DK165992B - Varmeisolerende, sammensat profil og fremgangsmaade til fremstilling af det sammensatte profil - Google Patents

Description

DK 165992B

X

Opfindelsen vedrører et varmeisolerende, sammensat profil 5 til vinduer, døre og/eller facader, ved hvilket to profildele af metal er holdt i afstand fra hinanden ved hjælp af mellemstykker af dårligt varmeledende plast, hvorved plastmellemstykkerne griber ind i noter på metaldelene med vinkelstillede forankringslister, og hvorved noterne endvidere 10 er forsynet med en fortanding i noternes sideflanker.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af det sammensatte profil.

15 Sammensatte profiler af den ovennævnte art kendes fra EP-A-0 059 458. I disse profiler har de af plast bestående mellemstykker noter, hvori fremspring på metalprofilerne indpresses i en retning vinkelret på rudens plan under monteringen. Tænderne på en fortanding, som er anbragt på frem-20 springene på metaldelene, strækker sig i det væsentlige i indpresningsretningen og tjener til at forbedre forskydningsstyrken i aksial retning. Mellemstykkernes forbindelse med metaldelene sikres på den ene side ved indpresningen og indtrykningen af tænderne i plastnoterne og på den anden 25 side ved hjælp af underskæringer i noterne. Plasten bliver delvist komprimeret og delvist fortrængt af tænderne.

Endvidere er det fra DE-C2-27 44 553 kendt ved et sammensat profil at forbinde de metalliske profilstænger ved hjælp af 30 U-formede profildele af formstof, hvilke profildele er optaget formomsluttende ved hjælp af ultralydpåvirkning i tilsvarende noter i profilstængerne. Til opnåelse af form-omslutningen er noternes sidevægge forsynet med underskæringer, som ganske vist forhindrer en udtrækning af profil-35 delene fra noterne, men som dog på den ene side er vanskelige at fremstille og på den anden side forløber parallelt 2

DK 165992B

med de angribende forskydningskræfter og således ikke er virksomme til opfangelse af disse.

Af styrkemæssige grunde fremstilles de varmeisolerende mel-5 lemstykker i den nyere tid af fiberforstærket plast, især glasfiberforstærket polyamid. Det har derved vist sig, at en indprægning af en tandagtig struktur i fiberforstærket plast kun finder sted i utilstrækkeligt omfang, så den ak-siale forskydningsstyrke forringes på utilladelig måde og 10 ikke er pålidelig nok. Ved kendte profiler har man derfor ved tilføjelse af ekstraelementer (se f.eks. EP-A-0 085 410) og/eller med hjælp af et klæbemiddel (EP-A-0 043 968) tilstræbt et bedre formindgreb og en højere forskydningsstyrke. Ved ekstra arbejdstrin til indførsel af ekstramate-15 riale og/eller klæbemiddel bliver profilfremstillingen væsentlig mere kompliceret og dyrere.

Endvidere skal plastmellemstykkerne ved en del af de kendte profilkonstruktioner trækkes ind i metaldelene i længderet-20 ningen og derefter fikseres ved at en notflanke presses imod, idet forbindelsen mellem metaldele og plastmellemstykker ved profiler af denne art sker ved formomsluttende forbindelse i underskårne noter. Monteringen af sådanne profiler kræver derfor anlæg, hvis længde andrager mere end 25 det dobbelte af profillængden. Denne profillængde er ved normale i handelen værende profiler omkring 6 m, så monteringspladser på ca. 15 m længde er påkrævet.

I de EP-publikationer, som er angivet oven for, er der også 30 vist og beskrevet profiler, hvor plastmaterialet indpresses i noter i metaldelene, hvor noterne på deres sideflanker er gjort ru og forsynet med takker. Opruningen og takkerne tjener i dette tilfælde til at øge friktionskræfterne. En formlåsning og dermed en overføring af forskydningskræfter-35 ne er dermed ikke mulig.

3

DK 165992B

Opgaven for opfindelsen er at forbedre forbindelsen mellem metaldele og fiberforstærkede mellemstykker, især ved høj-isolerende sammensatte profiler, ved hvilke der stilles meget høje krav til styrke og langtidsholdbarhed, særlig - på 5 grund af plastmaterialets krybning ved opvarmning - da mellemstykkerne i disse har en 5-8 gange større højde end højden af de hidtil sædvanlige profiler, og som følge af større temperaturforskelle udviser større forskydningsbelastninger. Endvidere skal fremstillingen af sådanne sammensat-10 te profiler forenkles, hvorved fremfor alt pladsbehovet og antallet af arbejdstrin skal formindskes.

Denne opgave løses ved et sammensat profil af den indledningsvist angivne art, hvilket sammensatte profil ifølge 15 opfindelsen er særegent ved, at fortandingens tænder forløber i retningen vinkelret på et referenceplan, der bestemmes af længdeforskydningskraften og tværtrækkraften, og endvidere at forankringslisterne på de af fiberforstærket plast, især glasfiberforstærket polyamid bestående mellem-20 stykker ved indpresning i tændernes retning er tilpasset til fortandingen ved hjælp af i det mindste delvis spåntagende formgivning og forankret i fortandingen uden klæbemiddel, uden at forankringslisterne griber bag om underskæringer i noterne til formindgribende forbindelse.

25

En plads- og arbejdsbesparende fremgangsmåde for fremstillingen af de sammensatte profiler ifølge opfindelsen er særegen ved, at fortandingen indskæres i metaldelenes noters sideflanker ved hjælp af et hærdet stempel eller et 30 rømmeværktøj, og at mellemstykkernes (5) forankringslister derefter presses ind i de fortandede noter i retningen vinkelret på det af længdeforskydningskraften og tværtrækkraften bestemte referenceplan.

35 Den spåntagende formgivning, der sker i den fiberforstærkede plast ved hjælp af fortandingen, sikrer, at forbindelsen 4

DK 165992B

har en høj styrke, og dermed kan belastes med en stor forskydningskraft i aksial retning; den manglende underskæring til en formindgribende forbindelse tillader, at forbindelsen mellem metal og plast frembringes ved indpresning i en 5 retning vinkelret på det af længdeforskydnings- og tværtrækkraften bestemte plan i profilet. Derved kan en indtrækning af mellemstykkerne i profilets længderetning bortfalde. Pladsbehovet til montering af det sammensatte profil er dermed reduceret ca. til profillængden, altså til 10 noget mindre end det halve.

Ved indpresningen sker der endvidere på grund af de materialemæssigt ikke ideelle snitforhold mellem fiberforstærket plast og metaldelen, der fortrinsvis består af aluminium 15 eller en aluminimumslegering, også en let udspredning af notens metalben udover den spåntagende deformation af plasten. Derved opstår der en forspænding i forbindelsesområdet, som i praksis også ved store temperaturforskelle yderligere forøger sikkerheden ved form- og kraftindgrebet.

20

Selvom det generelt er muligt at anbringe noterne i gaffel-agtige vinkelstillede flanker på mellemstykkerne og anbringe fortandingen i sideflanker på tilsvarende forankringslister på en metaldel - altså foretage en ombytning af for-25 tandingens indstiks- og modtagedele - er det fordelagtigt at udføre not og fortanding i metaldelen, fordi den skildrede forspænding på plastens koldplastiske egenskaber med tiden ville gå tabt, hvis noten udføres i metalmellemstykket og forbindelsen kunne forringes herved.

30

Med fordel kan der findes en bøjelap til yderligere sikring af forbindelsen.

Ved den vinkelstiIlede form på mellemstykkernes forank-35 ringslister videreledes tværtrækkraften ekscentrisk fra mellemstykkerne; det er derfor formålstjenligt, hvis der på 5

DK 165992B

forankringslisternes forside er påsat en i længderetningen forløbende knast, som griber ind i en tilsvarende fordybning i noten. Knasten bevirker ved indgrebet i fordybningen en indspænding af den vinkelstillede forankringsliste i no-5 ten og forhindrer en utilladelig deformation af plastmellemstykket.

Til fremstilling af det nye sammensatte profil kræves der kun to arbejdstrin: Skæringen af fortandingen i metaldelen 10 og den spåntagende indpresning af fortandingen i plasten. Derudover kan disse to arbejdstrin med fordel udføres samtidig på hele profillængden.

De "materialeforskydende" skære- og indpresningsprocesser 15 kan lettes betydeligt, hvis noten har en underskæring, som slutter sig til tændernes "indre" ender, og/eller hvis noten og/eller forankringslisterne ved fortandingens i ind-presningsretningen bageste ende er forsynet med opfang-ningsriller til optagelse af de ved formgivningen afskræl-20 lede plastspåner.

1 det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af et udførelseseksempel i sammenhæng med tegningen, hvor: 25 fig. 1 viser et snit gennem et sammensat profil ifølge opfindelsen set vinkelret på dets længderetning i skematisk rumlig afbildning, fig. 2 viser i lignende rumlig afbildning skæringen af 30 fortandingen i en not som det første arbejdstrin i fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 3 gengiver det andet arbejdstrin i fremgangsmåden ifølge opfindelsen, nemlig indpresningen af pla-35 sten i en fortandet not, og

DK 165992 B

6 fig. 4 viser et forbindelsessted på et profil ifølge opfindelsen som forstørret detalje D fra fig. 1 vist i plan afbildning.

5 Det sammensatte profil, som for eksempel tjener som ramme-profil for et vindue, har til den nødvendige mekaniske styrke to metalliske profildele 1 og 2, fortrinsvis af aluminium.

10 Som varmeisolerende forbindelse mellem metaldelene 1 og 2 findes der pladeagtige mellemstykker 5 af glasfiberforstærket polyamid, mellem hvilke der yderligere er indlejret skumplast eller mineraluldsmateriale som isolationsmateriale 6.

15

For at mellemstykkerne 5 kan optage tværtrækkræfter Q, er deres ender vinkelstillede på forankrings lister 7, som er presset ind i noter 8 på metaldelene 1 og 2. Noterne 8 er endvidere forsynet med en fortanding. Udover tværtrækkræf-20 terne Q overføres i forbindelsesområdet D også længdeforskydningskræfterne L fra mellemstykkerne 5 til metaldelene 1 og 2 henholdsvis omvendt. Især ved højisolerende, sammensatte metal-plastprofiler med en afstand a mellem metaldelene 1 og 2 på mindst 40 mm (EP-A1- 0 117 885) kan der på 25 grund af den store temperaturforskel mellem den ydre og den indre profildel 1 og 2 forventes en stor forskel i varmeud-videlse og dermed også en stor påvirkning af længdeforskydningskræfter på plastmellemstykkerne 5 og forbindelseszonen D.

30

De ved sådanne sammensatte profiler stillede mindstekrav med hensyn til den nødvendige modstandsdygtighed mod tværtrækkræfter Q er for eksempel indeholdt i "Richtlinien fur den Nachweis der Standsicherheit von Metall-Kunststof-Ver-35 bundprofilen" fra Institut fur Bautechnik, Berlin. De andrager på tværtrækkraften Q = 20 N/mm profillængde ved en

DK 165992 B

7 temperatur på 800.

Retningen af de to kræfter L og Q definerer et referenceplan B, der forløber parallelt med mellemstykkernes 5 fla-5 der; vinkelret på dette plan B forløber fortandingens tænder 10 og indpresningsretningen E for indpresningen af mellemstykkernes 5 forankringslister 7 i noterne 8.

Som sikring for forbindelsen mellem profildelene 1 og 2 og 10 mellemstykkerne 5 findes der på metaldelene 1 og 2 en bøje-lap 9, som ved slutningen af indpresningsprocessen for forankringslisterne 7 i noterne 8, som vil blive beskrevet senere, presses mod en skulder 11 (fig. 4) på forankringslisterne 7. Bøjelappen 9 forhindrer en sideværts udglidning 15 af forankringslisterne 7 af noterne 8; ved praktisk anvendelse er den ikke underkastet nogen belastninger.

Det første skridt ved fremstilling af det nye sammensatte profil består i skæring af fortandingen 10 i noternes side-20 flanker 12 (fig. 2) i de metalliske profildele 1 og 2. Som det vises i den forstørrede afbildning af en not 8 i fig.

2, indskæres fortandingen 10 i notens 8 to sideflanker 12 med et hærdet stempel eller et rømmeværktøj 13, for eksempel af stål, som trænger ind i noten 8 i indpresningsret-25 ningen E. Til tændernes 10 "indre" ende slutter der sig til noten en underskæring 14, som for det første sikrer en afrivning af de af stemplet 13 mellem tænderne 10 afskrællede metalspåner og for det andet at disse spåner "indlagres" indtil de bliver fjernet, for eksempel blæst ud. I bunden 30 af noten 8, 14 er der en rektangulær fordybning 15, hvis funktion beskrives senere.

Endelig findes der "før" tænderne 10 i notens 8 sideflanker 12 længderiller 16 og 17 til optagelse af det plast, der 35 afhøvles ved indpresning af mellemstykkerne 5, som beskrives senere.

DK 165992 B

8

Fig. 3 gengiver begyndelsen af det andet arbejdstrin ved fremstilling af forbindelsen, ved hvilken en forankringsliste 7 presses ind i notens 8 fortanding 10 af en presse 18 5 i samme retning E som fortandingen 10. Tænderne 10 i de hårdere metaldele 1 og 2 skærer derved en tilsvarende mod-fortanding i forankringslisteines 7 sideflanker, hvorved de fremkomne spåner indlejres i opfangningsriller 16 og 17 på metaldelene 1 og 2 og 19 og 20 ved foden af forankringsli-10 sterne 7.

Plastmellemstykkerne 5 kan derved presses ind samtidig i alle forbindelsesområder D - og med fordel over hele profillængden - ved hjælp af en passende udstyret kantpresse 15 18. På grund af de materialemæssigt ikke ideelle skærefor hold mellem forankringslisten 7 og den metalliske profildel 1 eller 2 finder der ved siden af den spåntagende formning af plasten også en udspredning af notens 8 ben 24, 25 (fig.

4) sted. Den derved opstående forspænding i forbindelsen D 20 sikrer et godt form- og kraftindgreb også ved store temperatursvingninger ved praktisk brug.

Ved slutningen af indpresningen bøjer en næse 21 på ydersiden af pressen 18 bøjelappen 9 i retning mod forbindelses-25 stykket 5, hvorved bøjelappen 9 kommer til anlæg på den nævnte skulder 11 på mellemstykkets 5 ydre begrænsning.

Med en knast 23 på forsiden griber forankringslisten 7 ind i den allerede omtalte fordybning 15 i bunden af noten 8 på 30 metalprofilerne 1 og 2. Ved dette indgreb bevirker knasten 23 en indspænding af plastmellemstykkets 5 forankringsliste 7 i metalprofilet 1 eller 2 og optager således det moment, som opstår ved tværtrækkraftens Q ekscentriske påvirkning på forankrings listen 7. Knasten 23 og fordybningen 15 for-35 hindrer således en utilladelig deformation af plastprofilet som følge af tværtrækkraftens Q ekscentriske påvirkning.

9

DK 165992B

Som allerede omtalt, er det også muligt at anvende opfindelsen ved en ombytning af not og forankringsliste, hvorved forankringslisten er anbragt på metalprofilet 1 eller 2 og 5 noten på mellemstykket 5, hvad der dog medfører visse ulemper på grund af plastens koldplastiske egenskaber.

Claims (7)

10 DK 165992B

1. Varmeisolerende, sammensat profil til vinduer, døre og/eller facader, ved hvilket to profildele (1, 2) af metal 5 er holdt i afstand fra hinanden ved hjælp af mellemstykker (5) af dårligt varmeledende plast, hvorved plastmellemstykkerne (5) griber ind i noter (8) på metaldelene (1, 2) med vinkelstillede forankringslister (7), og hvorved noterne (8) endvidere er forsynet med en fortanding i noternes (8) 10 sideflanker (12), kendetegnet ved, at fortan-dingens (10) tænder forløber i retningen (E) vinkelret på et referenceplan (B), der bestemmes af længdeforskydningskraften og tværtrækkraften (L henholdsvis Q), og endvidere at forankringslisterne (7) på de af fiberforstærket plast, 15 især glasfiberforstærket polyamid bestående mellemstykker (5) ved indpresning i tændernes (10) retning (E) er tilpasset til fortandingen (10) ved hjælp af i det mindste delvis spåntagende formgivning og forankret i fortandingen (10) u-den klæbemiddel, uden at forankringslisterne (7) griber bag 20 om underskæringer i noterne (8) til formindgribende forbindelse .

2. Sammensat profil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forbindelsen mellem mellemstykkerne (5) og metalde- 25 lene (1, 2) er sikret ved bøjelapper (9).

3. Sammensat profil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der på forankringslistemes (7) forside er påsat en i længderetningen forløbende knast 23, som griber ind i en 30 tilsvarende fordybning (15) i noterne (8).

4. Sammensat profil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at noterne (8) udviser en underskæring (14), som slutter sig til tændernes (10) "indre" ender. 35

5. Sammensat profil ifølge krav 1, kendetegnet 11 DK 165992B ved, at noterne (8) og/eller forankringslisterne (7) ved den i indpresningsretningen (E) bageste ende af fortandin-gen (10) er forsynet med opfangningsriller (16, 17 henholdsvis 19, 20) til optagelse af de ved formgivningen 5 afskrællede plastspåner.

6. Fremgangsmåde til fremstilling af et sammensat profil ifølge krav 1, ved hvilket profil to profildele (1, 2) af metal er holdt i afstand fra hinanden ved hjælp af mellem- 10 stykker (5) af dårligt varmeledende plast, hvorved plastmellemstykkerne (5) griber ind i noter (8) på metaldelene (1, 2) med vinkelstillede forankringslister (7), og hvorved noterne (8) endvidere er forsynet med en fortanding i noternes (8) sideflanker (12), kendetegnet ved, 15 at fortandingen indskæres i metaldelenes (1, 2) noters (8) sideflanker (12) ved hjælp af et hærdet stempel eller et rønuneværktøj (13), og at mellemstykkernes (5) forankringslister (7) derefter presses ind i de fortandede noter (8) i retningen (E) vinkelret på det af længdeforskydningskraften 20 og tværtrækkraften (L henholdsvis Q) bestemte referenceplan (B).

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at skæringen af fortandingen (10) og/eller indpresnin- 25 gen af mellemstykkerne (5) gennemføres samtidig over hele profillængden.