EP0010593B1 - Verstärktes Profil aus Kunststoff - Google Patents

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EP0010593B1
EP0010593B1 EP79103316A EP79103316A EP0010593B1 EP 0010593 B1 EP0010593 B1 EP 0010593B1 EP 79103316 A EP79103316 A EP 79103316A EP 79103316 A EP79103316 A EP 79103316A EP 0010593 B1 EP0010593 B1 EP 0010593B1
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EP
European Patent Office
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profiles
profile
plastic
walls
section
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Wolfgang Budich
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Huels Troisdorf AG
Dynamit Nobel AG
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Huels Troisdorf AG
Dynamit Nobel AG
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    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/06—Single frames
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    • E06B2003/228—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with separate reinforcements situated outside the cavity or in the walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
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    • E06B3/20—Constructions depending on the use of specified materials of plastics
    • E06B3/205—Constructions depending on the use of specified materials of plastics moulded or extruded around a core

Definitions

  • the invention relates to a multi-chambered profile made of plastic, in particular for frames of windows or doors, with chambers formed between two walls running parallel to one another in the longitudinal extension of the profile by transverse walls or webs extending from these and with preferably metallic reinforcement profiles running in the longitudinal extension of the profile which are embedded in the walls or transverse walls or webs.
  • Multi-chamber hollow profiles extruded from thermoplastic, are widely used especially in the construction industry, u. a. preferred for the production of frames for windows or doors.
  • the low modulus of elasticity of many plastics now makes it necessary, particularly in the case of long profile sections, to increase the strength by means of additional reinforcements or to provide metallic reinforcements from the outset.
  • German design specification 1281664 describes, for example, multi-chamber hollow profiles made of plastic, in which metal reinforcement profiles are provided in the longitudinal extension of the profile into one or more of the hollow chambers by subsequent insertion. From the German Offenlegungsschrift 2 258 420, the French.
  • Patent specification 1 201 457, German Ausleschrift 1 106 479, German Offenlegungsschriften 1 931 744 and 1 920 248 hollow profiles are known in which a hollow metallic core directly with a plastic jacket, which is optionally equipped with further external profiling and projections, by extrusion is dressed.
  • a reinforced profile is known in which a core profile with cavities and reinforcing inserts, for. B. from metal rods and is coated on the outside with plastic.
  • the cavities in the core profile serve to insert parts that connect the profiles to one another, but which still require fixation.
  • the present invention has for its object to provide multi-chamber profiles made of plastic with a reinforcement, which combines the advantages of the lowest possible material expenditure with an optimum of static load capacity with a simple sufficient fastening option for abutting profiles by means of connecting elements.
  • the invention solves the problem with a profile of the shape that reinforcement profiles with a hollow cross-section and internal thread formed on the inside of the reinforcement profiles are provided.
  • reinforcement profiles with a relatively small cross-section are embedded in particularly suitable locations in the plastic walls or webs, namely in the region of the transverse walls or webs extending from the visible sides of the profile, so that with relatively little stiffening material, an above-average increase in the static load-bearing capacity of the Plastic profile is achieved.
  • the reinforcement profiles are extruded during the extrusion of the plastic profiles and in this way non-positively connected to the plastic. It can be advantageous here to design the outside of the reinforcement profiles in a profiled or roughened manner in order to achieve improved adhesion. This is also an advantage for profiles that are used in construction and are exposed to weathering, since the reinforcement profiles counteract the deformation of the plastic due to solar radiation and one-sided heat effects and shrinkage of the plastic profile in the longitudinal direction is also reduced.
  • the reinforcement profiles can have any cross section, but round profiles are preferred. Since corner connections have to be made from profiles when manufacturing frames for windows or doors, they can be easily manufactured by screwing corner brackets into the reinforcement profiles.
  • the reinforcement profiles are preferably made from metal, in particular from aluminum profiles.
  • the multi-chambered hollow profiles made of plastic, which are produced by extrusion and to which the invention is applied are mainly used in construction.
  • the plastic has the advantage of being maintenance-free and weatherproof, but due to its low modulus of elasticity. for some constructions the disadvantage that the mechanical resilience of the pure plastic profile is not sufficient.
  • reinforcing profiles made of suitable materials, especially metals, which are placed in the hollow chambers or in a hollow chamber of the profiles For example, in the production of frames for windows from plastic hollow profiles for smaller frames, the mechanical properties of the plastic profiles are sufficient and Only in the case of larger frames an additional stiffening of the plastic profiles is required, for reasons of cost, the aim should only be to provide metallic reinforcing inserts subsequently for such profiles.
  • This hollow profile 1 shows in cross section a Z-shaped, multi-chambered hollow profile made of thermoplastic, for example hard PVC, which is used for the sash frame of a window.
  • This hollow profile 1 has two mutually parallel walls 10, 11 which extend in the longitudinal extent of the profile and which here form the visible sides of the frame. These two main walls 10, 11 are now connected to one another by transverse walls 15, 16 and webs 12, 13, 20, 26, 27 and 25 to form chambers.
  • the transverse walls 15, 16 form the central chamber area, which is divided into the two chambers 17, 18 by the intermediate web 25.
  • the projections likewise formed with the chambers 22, 23 protrude from this central area in an extension of the visible sides 10, 11.
  • the reinforcement profiles 4, here made for example as hollow profiles with a round cross-section made of aluminum, are now extruded into the walls or webs, preferably in the areas starting from the walls 10, 11 and the transverse walls 15, 16 or webs 19 extending from them , 20.
  • the reinforcing profiles 4 can only protrude into one chamber, such as in the chamber 17, 22 or in the corner region of the walls 11, 16 or in the middle in a web and projecting into two chambers, like the reinforcement profile 4 in the web 19, into the chambers 23 and 18.
  • solid round or massive square or rectangular or also angled profiles could be provided to reinforce the plastic profile. In the profile 1 shown in FIG.
  • the reinforcement profiles 4 form a trapezoid in cross section, so it is not necessary in the sense according to the invention that the reinforcement profiles should follow an axis of symmetry in any way. For static reasons, however, they will be arranged at suitable locations depending on the specified profile cross-section. It is also conceivable, for example, to provide only three reinforcement profiles, such as the three corners. of a triangle viewed in cross section. 1, the glazing 2 is also shown, which is fastened to the profile 1 with the glass retaining strip 4 with the interposition of sealing profiles 3.
  • a multi-chamber hollow plastic profile which is designed as an L-profile, is shown and which is used, for example, to manufacture window frames for windows or doors.
  • parallel walls 10, 11 are provided as main walls which extend in the longitudinal extent of the profile and which likewise form visible sides here.
  • reinforcement profiles 4 are likewise embedded in the walls and completely enclosed on the outside by the plastic.
  • the required number of gain p ro-file 4, their cross-sections and their arrangement within the profile cross-sections of the plastic Prof I ie 1 is directed with respect to them by the use of the profiles 1 and according to the addressed to these requirements of the mechanical stresses.

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Description

  • Die Erfindung befaßt sich mit einem mehrkammerigen Profil aus Kunststoff, insbesondere für Rahmen von Fenstern oder Türen, mit zwischen zwei in Längserstreckung des Profils zueinander parallel verlaufenden Wänden durch von diesen abgehende Querwände bzw. Stege gebildeten Kammern und mit in Längserstreckung des Profils verlaufenden vorzugsweise metallischen Verstärkungsprofilen, die in die Wände bzw. Querwände bzw. Stege eingebettet sind.
  • Mehrkammerige Hohlprofile, extrudiert aus thermoplastischem Kunststoff, werden insbesondere im Bauwesen vielfach angewendet, u. a. bevorzugt zum Herstellen von Rahmen für Fenster oder Türen. Der niedrige Elastizitätsmodul vieler Kunststoffe macht es nun erforderlich, insbesondere bei langen Profilabschnitten, die Festigkeit durch zusätzliche Verstärkungen zu erhöhen bzw. von vornherein metallische Verstärkungen vorzusehen. In der deutschen Auslegeschrift 1281664 sind beispielsweise mehrkammerige Hohlprofile aus Kunststoff beschrieben, bei denen in Längserstreckung des Profils in eine oder mehrere der Hohlkammern metallische Verstärkungsprofile durch nachträgliches Einschieben vorgesehen sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 258 420, der franz. Patentschrift 1 201 457, der deutschen Auslegeschrift 1 106 479, den deutschen Offenlegungsschriften 1 931 744 und 1 920 248 sind Hohlprofile bekannt, bei denen ein hohler metallischer Kern direkt mit einem Kunststoffmantel, der gegebenenfalls mit weiterer äußerer Profilierung und Vorsprüngen ausgestattet ist, durch Extrusion umkleidet ist.
  • Das nachträgliche Einlegen von Verstärkungsprofilen, wie es beispielsweise in der DE-AS 1 281 664 beschrieben wird, bedingt; daß die Verstärkungsprofile in einem separaten Arbeitsgang zugeschnitten und gegebenenfalls mit erheblichem Kraftaufwand infolge der auftretenden Maßtoleranzen in die Kunststoffhohlprofile gegebenenfalls sogar an mehreren Stellen eingeschoben werden müssen und zur Fixierung noch vernietet oder verschraubt werden. Bei der Ummantelung von metallischen Verstärkungsprofilen mit Kunststoff ist die Verstärkung sehr materialintensiv ausgebildet, wodurch die Profile schwer und teuer werden.
  • Aus der US-A-3 470 598 sind verstärkte Profiie aus Kunststoff für Fenster bekannt, bei denen ein die Profilwände markierendes mit gelochtes Metallprofil allseitig mit Kunststoff ummantelt wird. Auch diese rundum verstärkten Profile sind sehr materialaufwendig und schwer.
  • Des weiteres ist gemäß DE-U-1994127 ein verstärktes Profil bekannt, bei dem ein Kernprofil mit Hohlräumen und Verstärkungseinlagen, z. B. aus Metallstäben versehen und außenseitig mit Kunststoff ummantelt ist.
  • Bei diesem Profil dienen die Hohlräume im Kernprofil zum Einlegen von die Profile untereinander verbindenden Teilen, die jedoch noch einer Fixierung bedürfen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mehrkammerige Profile aus Kunststoff mit einer Verstärkung zu schaffen, die die Vorteile eines möglichst geringen Materialaufwandes bei einem Optimum an statischer Belastbarkeit vereinigt mit einer einfachen ausreichenden Befestigungsmöglichkeit für aneinanderstoßende Profile mittels Verbindungselemente.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Profil der Gestalt, daß Verstärkungsprofile mit hohlem Querschnitt und an der Innenseite der Verstärkungsprofile ausgebildetem Innengewinde vorgesehen sind.
  • Erfindungsgemäß werden Verstärkungsprofile mit relativ kleinem Querschnitt an besonders geeigneten Stellen in die Kunststoffwandungen bzw. Stege eingebettet, nämlich im Bereich der von den die Sichtseiten des Profils bildenden Wände abgehenden Querwände bzw. Stege, so daß mit relativ wenig Versteifungsmaterial eine überdurchschnittliche Steigerung der statischen Belastbarkeit des Kunststoffprofils erzielt wird. Die Verstärkungsprofile werden hierbei bei der Extrusion der Kunststoffprofile einextrudiert und auf diese Weise kraftschlüssig mit dem Kunststoff verbunden. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die Außenseite der Verstärkungsprofile profiliert oder gewindeähnlich aufgerauht auszubilden, um eine verbesserte Haftung zu erzielen. Dies ist auch bei Profilen, die im Bauwesen eingesetzt werden und der Bewitterung ausgesetzt sind, von Vorteil, da durch Sonneneinstrahlung und bei einseitiger Wärmeeinwirkung die Verstärkungsprofile der Verformung des Kunststoffes entgegenwirken und auch Schrumpfungen des Kunststoffprofils in Längsrichtung reduziert werden.
  • Die Verstärkungsprofile können beliebigen Querschnitt aufweisen, bevorzugt werden jedoch runde Profile. Da beim Herstellen von Rahmen für Fenster oder Türen aus Profilen Eckverbindungen hergestellt werden müssen, sind diese durch Verschrauben von Eckwinkeln in den Verstärkungsprofilen einfach herstellbar.
  • Die Verstärkungsprofile werden bevorzugt aus Metall hergestellt, insbesondere aus Aluminiumprofiien.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und wird anhand dieser nachfolgend näher erläutert. Es zeigen die
    • Figuren 1 und 2 Querschnitte durch mehrkammerige Kunststoffhohlprofile mit erfindungsgemäßer Verstärkung, wobei die dargestellten Profile zum Herstellen von Rahmen für Türen oder Fenster dienen.
  • Die mehrkammerigen Hohlprofile aus Kunststoff, die durch Extrusion hergestellt werden, und auf die die Erfindung angewendet werden soll, kommen überwiegend im Bauwesen zum Einsatz. Der Kunststoff hat hier den Vorteil der Wartungsfreiheit und Witterungsbeständigkeit, hat jedoch aufgrund seines niedrigen E-Moduls . für manche Konstruktionen den Nachteil, daß die mechanische Belastbarkeit des reinen Kunststoffprofils nicht ausreichend ist. Hier hilft man sich durch Verstärkungsprofile aus geeigneten Materialien, insbesondere Metallen, die in die hohlen Kammern oder in eine hohle Kammer der Profile eingebracht werden: Da beispielsweise bei der Herstellung von Rahmen für Fenster aus Kunststoffhohlprofilen für kleinere Rahmen die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffprofile ausreichend sind und erst bei größeren Rahmen eine zusätzliche Versteifung der Kunststoffprofile erforderlich ist, ist es aus Kostengründen anzustreben, nur bei solchen Profilen nachträglich metallische Verstärkungseinlagen vorzusehen. Dieses nachträgliche Anbringen von Verstärkungseinlagen ist jedoch mit erheblichem Arbeitsaufwand verbunden, während die Herstellung eines von vornherein mit einextrudiertem Verstärkungsprofil versehenen Kunststoffprofils einfacher ist, jedoch durch die bekannten großquerschnittigen Verstärkungsprofile relativ aufwendig ist. Letzteres gilt insbesondere auch dann, da solche verstärkten Profile auch vielfach zur Anwendung kommen, ohne daß ihre hohe mechanische Belastbarkeit erforderlich wäre. Die Erfindung schafft hier nun einen Mittelweg, um einerseits ein möglichst einfaches Herstellungsverfahren für verstärkte Kunststoffhohlprofile zu schaffen, andererseits jedoch den materialbedingten Aufwand an Verstärkungsprofilen zu reduzieren.
  • In der Fig. 1 ist im Querschnitt ein Z-förmiges mehrkammeriges Hohlprofil aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Hart-PVC dargestellt, das für die Flügelrahmen eines Fensters benutzt wird. Dieses Hohlprofil 1 weist zwei zueinander parallele Wände 10, 11 auf, die in Längserstreckung des Profils verlaufen und die hier die Sichtseiten des Rahmens bilden. Diese beiden Hauptwände 10, 11 sind nun durch Querwände 15, 16 und Stege 12,13, 20, 26, 27 und 25 miteinander unter Bildung von Kammern verbunden. Die Querwände 15, 16 bilden dabei den zentralen Kammerbereich, der durch den Zwischensteg 25 in die beiden Kammern 17, 18 unterteilt wird. Von diesem zentralen Bereich springen die ebenfalls mit den Kammern 22, 23 ausgebildeten Vorsprünge in Verlängerung der Sichtseiten 10, 11 vor. Die Verstärkungsprofile 4, hier beispielsweise als Hohlprofile mit rundem Querschnitt aus Aluminium hergestellt, sind nun in die Wandungen bzw. Stege einextrudiert und zwar vorzugsweise in den Bereichen ausgehend von den Wänden 10, 11 und den von diesen abgehenden Querwänden 15, 16 bzw. Stegen 19, 20. Die Verstärkungsprofile 4 können hierbei nur in eine Kammer hineinragen, wie in die Kammer 17, 22 bzw. im Eckbereich der Wände 11, 16 oder aber mittig in einen Steg gesetzt und in zwei Kammern hineinragend, wie das Verstärkungsprofil 4 in den Steg 19, in die Kammern 23 und 18. Anstelle der runden hohlen Verstärkungsprofile könnten auch massive runde oder massive quadratische oder rechteckige oder auch gewinkelte Profile zur Verstärkung des Kunststoffprofils vorgesehen sein. In dem gezeigten Profil 1 nach Fig. 1 bilden die Verstärkungsprofile 4 im Querschnitt ein Trapez, es ist also nicht erforderlich im erfindungsgemäßen Sinn, daß die Verstärkungsprofile in jeder Weise einer Symmetrieachse folgen müßten. Sie werden jedoch aus statischen Gründen je nach dem vorgegebenen Profilquerschnitt an geeigneten Stellen angeordnet sein. Es ist auch denkbar, beispielswsise nur drei Verstärkungsprofile vorzusehen, wie die drei Ecker. eines Dreieckes im Querschnitt betrachtet, bilden. Bei dem Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 1 ist noch die Verglasung 2 dargestellt, die unter Zwischenschaltung von Dichtungsprofilen 3 mit der Glashalteleiste 4 an dem Profil 1 befestigt ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein mehrkammeriges Kunststoffhohlprofil, das als L-Profil ausgebildet ist, dargestellt und das beispielsweise zum Hersteiien von Blendrahmen für Fenster oder Türen dient. Auch bei diesem Profil 1 sind zueinander in Längserstreckung des Profils verlaufende parallele Wände 10, 11 als Hauptwände vorgesehen, die hier ebenfalls Sichtseiten bilden. Im Eckbereich der diese beiden Wände 10, 11 miteinander vebindenden Querwände 15, 16 bzw. der hiervrn abgehenden Stege 20, 21 sind ebenfalls Verstärkungsprofile 4 in die Wandungen eingebettet und vollständig vom Kunststoff außenseitig umschlossen. Die Anzahl der erforderlichen Verstärkungspro-file 4, ihre Querschnitte und ihre Anordnung innerhalb der Profilquerschnitte der KunststoffprofIie 1 richtet sich auch nach dem Verwendungszweck der Profile 1 sowie nach den an diese gerichteten Anforderungen bezüglich der mechanischen Belastungen.
  • In dem gezeigten Querschnitt des Profils 1 nach Fig. 2 wäre es auch denkbar, daß in dem Steg 21 vorgesehene Verstärkungsprofil auch im Eckbereich zwischen Wandung 10 und Außenwandung der Kammer 24 vorzusehen. Eine solche Anordnung käme auch insbesondere dann in Frage, wenn beispielsweise die Kammern 24 und 17 nicht durch den Zwischensteg 21 unterteilt wären.

Claims (1)

1. Mehrkammeriges Profil aus Kunststoff, insbesondere für Rahmen von Fenstern oder Türen, mit zwischen zwei in Längserstreckung des Profils zueinander parallel verlaufenden Wänden (10, 11) durch von diesen abgehende Querwände (15, 16) bzw. Stege (12, 13, 19, 20, 21, 25, 26, 27), gebildeten Kammern (17, 18, 22, 23, 24), und mit in Längserstreckung des Profils verlaufenden vorzugsweise metallischen Verstärkungsprofilen (4), die in die Wände, bzw.
EP79103316A 1978-10-05 1979-09-06 Verstärktes Profil aus Kunststoff Expired EP0010593B2 (de)

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DE2843437A DE2843437C2 (de) 1978-10-05 1978-10-05 Mehrkammeriges Hohlprofil aus Kunststoff

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EP0010593B1 true EP0010593B1 (de) 1982-06-02
EP0010593B2 EP0010593B2 (de) 1986-03-26

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