EP0100824A2 - Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen - Google Patents

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EP0100824A2 EP83104940A EP83104940A EP0100824A2 EP 0100824 A2 EP0100824 A2 EP 0100824A2 EP 83104940 A EP83104940 A EP 83104940A EP 83104940 A EP83104940 A EP 83104940A EP 0100824 A2 EP0100824 A2 EP 0100824A2
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webs
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    • E06B2003/26378—Specific material characteristics comprising foam

Definitions

  • the invention relates to a composite profile, in particular for frames of windows, doors and facade elements, with a metallic inner part and a metallic outer part and at least one insulating part made of plastic that connects these parts to form a thermal insulation bridge.
  • the insulating web is connected to the inner and outer parts at its edge regions facing the inner and outer parts via a metal web provided with openings, and the plastic forming the insulating web penetrates the openings in the metal web.
  • a composite profile from which frame of windows, doors, facade elements or the like. can be produced from a metallic inner part 1 and a metallic outer part 2, which are interconnected by two insulating webs 3, 4 in an insulating manner.
  • the composite profile extends with the cross section shown in FIG. 1 uniformly perpendicular to the plane of the drawing and can have a different length as required.
  • the inner and outer parts can be made of aluminum, aluminum alloy, steel or other metal.
  • Polyamide or polyethylene terephthalate, for example, is suitable as the plastic for the production of the insulating webs 3, 4, these plastics also being able to be reinforced by glass fibers or other additives.
  • the insulating webs 3, 4 can also consist of a plastic having a porous or cellular structure, in particular of foamed plastic.
  • metal webs 5 provided with perforations are embedded on the edge regions of the insulating webs 3, 4 facing the inner and outer parts 1, 2.
  • These metal webs 5 each have a protruding from the insulating web 3, 4, triangular or swallow in cross section tail-shaped end 6.
  • a part 7 of the metal web 5 adjoining this end 6 has openings 8 in the form of holes or slots (see also FIG. 1a).
  • the material forming the webs 3, 4 extends through the openings 8, so that in this way the insulating web is immovably connected to the two metal webs 5 by positive locking.
  • the penetration of the openings 8 in the metal web 5 is advantageously achieved by injecting the plastic forming the insulating webs 3, 4 onto the metal webs 5, which are kept at a corresponding distance, so that the arrangement of two metal webs 5 shown in FIG Insulating bridge 3 or 4 results.
  • the two inner and outer parts 1, 2 each have inwardly projecting outer webs 9 and inner webs 11, each of which extends over the entire length of parts 1, 2.
  • the outer webs 9 have from the outset and unchangeable the cross-sectional shape shown in FIG. 1, while the inner webs 11 initially protrude approximately perpendicularly from the parts 1, 2.
  • the inner webs 11 are positively bent toward the ends 6, which can be done, for example, by passing through the chamber formed by the parts 1, 2 and the insulating webs 3, 4 Composite profile pulls a corresponding mandrel with the use of force.
  • the inner webs 11 assume the inclined position shown in FIG. Since, with the appropriate application of force, two metals are connected to one another at their contact surfaces almost cohesively, that is to say immovably, a connection which is practically insoluble and can withstand even the highest stresses between the ends 6 and thus the insulating webs 3 on the one hand and the inner and outer parts 1, Create 2 of the composite profile.
  • the cohesive connection of the metal webs 5 with the parts 1, 2 becomes particularly firm when the metal webs 5 and the parts 1, 2 are made of the same metal, for example aluminum or aluminum alloy.
  • Fig. 2 shows another embodiment of the invention. Corresponding parts are designated by the same reference numerals in FIGS. 1 and 2. As shown, a metal web 15, which is integrally connected to the metallic part 2 and which also has openings 8 of the type shown in FIG. In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the metal web 15 is therefore initially not part of the insulating web 3, but is directly connected to part 2 of the composite profile.
  • the plastic material of the insulating web 3 enters positively into the perforations 8, of the insulating strip 3 plastic forming between the held at an appropriate distance inner and outer part of s 1, injected 2 of the composite profile in such a way that at the edge regions of the then insulating web 3, a filling of the groove located between the outer and inner webs and penetration of the openings 8 with plastic occurs. Subsequent pressing of the inner web 11 is not necessary in this case.
  • the insulating webs 3, 4 are connected to the inner and outer parts 1, 2 of the composite profile in a completely immovable manner.
  • metal webs 25 with openings 28 are embedded in the edge regions of the insulating webs 3, 4.
  • the metal webs 25 do not protrude upward in FIG. 3, but laterally out of the insulating webs 3.
  • webs 29 which are integrally connected to these parts and which initially protrude from parts 1 and 2 to form a corresponding groove are used. After inserting the insulating webs 3, 4 provided with the metal webs 25, the webs 29 are formed on and around the projecting ends of the metal webs 25 in the manner shown in FIG. 3, for example by appropriate rolling or caulking.
  • an insulating web 30 designed as a hollow profile is used to connect the inner and outer parts 1, 2 of the composite profile made of plastic.
  • the insulating web 30 has on its sides facing the parts 1, 2 in each case an embedded metal web 35 with openings 38.
  • the metal web 35 is embedded in the insulating web 30 in such a way that the plastic material of the insulating web penetrates the openings 38 by spraying the insulating web 30 onto the metal webs 35.
  • the metal webs 35 protrude from the hollow on both sides, similarly to FIG. 3 Isoliersteg 30 out.
  • the protruding ends can be connected in the manner described in connection with Figure 3 with the inner and outer parts 1, 2 of the composite profile.
  • the bottom surface of the groove facing the insulating web 30 of a groove receiving this web 30 in the inner and outer profiles 1, 2 has a transverse knurling 36.
  • This knurling reduces the contact area between the insulating web 30 and the respective inner and outer parts 1, 2.
  • the knurling 36 shown in FIG. 4 could also be implemented in the longitudinal direction of the composite profile, that is to say perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 4, in order to achieve the same purpose.
  • transverse walls 12, 13 can protrude from the insulating webs 3, 4 Fig. 1 are shown in dashed lines. Such transverse walls can also be provided in the interior of the hollow chamber profile forming the insulating web 30 in the embodiment shown in FIG. 4.
  • the metal webs 5, 15, 25, 35 can also be replaced by openwork webs made of high-strength, thermosetting plastic, this thermosetting plastic additionally having a high content - up to 90% - of glass fibers.
  • thermosetting plastics are unsaturated polyester or epoxy resins. Such plastic webs can also improve the shear strength of the composite profile.
  • the insulating webs 3, 4, 30 themselves can also be provided with recesses or openings to reduce the heat transfer. As a result, the heat-conducting cross section is reduced.
  • the individual ones are connected to one another by continuous metal webs 5, 15, 25, 35 by means of individual insulating web pieces, between each of which there are spaces free of heat conduction.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen, mit einem metallischen Innenteil, einem metallischen Aussenteil und wenigstens einem diese Teile unter Ausbildung einer Wärmedämmbrücke miteinander verbindenden Isoliersteg aus Kunststoff. Um bei einem solchen Profil eine schubfeste Verbindung zwischen den Isolierstegen und den Innen- und Aussenteilen herzustellen, ist vorgesehen, dass der Isoliersteg an seinen den Innen- und Aussenteilen zugekehrten Randbereichen über eine mit Durchbrechungen versehenen Metallsteg mit den Innen- und Aussenteilen verbunden ist, und der den Isoliersteg bildende Kunststoff die Durchbrechungen des Metallsteges druchdringt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen, mit einem metallischen Innenteil und einem metallischen Aussenteil und wenigstens einem diese Teile unter Ausbildung einer Wärmedämmbrücke miteinander verbindenden Isoliersteg aus Kunststoff.
  • Eine der Hauptschwierigkeiten bei der Herstellung derartiger Verbundprofile ist die schubfeste Verbindung des Isolierstegs mit den Innen- und Aussenteilen des Profils.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemässes Verbundprofil derart zu verbessern, dass die Verbindung der Profilteile mit dem Isoliersteg schubfest ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Isoliersteg an seinen den Innen- und Aussenteilen zugekehrten Randbereichen über einen mit Durchbrechungen versehenen Metallsteg mit den Innen- und Aussenteilen verbunden ist, und der den Isoliersteg bildende Kunststoff die Durchbrechungen des Metallsteges durchdringt.
  • Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäss verbesserten Verbundprofils;
    • Fig.1a eine Seitenansicht eines Metallsteges und
    • Fig. 2 Teilquerschnittsansichten weiterer Ausführungs- bis 4 formen der Erfindung.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht ein Verbundprofil, aus welchem Rahmen von Fenstern, Türen, Fassadenelementen o.dgl. hergestellt werden können, aus einem metallischen Innenteil 1 und einem metallischen Aussenteil 2, die durch zwei Isolierstege 3, 4 wärmedämmend miteinander verbunden sind. Das Verbundprofil erstreckt sich mit dem in Fig. 1 dargestellten Querschnitt gleichförmig senkrecht zur Zeichnungsebene und kann je nach Bedarf eine unterschiedliche Länge haben. Die Innen- und Aussenteile können aus Aluminium, Aluminiumlegierung, Stahl oder anderem Metall bestehen. Als Kunststoff für die Herstellung der Isolierstege 3, 4 eignet sich beispielsweise Polyamid oder Polyäthylenterephthalat, wobei diese Kunststoffe auch durch Glasfasern oder andere Zuschlagstoffe verstärkt sein können. Erwünschtenfalls können die Isolierstege 3, 4 auch aus einem Kunststoff von poröser oder zelliger Struktur bestehen, insbesondere aus geschäumtem Kunststoff.
  • Wie aus Fig.1 hervorgeht, sind an den den Innen- und Aussenteilen 1, 2 zugekehrten Randbereichen der Isolierstege 3, 4 mit Durchbrechungen versehene Metallstege 5 eingebettet. Diese Metallstege 5 weisen jeweils ein aus dem Isoliersteg 3, 4 herausragendes, im Querschnitt dreiecks- oder schwalbenschwanzförmig ausgebildetes Ende 6 auf. Ein an dieses Ende 6 anschliessender Teil 7 des Metallstegs 5 weist Durchbrechungen 8 in Gestalt von Löchern oder Schlitzen auf (siehe auch Fig.1a). Durch die Durchbrechungen 8 erstreckt sich das die Stege 3, 4 bildende Material hindurch, so dass auf diese Weise der Isoliersteg mit den beiden Metallstegen 5 durch Formschluss unverrückbar verbunden ist. Die Durchdringung der Durchbrechungen 8 im Metallsteg 5 erreicht man vorteilhafterweise dadurch, dass man den die Isolierstege 3, 4 bildenden Kunststoff an die in entsprechendem Abstand gehaltenen Metallstege 5 anspritzt, so dass sich die aus Fig.1 ersichtliche Anordnung von jeweils zwei Metallstegen 5 in einem Isoliersteg 3 oder 4 ergibt.
  • Bei der Verbindung der beiden Aussenteile 1, 2 zu einem Verbundprofil kommt es nunmehr lediglich noch darauf an, die aus den Isolierstegen 3, 4 herausragenden Enden 6 der Metallstege 5 fest mit den Teilen 1, 2 zu verbinden. Wie dargestellt, weisen die beiden Innen- und Aussenteile 1,2 jeweils nach einwärts vorstehende Aussenstege 9 sowie Innenstege 11 auf, die sich jeweils über die gesamte Länge der Teile 1, 2 erstrecken. Die Aussenstege 9 haben von vornherein und unveränderlich die in Fig.1 dargestellte Querschnittsform, während die Innenstege 11 zunächst etwa senkrecht von den Teilen 1, 2 abstehen. Nach Einsetzen oder Einschieben der jeweiligen Enden 6 zwischen die Stege 9 und 11 werden die Innenstege 11 formschlüssig an die Enden 6 herangebogen, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, dass man durch die von den Teilen 1, 2 und die Isolierstege 3, 4 gebildete Kammer des Verbundprofils einen entsprechenden Dorn unter Krafraufwendung hindurchzieht. Danach nehmen die Innenstege 11 die in Fig.1 dargestellte Schräglage ein. Da sich bei entsprechender Kraftaufwendung zwei Metalle an ihren Berührungsflächen nahezu stoffschlüssig, d.h. unverschiebbar miteinander verbinden, lässt sich auf diese Weise eine praktisch unlösliche, auch höchsten Beanspruchungen standhaltende Verbindung zwischen den Enden 6 und damit den Isolierstegen 3 einerseits und den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils herstellen. Die stoffschlüssige Verbindung der Metallstege 5 mit den Teilen 1, 2 wird dann besonders fest, wenn die Metallstege 5 und die Teile 1, 2 aus demselben Metall, beispielsweise Aluminium oder Aluminiumlegierung, bestehen.
  • Wegen der unverrückbaren, formschlüssigen Verbindung zwischen Isoliersteg 3, 4 und Metallsteg 5 einerseits und der stoffschlüssigen, rutschfesten Verbindung zwischen dem Ende 6 der Metallstege 5 und den Teilen 1, 2 des Verbundprofils ergibt sich insgesamt eine vollkommen schubfeste Verbindung zwischen den Isolierstegen 3, 4 und den Teilen 1, 2 des Verbundprofils.
  • Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Einander entsprechende Teile sind in Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie dargestellt, ist in Fig. 2 zwischen Aussen- und Innensteg 9 bzw. 11ein einstückig mit dem metallischen Teil 2 verbundener Metallsteg 15 angeordnet, der ebenfalls Durchbrechungen 8 der in Fig.1a dargestellten Art aufweist. Der Metallsteg 15 ist somit im Gegensatz zur Ausführungsform gemäss Fig.1 zunächst nicht Bestandteil des Isolierstegs 3, sondern ist direkt mit dem Teil 2 des Verbundprofils verbunden. Um den Pormschluss zwischen Isoliersteg 3 und Metallsteg 15 herzustellen, wobei das Kunststoffmaterial des Isoliersteges 3 formschlüssig in die Durchbrechungen 8 eindringt, wird der den Isoliersteg 3 bildende Kunststoff zwischen den in entsprechendem Abstand gehaltenen Innen-und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils derart eingespritzt, dass an den Randbereichen des sich so bildenden Isolierstegs 3 eine Füllung der zwischen den Aussen- und Innensteqen gelegenen Nut sowie eine Durchdringung der Durchbrechungen 8 mit Kunststoff eintritt. Ein nachträgliches Anpressen des Innensteges 11 ist in diesem Falle nicht erforderlich. Auch bei der Ausführungsform gemäss Fig.2 sind die Isolierstege 3, 4 vollkommen unverschieblich mit den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils verbunden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig.3 sind - ähnlich wie in Fig. 1 - Metallstege 25 mit Durchbrechungen 28 in die Randbereiche der Isolierstege 3, 4 eingebettet. Im Gegensatz zu Fig. 1 ragen in Fig.3 jedoch die Metallstege 25 nicht nach oben, sondern seitlich aus den Isolierstegen 3 heraus. Zur Verbindung mit den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils dienen mit diesen Teilen einstückig verbundene Stege 29, die zunächst unter Ausbildung einer entsprechenden Nut von den Teilen 1 und 2 abstehen. Nach Einfügen der mit den Metallstegen 25 versehenen Isolierstege 3, 4 werden die Stege 29 in der aus Fig.3 ersichtlichen Weise an und um die herausragenden Enden der Metallstege 25 herumgeformt, beispielsweise durch entsprechendes Verwalzen oder Verstemmen.
  • Bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 4 ist zur Verbindung der Innen- und Aussenteile 1, 2 des Verbundprofils ein als Hohlprofil ausgebildeter Isoliersteg 30 aus Kunststoff vorgesehen. Der Isoliersteg 30 weist an seinen den Teilen 1, 2 zugekehrten Seiten jeweils einen eingebetteten Metallsteg 35 mit Durchbrechungen 38 auf. Die Einbettung des Metallsteges 35 in den Isoliersteg 30 derart, dass das Kunststoffmaterial des Isoliersteges die Durchbrechungen 38 durchdringt, erfolgt durch Anspritzen des Isoliersteges 30 an die Metallstege 35. Wie dargestellt, ragen die Metallstege 35 ähnlich wie in Fig. 3 jeweils beidseits aus dem hohlen Isoliersteg 30 heraus. Die herausstehenden Enden können in der im Zusammenhang mit Fig.3 beschriebenen Weise mit den Innen- und Aussenteilen 1, 2 des Verbundprofils verbunden werden.
  • Wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt, weist die dem Isoliersteg 30 jeweils zugekehrte Bodenfläche einer diesen Steg 30 aufnehmenden Nut im Innen- und Aussenprofil 1, 2 eine Querrändelung 36 auf. Durch diese Rändelung wird die Berührungsfläche zwischen dem Isoliersteg 30 und den jeweiligen Innen- und Aussenteilen 1, 2 verkleinert. Hierdurch wird der Wärmeübergang von den metallischen Innen-und Aussenteilen 2 auf den Isoliersteg 30 herabgesetzt. Die in Fig.4 dargestellte Rändelung 36 könnte zur Erreichung des gleichen Zwecks auch in Längsrichtung des Verbundprofils, also senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig.4,ausgeführt sein.
  • In der von den Innen- und Aussenteilen 1, 2 sowie den Isolierstegen 3, 4 umschlossenen Kammer (Fig.1) bildet sich 'eicht eine Konvektionsströmung aus, die in unerwünschter Weise Wärme zwischen den Teilen 1 und 2 transportiert. Um eine solche, in der Zeichnungsebene der Fig.1 erfolgende Konvektionsströmung zu unterbinden, können von den Isolierstegen 3, 4 Querwände 12, 13 abstehen, die in Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind. Solche Querwände können auch im Innern des den Isoliersteg 30 bildenden Hohlkammerprofils bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform vorgesehen werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Metallstege 5, 15, 25, 35 auch durch durchbrochene Stege aus hochfestem, duroplastischem Kunststoff ersetzt sein, wobei dieser Duroplast zusätzlich einen hohen Gehalt - bis zu 90% - an Glasfasern aufweist. Geeignete duroplastische Kunststoffe sind ungesättigte Polyester- oder Epoxiharze. Auch durch solche Kunststoffstege lässt sich Schubfestigkeit des Verbundprofils verbessern.
  • Auch die Isolierstege 3, 4, 30 selbst können zur Verringerung des Wärmedurchgangs mit Ausnehmungen oder Durchbrechungen versehen sein. Hierdurch wird der wärmeleitende Querschnitt verkleinert. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen werden, die je für sich durch durchgehend ausgebildeten Metallstege 5, 15, 25, 35 durch einzelne Isolierstegstücke miteinander zu verbinden, zwischen denen jeweils wärmeleitungsfreie Zwischenräume vorgesehen sind.

Claims (8)

1. Verbundprofil, insbesondere für Rahmen von Fenstern, Türen und Fassadenelementen, mit einem metallischen Innenteil, einem metallischen Aussenteil und wenigstens einem diese Teile unter Ausbildung einer Wärmedämmbrücke miteinander verbindenden Isoliersteg aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet , dass der Isoliersteg (3, 4, 30) an seinen den Innen- und Aussenteilen (1, 2) zugekehrten Randbereichen über einen mit Durchbrechungen (8, 28, 38) versehenen Metallsteg (5, 15, 25, 35) mit den Innen- und Aussenteilen verbunden ist und der den Isoliersteg bildende Kunststoff die Durchbrechungen des Metallsteges ganz oder teilweise durchdringt.
2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallsteg (15) einstückig mit dem metallischen Innen- oder Aussenteil (1, 2) verbunden ist.
3. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallsteg (5, 25, 35) mit einem freien Rand in eine Nut des Innen- und Aussenteils (1, 2) eingesetzt und mit diesen Teilen längsschubfest verwalzt oder verstemmt ist.
4. Verbundprofil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Isolierstege gemeinsam als zusammenhängendes Hohlkammerprofil (30) ausgebildet sind.
5. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkleinerung der Oberflächenberührung zwischen dem Hohlkammerprofil (30) und den daran befestigten Innen- und Aussenteilen die miteinander in Kontakt tretenden Flächen eine vorzugsweise in Längsrichtung des Verbundprofils verlaufende Rändelung (36) aufweisen oder in anderer Weise mit berührungsfreien Aussparungen versehen sind.
6. Verbundprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von zwei Isolierstegen begrenzten Hohlraum mindestens eine Querwand (12, 13) vorgesehen ist, die mit wenigstens einem Isoliersteg (3, 4) einstückig verbunden ist.
7. Verbundprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Isoliersteges (3, 4, 30) mindestens teilweise geschäumt ist und eine porige oder zellige Struktur besitzt.
8. Verbundprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstege (3, 4, 30) zur Verringerung ihrer Wärmeleitfähigkeit Durchbrechungen oder Ausnehmungen aufweisen.
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