsrichtung zu verbessern ist es bekannt, die Isolierschienen zusätzlich an den Metallprofilen zu ver­ kleben oder über geeignete Maßnahmen die Reibung zwischen den Verbundprofilteilen zu vergrößern. Diese bekannten Maßnahmen reichen in der Regel nicht aus, um die geforderten bzw. auf­ tretenden Schubbeanspruchungen aufnehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schubkraftüber­ tragungsvermögen gattungsgemäßer Verbundprofile zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an Bereichen, an welchen große Querkräfte angreifen, zusätzliche Verbindungselemente zur Schubkraftübertragung zwischen den Metallprofilen und/oder zwischen Isolier­ schiene und Metallprofil angeordnet sind.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung wird die Verbindung zwischen den Metallprofilen in den Bereichen erhöht, an welchen die größten Schubbeanspruchungen auftreten, d.h. an den Enden und an den Bereichen, an welchen große Querkräfte angreifen. Durch die vorzugsweise in der Länge sehr begrenzten zusätz­ lichen Elemente wird die Wärmedämmung des Verbundprofiles nicht verschlechtert, sondern nur die Kraftübertragung ver­ bessert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an jedem Metall­ profil eine weitere hinterschnittene Nut angeordnet und eine weitere Isolierschiene ist mit ihren Füßen in diesen Nuten verankert. Eine derartige zusätzliche Isolierschiene kann bei den Verbundprofilen weggelassen werden, die normalen Schubbeanspruchungen ausgesetzt sind. Wenn an das Verbund­ profil größere Anforderungen hinsichtlich der Schubkraft­ Übertragung gestellt werden, kann eine zusätzliche Isolier­ schiene an begrenzten Bereichen und evtl. über die gesamte Länge des Verbundprofiles eingeschoben und verankert werden.

Die Innenfläche (n) der Nut und die Außenfläche (n) der Isolierschiene sind dabei vorzugsweise mit Querrändelungen ausgebildet und in dem Raum zwischen dem Fuß der Isolier­ schiene und den Innenflächen der Nut an den Metallprofilen ist ein Kleber angeordnet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Metallprofile mit gegenüberliegenden Zahnleisten ausgebildet und der Raum zwischen den Metallprofilen und den Isolier­ schienen ist mit einem aushärtbaren Kunststoff ausgefüllt. Dadurch erfolgt eine indirekte Verzahnung der beiden Metall­ profile über den aushärtbaren Kunststoff, welcher im End­ zustand eine Art Zahnstange bildet. Der Kunststoff ist vor­ zugsweise ein Gießharz. Zur Begrenzung des von dem Kunst­ stoff auszufüllenden Raumes zwischen den Verbundprofilteilen in Längsrichtung sind vorzugsweise Abdichtstöpsel eingesetzt.

Vorzugsweise ist eine oder sind mehrere Zahnleisten an den Metallprofilen angeformt. Die Zahnleisten können dabei spitze oder rechteckige Zähne aufweisen.

Bei stranggepreßten Metallprofilen werden die Zahnleisten vorzugsweise durch Rändeln von an den Metallprofilen ange­ formten Stegen ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Metallprofile an den Außenseiten über diskrete Paßstücke ver­ bunden. Dadurch ist es möglich, die Verbindung zwischen den Metallprofilen und damit die Schubfestigkeit des Verbund­ profils zu verbessern, indem beispielsweise auch nach Einbau des Verbundprofiles an den besonders beanspruchten Bereichen Paßstücke aufgesetzt werden, die mit gegenüberliegenden Enden an den Metallprofilen verankert sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Paßstück kreuz­ förmig ausgebildet und besteht aus Edelstahl oder einem hoch­ festen Kunststoff. Damit wird die Wärmedämmung des Verbund­ profils in den Bereichen, in welchen die Paßstücke angesetzt sind, nicht meßbar beeinflußt. Gemäß einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform ist das Paßstück als Paßstifte ausge­ bildet, die quer durch die Randbereiche der Metallprofile und der Isolierschienen gerichtet sind, so daß eine direkte Verzahnung zwischen jeweils einem Metallprofil und einem Rand der Isolierschiene erfolgt, ohne daß eine Verbindung zwischen den Metallprofilen vorliegt.

Die Paßstücke können aus Edelstahl, Aluminium oder hochfestem Kunststoff bestehen.

Vorzugsweise kann das Paßstück aus einem im Kunststoff einge­ bettetem Metallprofil oder aus einem Kunststoffblock mit Stahlwinkelverstärkungen bestehen, so daß die Paßstücke eine Kombination aus hochfestem Werkstoff und gut wärmedämmendem Material sind, die eine ausreichend feste Verbindung zwischen den Metallprofilen erbringen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Bereich eines Metall­ profils mit zwei normal vorgesehenen und einer zusätzlichen Isolierschiene,

Fig. 2 eine Seitenansicht, die teilweise weggebrochen ist, einer Ausführungsform eines Verbundprofils mit im Inneren angeordneten Verstärkungselement,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungs­ form eines Verbundprofiles,

Fig. 5 und 6 verschiedene Ausführungsformen von an den Metall­ profilen angeformten Zahnleisten,

Fig. 7 eine Seitenansicht auf eine weitere Ausführungs­ form eines Verbundprofiles mit Verstärkungselementen,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7,

Fig. 9 bis 12 verschiedene Ausführungsformen von an dem Verbund­ profil nach Fig. 7 verankerten Paßstücken.

Fig. 1 zeigt ein Verbundprofil 10 bestehend aus Metallprofilen 12, von denen nur eins gezeigt ist. In hinterschnittenen Nuten 14, 16 des Metallprofils 12 sind verstärkte Füße 18, 20 von Isolierschienen 22, 24 verankert. Die Innenseiten der Nuten 14, 16 sowie die Außenseiten der verstärkten Füße 18, 20 können mit Querrändelungen versehen sein. In dem Raum zwischen den Isolierschienen und den Innenflächen der Nuten kann ein Kleber 26, 28 eingebracht sein, der die Verbindung zwischen den Isolierschienen und den Metallprofilen verstärkt. Die äußeren Schenkel 30, 32 der Nuten 14, 16 können vor Ein­ schieben der Isolierschienen 22, 24 nach außen gebogen sein. Nach Einsetzen der Isolierschienen in die Nuten können diese Schenkel 30, 32 gegen die Füße 18 bzw. 20 der Isolier­ schienen angerollt werden.

Zur Erhöhung der Schubfestigkeit zwischen den Verbundprofil­ teilen weist das Metallprofil eine zusätzliche, im mittleren Bereich angeordnete Nut 34 auf, die zur Anbringung einer zusätzlichen Isolierschiene 86 gedacht ist, die mit ihrem verstärkten Fuß 38 in dieser Nut 34 aufgenommen ist. Die Nut 34 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an ihren Innenflächen mit einer Querrändelung ausgebildet und der Raum zwischen der Außenseite des Fußes 38 der Isolierschiene 36 und den Innenflächen der Nut 34 ist mit einem Kleber 38 aus­ gefüllt. Die Außenseite des verstärkten Fußes 38 kann eben­ falls mit einer Querrändelung ausgebildet sein.

Die zusätzliche Isolierschiene 36 kann über die gesamte Länge des Verbundprofils eingesetzt werden. Im Normalfall ist es aber ausreichend, Abschnitte von zusätzlichen Isolierschienen 36 in den Endbereichen des Verbundprofiles anzuordnen sowie in den Bereichen, in welchen große Querkräfte auf das Verbund­ profil einwirken, so daß dort mit Hilfe der zusätzlichen Iso­ lierschiene eine Relativbewegung zwischen Metallprofilen 12 und Isolierschienen 22, 24 behindert oder sogar vermieden wird.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht auf ein fertig montiertes Verbundprofil 40 bestehend aus sich gegenüberliegenden Metall­ profilen 42 und 44, die über Isolierschienen 46, 48 mitein­ ander verbunden sind. Die Verbindung erfolgt wie bei dem anhand Fig. 1 geschilderten Verbundprofil.

In den Endbereichen des Verbundprofils 40 und in den Bereichen großen Querkraftangriffs sind Maßnahmen getroffen, um einen größeren Widerstand gegenüber Schubkräften zu erbringen. Dazu sind die Metallprofile 42 und 44 mit Zahnleisten 50 bzw. 52 ausgebildet, die an den sich gegenüberliegenden Flächen der Metallprofile 42 und 44 angeformt sind. In dem Raum 54, der von den Metallprofilen 42, 44 und den Isolierschienen 46, 48 eingeschlossen wird, sind Abdichtstöpsel 56, 58 eingesetzt, die den eingeschlossenen Raum jeweils zur Mitte des Verbund­ profils hin abgrenzen. Der abgeschlossene Raum vor den Abdicht­ stöpseln 56 und 58 bis zu den Stirnflächen des Verbundprofils 40, in welchen die Zahnleisten 50, 52 hineinragen, ist mit einem aushärtenden Kunststoffmaterial 60, beispielsweise einem Gießharz ausgefüllt. Nach dem Aushärten des Gießharzes 60 er­ füllt dieses die Funktion eines Keiles, da infolge der Zahn­ leisten 50 und 52, die in das Material 60 hineinragen, eine indirekte Verzahnung zwischen den Metallprofilen 42 und 44 erfolgt. Die Ausbildung der Zahnleisten erfolgt vorzugsweise durch Rändelung von Stegen 62, 64, die bei den vorzugsweise stranggepreßten Metallprofilen 42 und 44 angeformt sind.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Ver­ bundprofiles 70, bestehend aus Metallprofilen 72 und 74, die über Isolierschienen 76 und 78 miteinander verbunden sind. An den sich gegenüberliegenden Flächen der Metallprofile 72 und 74 sind Zahnleisten 80 bzw. 82 angeformt, die ebenfalls durch Rändelung von angeformten Stegen ausgebildet werden können. Der von den Metallprofilen 72 und 74 sowie den Isolier­ schienen 76 und 78 und einem nicht gezeigten Abdichtstöpsel umgrenzte Raum 84 ist mit einem aushärtenden Kunststoffmaterial, insbesondere einem Gießharz 86 ausgefüllt, welches eine indirekte Verzahnung der Metallprofile 72, 84 erbringt.

Fig. 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Ausführungs­ form nach Fig. 4 mit den mit sehr kleinen, spitzen Zähnen aus­ gebildeten Zahnleisten 80 und 82.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind an Metall­ profilen 90, 92 Zahnleisten 94 bzw. 96 angeformt, bei der die zwischen den Lücken stehenden Zähne rechteckige Form auf­ weisen. Der Raum zwischen den Metallprofilen 90 und 92 und den nicht dargestellten Isolierschienen, in welchen die Zahnleisten 94 und 96 hineinragen, ist mit einem Kunststoff­ material 98 ausgefüllt.

Die mit Zahnleisten ausgebildeten und mit einem Kunststoff­ material ausgefüllten Bereiche des Verbundprofils befinden sich vorzugsweise an den Enden des Profils. Es ist aber auch möglich, im Verlauf des Profils an den Bereichen derartige Maßnahmen zur Vergrößerung des Widerstandes gegen Schub­ beanspruchung vorzusehen, die großen Querkräften ausgesetzt sind. Bei im Verlauf des Verbundprofils angeordneten Ver­ stärkungsbereichen wären entsprechend zwei Abdichtstöpsel auf jeder Seite des Bereichs, der mit dem Kunststoffmaterial ausgefüllt ist, anzuordnen.

Fig. 7 zeigt ein Verbundprofil 100 in Seitenansicht. Das Ver­ bundprofil 100 besteht aus Metallprofilen 102 und 104, die über Isolierschienen 106, 108 aus Kunststoff miteinander ver­ bunden sind. Die Verbindung der Isolierschienen an den Metall­ profilen erfolgt wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.

Zur Erhöhung des Widerstands gegenüber Schubbeanspruchung sind an dem Verbundprofil 100 in den Endbereichen und in den Bereichen, in welchen große Querkräfte angreifen, Paßstücke 110, 112 von außen an den Metallprofilen 102 und 104 ver­ ankert. Derartige Paßstücke 110 und 112 sind vorzugsweise auf beiden Seiten des Verbundprofils 100 angebracht. Durch die Paßstücke wird eine größere Festigkeit erreicht, während - gleichzeitig die Wärmedämmeigenschaften des Verbundprofils 100 nicht negativ beeinflußt werden.

Verschiedene Ausführungsformen derartiger Paßstücke sind in den Fig. 9 bis 12 dargestellt. Fig. 9 zeigt ein Paßstück be­ stehend aus Paßstiften 114 und 116. Der Paßstift 114, der aus Aluminium, aus Stahl oder aus Kunststoff bestehen kann, ist quer durch das Verbundprofil geführt, wobei er etwa mit seiner halben Umfangsfläche ein Metallprofil 118 und eine Isolierschiene 120 durchsetzt. Der analog ausgebildete Paß­ stift 116 durchsetzt jeweils zur Hälfte die Isolierschiene 120 und das gegenüberliegende Metallprofil 122. Durch die Paßstifte 114 und 116 wird eine direkte Verzahnung zwischen Isolierschiene 120 und Metallprofilen 118 und 122 erreicht.

Das in Fig. 10 gezeigte Paßstück 124, das eine quadratische Grundfläche mit kreuzförmig angeordneten Verstärkungen 126 aufweist, wird an den Kanten der Metallprofile 128 und 130 verankert. Das Paßstück 124 kann dabei ohne Berührung zu der Isolierschiene 132 zwischen den Metallprofilen 128 und 130 sein. Das Paßstück 124 besteht vorzugsweise aus Edelstahl oder aus einem hochfesten Kunststoff.

Fig. 11 zeigt ein Paßstück 140, welches mit seinen gegen­ überliegenden Rändern an Metallprofilen 142 und 144 verankert ist. Die Metallprofile 142 und 144 sind über Isolierschienen 146 verbunden. Das Paßstück 140 besteht aus einem Metall­ profil 148, welches thermisch über einen Kunststoff 150 ge­ trennt ist.

Fig. 12 zeigt ein Verbundprofil bestehend aus zwei Metall­ profilen 152 und 154, die über Isolierschienen 156 miteinander verbunden sind. Zur Vergrößerung des Widerstandes gegen Schub­ beanspruchung ist ein Paßstück 158 an den Rändern der Metall­ profile 152 und 154 angeordnet. Das Paßstück 158 besteht aus einem Rahmen 160 aus Kunststoff, an dessen Ecken Stahlwinkel­ verstärkungen 162 angeordnet sind.

Claims (17)

1. Wärmegedämmtes Verbundprofil, bestehend aus über wenigstens eine Isolierschiene miteinander verbundenen Metallprofilen, wobei die Isolierschienen mit verstärkten Füßen in hinter­ schnittenen Nuten der Metallprofile verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß an Bereichen, an welchen große Querkräfte angreifen, zusätzliche Verbindungselemente (36, 60, 68, 110, 112, 114, 116, 124, 140, 158) zur Schub­ kraftübertragung zwischen den Metallprofilen (12; 42, 44; 72, 74; 102, 104; 118, 122; 128, 130; 142, 144; 152, 154) und/oder zwischen Isolierschiene (120) und Metallprofil (118, 122) angeordnet sind.

2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Metallprofilen (12) eine weitere hinterschnittene Nut (34) angeordnet ist, und daß eine weitere Isolierschiene (36) mit ihren Füßen (38) in diesen Nuten (34) verankert ist.

3. Verbundprofil nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenflächen der Nut (34) und die Außenflächen des Fußes (38) der Isolierschiene (36) mit Querrändelungen ausgebildet sind.

4. Verbundprofil nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Isolierschiene (36) und Metallprofil (12) ein Kleber (38) angeordnet ist.

5. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallprofile (42, 44; 72, 74; 90, 92) mit gegenüberliegenden Zahnleisten (50, 52; 80, 82; 94, 96) ausgebildet sind, und daß der Raum zwischen den Metallprofilen und den Isolierschienen mit einem aus­ härtbaren Kunststoff (60, 86, 98) ausgefüllt ist.

6. Verbundprofil nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kunststoff ein Gießharz ist.

7. Verbundprofil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Abdichtstöpsel (56, 58) zur Begrenzung des Raumes zwischen den Verbundprofilen und den Isolierschienen in Längsrichtung angeordnet sind.

8. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Zahn­ leisten (50, 52; 80, 82; 94, 96) an den Metallprofilen (42, 44; 72, 74; 90, 92) angeformt sind.

9. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnleisten (50, 52; 80, 82; 94, 96) spitze oder rechteckige Zähne aufweisen.

10. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnleisten (50, 52) durch Rändeln von an den Metallprofilen (42, 44) angeformten Stegen (62, 64) ausgebildet sind.

11. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallprofile (102, 104; 118, 122; 128, 130; 142, 144; 152, 154) an den Außenseiten über dis­ krete Paßstücke (110, 112, 114, 116, 124, 140, 158) ver­ bunden sind.

12. Verbundprofil nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paßstück (124) rechteckig mit einer kreuzförmigen Diagonalverstärkung (126) ausgebildet ist.

13. Verbundprofil nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paßstück als Paßstifte (114, 116) ausgebildet ist, die quer durch Randbereiche der Metall­ profile (118, 122) und den Isolierschienen (120) gerichtet sind.

14. Verbundprofil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Paßstücke (114, 116, 124) aus Edelstahl, Aluminium oder hochfestem Kunststoff be­ stehen.

15. Verbundprofil nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Paßstücke (140) aus einem in Kunststoff (150) eingebetteten Metallprofil (148) bestehen oder umgekehrt.

16. Verbundprofil nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Paßstücke (158) aus einem Kunst­ stoffblock (160) mit Stahlwinkelverstärkungen (162) be­ stehen.

17. Verbundprofil nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kunststoffblock (160) rahmen­ förmig ausgebildet ist.