EP0110340B1 - Production method for insulated composite sections for window frames or the like, metal section for using the method on and splitting tool for applying the method - Google Patents
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- EP0110340B1 EP0110340B1 EP83111802A EP83111802A EP0110340B1 EP 0110340 B1 EP0110340 B1 EP 0110340B1 EP 83111802 A EP83111802 A EP 83111802A EP 83111802 A EP83111802 A EP 83111802A EP 0110340 B1 EP0110340 B1 EP 0110340B1
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- 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
- E06B3/263—Frames with special provision for insulation
- E06B3/267—Frames with special provision for insulation with insulating elements formed in situ
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- E06B3/2632—Frames with special provision for insulation with arrangements reducing the heat transmission, other than an interruption in a metal section
- E06B2003/26325—Frames with special provision for insulation with arrangements reducing the heat transmission, other than an interruption in a metal section the convection or radiation in a hollow space being reduced, e.g. by subdividing the hollow space
- E06B2003/26327—Frames with special provision for insulation with arrangements reducing the heat transmission, other than an interruption in a metal section the convection or radiation in a hollow space being reduced, e.g. by subdividing the hollow space with separate thin walled inserts
Definitions
- the invention relates to a method for producing thermally insulated composite profiles for window frames or the like, which have at least two metal profile parts which are connected to one another via at least one intermediate piece made of heat-insulating insulating compound, the two metal profile parts being first connected to one another in one piece by at least one connecting web made of the same material and as a result, at least one groove, which is preferably open to the outside, is formed, which is poured out with the heat-insulating insulating compound forming the intermediate piece and, after the insulating compound has hardened, the connecting web is cut off and removed at predetermined, weakened separation points.
- a method is also known in which the connecting webs forming the channel bottom are connected to the metal profile in such a way that a gap extending in the longitudinal direction remains between the connecting web and the metal profile, in which to separate the connecting web a wedge-shaped cutting tool can be inserted.
- the transition zone between the metal profile and the connecting web in the region of the gap is also designed as a predetermined breaking point.
- the separation process in this known profile takes place in such a way that the connecting web is torn off the metal profile perpendicular to its plane, the wedge-shaped cutting tool being supported in the gap area both on the edge of the connecting web and on the metal profile.
- part of the separating force acts directly on the webs delimiting the chamber filled with insulating compound.
- this can have a negative effect on the positive or positive connection between the insulating material filling and the associated metal profiles and ultimately lead to the entire plastic composite and the two shells of the metal profile shifting against one another during the cutting process, since the metal profiles also require the tools required for guiding the cutting tool Have to absorb forces.
- the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, by means of which the process of removing the connecting web is improved.
- the object is achieved according to the invention in that the connecting web in the transition region between the connecting web and the metal profile parts connected to it continuously in the longitudinal direction one acting in the plane of the connecting web and transversely to its longitudinal extent. Subject to tensile stress and is continuously separated from the metal profile parts. This procedure results in a definable stress on the overall profile, so that here the connecting web is properly separated without the metal profile parts being adversely deformed by the cutting process. It is expedient if the tensile load is applied simultaneously and symmetrically, so that the connecting web is separated from the metal profile parts on both sides in one operation.
- the tensile load is limited by deformation of the connecting web and ver with the metal profile parts bound bending profile parts is generated.
- Such a deformation of parts of the remaining metal profile parts which can be precisely defined via the shape of the bending profile parts, results in a clear tensile stress in the region of the separation point, so that unintentional deformations which impair the use of the composite profile produced are avoided.
- a transverse force for detaching the connecting web from the intermediate piece of insulating compound is applied to the connecting web at a distance behind the separation point and continuously in accordance with the progress of the separation.
- the invention further relates to a metal profile for the production of thermally insulated composite profiles for window frames or the like, for carrying out the method, which has at least two metal profile parts which are integrally connected to one another via at least one connecting web made of the same material and form an open channel for receiving a heat-insulating insulating compound.
- Such a metal profile as a starting profile for the production of thermally insulated composite profiles is known for example from DE-A 29 39 898.
- the metal profile according to the invention is characterized in that the metal profile parts at the transition point to the connecting web are each provided with a bending flange projecting beyond the rear web surface and that the wall thickness of the transition point to the connecting web and bending flange is thinner than that of the connecting web on the one hand and that of the bending flanges in the area of the Transition point on the other hand.
- a metal profile designed in this way makes it possible to optimally design the two profile parts in relation to the requirements of the composite profile without having to take the separation process into account in the wall thickness in individual areas. This is done by designing the bending flange, which is dimensioned in such a way that it transmits the forces required for removing the connecting web from the tool to the transition point forming the dividing line.
- the shape of the bending flange can ensure that the forces acting on it during the cutting process do not have a deforming effect on the other areas of the metal profile parts.
- Another advantage is that after the separation between the bending flange and the connecting web there is a slightly larger space due to the deformation of the bending flange, so that the connecting web can be removed from the composite profile without any problems.
- By appropriate shaping the transition point between the connecting web and the bending flanges delimiting it is shaped in cross section so that the transition point forms a predetermined breaking point and thus defines a defined separation area.
- the bending flanges each have a V-shaped cross section, one leg of which ends at the respective metal profile part and the other leg of which is connected to the connecting web in the region between the apex and the free end, part of the length of the free leg protrudes beyond the back surface of the connecting web.
- guide means extending in the longitudinal direction of the profile are also provided for the tool for deforming the bending flanges. These can either consist of an inserted guide rail for the tool or, according to a preferred embodiment of the invention, can already be arranged on the back surface of the connecting web.
- the guide means can consist of a web-shaped guide extension that extends in the longitudinal direction of the profile.
- a guide projection with a T-shaped cross section is also expedient, which at the same time offers the possibility of detaching the part of the connecting web which has already been separated from the metal profile parts from the intermediate piece made of insulating compound.
- the invention further relates to a cutting tool for performing the method with a tension element on which a tool head is arranged.
- the separating tool is designed according to the invention in such a way that the tool head, based on the direction of passage, has a front guide part for support on the undivided profile and a deforming part widening in a wedge shape against the rear tool end and engaging the bending flanges.
- This tool has the advantage that the reaction forces to the deformation forces acting on the bending flanges are absorbed by the tool from the still unseparated areas of the profile, so that the intermediate pieces made of insulating compound are not stressed by the separating process.
- a longitudinal groove is provided on the surface of the tool head facing the connecting web to be removed, for receiving a guide projection on the connecting web or an inserted guide rail.
- the metal profile shown in a section in FIG. 1 for producing a thermally insulated composite profile essentially consists of two metal profile parts 1 and 2, which are purpose-formed in accordance with the specified use. Since only the bonded area with the connecting pieces made of heat-insulating insulating material, which will be described in more detail below, is of interest here, the shape for the required use is not shown here.
- the two metal profile parts 1 are shaped symmetrically and are firmly connected via two connecting webs 3, which run parallel to one another and are made of the same material.
- the two metal profile parts 1 and 2 are also provided on their sides facing the connecting webs 3 with retaining webs 4, to which the bending flanges 5 are formed with an approximately V-shaped cross section.
- One leg 6 of the V-shaped cross section is connected to the holding web 4, while the other leg 7 is connected to the connecting web 3.
- the connection point between the leg 7 and the connecting web 3 is in the region between the apex and the free end, so that the free end of the leg 7 projects beyond the back surface 8 of the connecting web.
- the metal profile part 1 or 2 facing the end of the leg 7, here in the region of the apex 9 when using a V-shaped cross section for the bending flange is dimensioned smaller in wall thickness than in the other areas, so that for the following deformation process described in more detail results in a clear bending line.
- a profile is formed from the two metal profiles 1 and 2 and the connecting webs 3 connecting them, which has two channels 11 open to the outside.
- the metal profiles 1 and 2 are each provided with fianches 12 which protrude beyond the groove opening, so that in cooperation with the profile of the bending flanges 5 there is a hook-shaped cross-sectional shape in this area.
- the metal profile shown in FIG. 1 shows the initial shape produced, for example, by extrusion.
- FIGS. 3 and 4 show the next manufacturing step for producing a composite profile.
- a multiplicity of claw-like projections 14 are produced in the longitudinal direction of the profile in the manner of claws.
- the channels 11 are successively filled with an insulating compound, for example by casting, which each form the insulating intermediate piece 15 on the finished composite profile.
- the transition area facing the intermediate piece 15 between the connecting web 3 and the leg 7 of the bending flange 5 is shaped in such a way that an approximately V-shaped contour results and thus the connection between the leg 7 and the connecting web 3 is the thinnest Has wall thickness.
- the connecting web 3 also has on its side facing away from the channel a continuous, web-shaped guide projection 16, the meaning of which will be explained in connection with the separation process described in more detail below.
- the connecting web 3 can be provided on its side forming the channel bottom with a further web-shaped extension 17, which offers additional design options for the finished composite profile, which will be described in more detail below.
- the connecting webs 3 have to be separated out, so that only the intermediate pieces 15 remain as the only connection between the metal profile parts 1 and 2.
- This process is explained in more detail with reference to FIG. 5.
- a separating tool is inserted into the cavity 17, which usually consists of a tensile element extending over the entire profile length, to which a tool head is attached.
- the tool head essentially consists of a wedge-shaped deformation part 18, which is shown in FIG. 5 in its largest cross-sectional area.
- connection point 20 between the leg 7 and the connecting web 3 (FIG. 3) is subjected to a defined tensile stress and the connecting web is simultaneously separated from the two bending flanges 5.
- This deformation process simultaneously creates a small space 21 in this area, so that the connecting web 3, which has now been separated, is exposed and can be pulled out after the tool head has been completely pulled through.
- the connecting webs 3 have a web-shaped guide projection 16 which points into the cavity 17 and to which a corresponding slot 22 in the tool head is assigned, the reaction forces which occur when the bending flanges 5 are deformed are transmitted via the guide projection 16 to the connecting web 3. If one now provides the tool head, as will be described in more detail with reference to FIG. 12, with a leading guide part, the reaction forces are fully absorbed by the as yet unseparated profile via the guide lugs 16, so that the only connection between them is then by the separating process the metal profile parts 1 and 2 representing intermediate pieces 15 made of insulating material are not claimed.
- the intermediate webs 3 are removed from an initial profile according to FIG. 1, that is to say without the stabilization by the intermediate pieces 15, no reaction forces are transmitted to the metal profile parts 1, 2 behind the separation point. 1, there was no change in the distance between the two metal profile parts 1, 2 from one another after the separation.
- the finished composite profile is shown in cross section in FIG. 6.
- Fig. 7 shows a composite profile with a larger cross-section, i. H. with a greater distance between the intermediate pieces 15.
- the arrangement of the connecting webs 3 and the bending flanges 5 corresponds to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6.
- the only difference is that the metal profile parts 1 ', 2' in the region of the cavity 17 have additional guide lugs 23 on which the cutting tool rests, so that smaller tool heads can be used.
- the reaction forces are absorbed via a guide shoulder 16 on the connecting web 3 and a corresponding longitudinal slot 22 on the tool head.
- heat-insulating, strip-shaped intermediate layers 24 can be inserted on one or on both sides into the remaining free space of the bending flange 5, so that heat transfer by radiation through the cavity 17 from one metal profile part to another is also prevented.
- such an intermediate wall can also be drawn in in the central region if a corresponding groove-shaped recess is formed in the intermediate pieces 15 with the aid of a corresponding extension on the connecting web 3 (FIG. 3).
- Fig. 10 shows an arrangement in which three partitions 24 are retracted.
- FIG. 11 shows a cross-sectional profile corresponding to FIG. 1, which has only been changed so that the guide projection 16 'has a T-shaped profile cross-section. Otherwise, the profile corresponds to the embodiment according to FIG. 1.
- the tool head for removing the connecting web 3 in this profile must be provided with a hammer head groove corresponding to the cross-sectional shape of the guide projection 16 ', so that the tool head for absorbing the reaction forces on the guide projection is also here 16 'can support.
- the hammer head groove is guided in the tool head in such a way that the distance of the part of the groove forming the hammer head part from the surface of the tool head facing the connecting web is greater by a distance behind the region of the deformation part 18, based on the direction of passage , so that when pulling the tool head over the T-shaped projection 16 'on the two connecting webs 3 forces are exerted in the direction of the arrows 25 which, after the connecting webs 3 have been separated from the bending flanges 5, lift them off from the intermediate pieces 15.
- FIG. 12 shows a top view of a tool head 26 for machining a cross-sectional profile corresponding to FIG. 1.
- the tool head 26 is pulled in the direction of arrow 27 (direction of passage) through the cavity 17 through the composite profile in the form according to FIG. 4.
- the tool head is connected to a tension element, not shown.
- the tool head is provided on the top and bottom with a longitudinal groove 22 for receiving the guide projection 16 on the connecting web 3.
- the tool head 26 is in a front guide part 28 and an adjoining, wedge-shaped against the rear tool end deforming part 29 un divided.
- the cross-sectional area shown in FIG. 5 corresponds to the section line VV in FIG. 12.
- FIG. 13 shows a view in the direction of arrow 13
- FIG. 14 shows a side view.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wärmegedämmten Verbundprofilen für Fensterrahmen oder dgl., die wenigstens zwei Metallprofilteile aufweisen, die über wenigstens eine Zwischenstück aus wärmedämmender Isoliermasse miteinander verbunden sind, wobei die beiden Metallprofilteile zunächst durch wenigstens einen Verbindungssteg aus gleichem Werkstoff einstückig miteinander verbunden sind und hierdurch wenigstens eine vorzugsweise nach außen offene Rinne gebildet wird, die mit der das Zwischenstrück bildenden wärmedämmenden Isoliermasse ausgegossen wird und wobei nach dem Aushärten der Isoliermasse der Verbindungssteg an vorbestimmten, geschwächten Trennstellen abgetrennt und entfernt wird.The invention relates to a method for producing thermally insulated composite profiles for window frames or the like, which have at least two metal profile parts which are connected to one another via at least one intermediate piece made of heat-insulating insulating compound, the two metal profile parts being first connected to one another in one piece by at least one connecting web made of the same material and as a result, at least one groove, which is preferably open to the outside, is formed, which is poured out with the heat-insulating insulating compound forming the intermediate piece and, after the insulating compound has hardened, the connecting web is cut off and removed at predetermined, weakened separation points.
Das Verfahren der eingangs bezeichneten Art ist aus der DE-B-1245567 grundsätzlich bekannt. Die Entfernung des Verbindungssteges bereitet jedoch dann Probleme, wenn das Verbundprofil als Hohlprofil ausgebildet ist, wobei zwei gegenüberliegende Seiten des Hohlraums durch die Metallprofilteile und die beiden anderen, sich gegenüberliegenden Seiten des Hohlraums durch zwei Zwischenstücke aus wärmedämmender Isoliermasse gebildet werden. Bei einer derartigen Anordnung, wie sie beispielsweise in der DE-A 29 39 898 gezeigt ist, liegen die den Rinnenboden bildenden Verbindungsstege auf der Innenseite des Profilhohlraums und sind daher nicht mehr frei zugänglich. Aus der DE-A 29 39 898 ist es nun bekannt, die beiden sich gegenüberliegenden Verbindungsstege entweder spanabhebend mit Hilfe einer Räumnadel oder mit Hilfe eines Ziehdornes, der quer zur Längsmittelebene sich erstreckende Schneiden besitzt, von den Metallprofilteilen abtrennen. Außerdem ist aus der genannten Vorveröffentlichung ein Trennverfahren bekannt, bei dem die in den Hohlraum hineingebogenen Enden der abzutrennenden Verbindungsstege von einer Zange erfaßt und dann entlang einer bei der Herstellung des Ausgangsprofiles eingeformten Solibuchstelle beim Durchziehen durch das Hohlprofil abgeschert werden. Die genannten Verfahren weisen erhebliche Nachteile auf. Soweit die Werkzeuge mit Schneiden versehen sind, entsteht ein erheblicher Aufwand bei der Pflege der Werkzeuge, da dafür gesorgt werden muß, daß die Schneiden immer ausreichend angeschärft sind. Bei dem zuletzt geschilderten Verfahren, bei dem die Verbindungsstege im wesentlichen unter Scherbeanspruchung abgerissen werden, besteht die Gefahr, daß die angrenzenden Metallprofilteile durch den Trennvorgang wenigstens teilweise verbogen werden und die formschlüssige Verbindung zwischen Metallprofilteil und wärmedämmendem Zwischenstück wenigstens teilweise gelockert wird, da die gesamte Anordnung im Trennbereich durch den Trennvorgang einer kombinierten Biege-Scherbeanspruchung unterworfen wird, so daß hier nicht genau definierbare Beanspruchungen der Profilanordnung auftreten.The method of the type described at the outset is known in principle from DE-B-1245567. However, the removal of the connecting web is problematic if the composite profile is designed as a hollow profile, two opposite sides of the cavity being formed by the metal profile parts and the two other, opposite sides of the cavity being formed by two intermediate pieces made of heat-insulating insulating compound. In such an arrangement, as shown for example in DE-A 29 39 898, the connecting webs forming the channel bottom lie on the inside of the profile cavity and are therefore no longer freely accessible. From DE-A 29 39 898 it is now known to separate the two opposite connecting webs from the metal profile parts either by machining with the aid of a broach or with the aid of a drawing mandrel which has cutting edges extending transversely to the longitudinal center plane. In addition, a separation method is known from the aforementioned prior publication, in which the ends of the connecting webs to be separated, which are bent into the cavity, are gripped by a pair of pliers and then sheared off along a molded-in point in the manufacture of the initial profile when pulled through the hollow profile. The methods mentioned have considerable disadvantages. As far as the tools are provided with cutting edges, there is a considerable effort in maintaining the tools, since it must be ensured that the cutting edges are always sufficiently sharpened. In the last-described method, in which the connecting webs are torn off essentially under shear stress, there is a risk that the adjacent metal profile parts are at least partially bent by the separating process and the positive connection between the metal profile part and the heat-insulating intermediate piece is at least partially loosened, since the entire arrangement is subjected to a combined bending-shear stress in the separation area by the separation process, so that stresses of the profile arrangement which cannot be precisely defined occur here.
Aus der DE-A 31 17 817 ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem die den Rinnenboden bildenden Verbindungsstege so mit dem Metallprofil verbunden sind, daß zu beiden Seiten zwischen Verbindungssteg und Metallprofil ein sich in Längsrichtung erstreckender Spalt verbleibt, in den zum Abtrennen des Verbindungssteges ein keilförmiges Trennwerkzeug eingeführt werden kann. Die Übergangszone zwischen Metallprofil und Verbindungssteg im Bereich des Spaltes ist hierbei ebenfalls als Sollbruchstelle ausgebildet. Der Trennvorgang bei diesem bekannten Profil erfolgt jedoch in der Weise, daß der Verbindungssteg senkrecht zu seiner Ebene vom Metallprofil abgerissen wird, wobei sich das keilförmige Trennwerkzeug im Spaltbereich sowohl auf dem Rand des Verbindungssteges als auch auf dem Metallprofil abstützt. Hierdurch wirkt ein Teil der Trennkraft unmittelbar auf die die mit Isoliermasse ausgefüllte Kammer begrenzenden Stege. Hierdurch besteht die Gefahr, daß diese Stege verformt werden und die Verbundzone in diesem Bereich durch Spannungen aus dem Metallprofil belastet wird. Dies kann sich negativ auf den Kraft- bzw. Formschluß zwischen der Isolierstoffüllung und den damit verbundenen Metallprofilen auswirken und letztlich dazu führen, daß der gesamte Kunststoffverbund und die beiden Schalen des Metallprofils beim Trennvorgang gegeneinander verschieben, da die Metallprofile außerdem die zur Führung des Trennwerkzeugs erforderlichen Kräfte aufnehmen müssen.From DE-A 31 17 817 a method is also known in which the connecting webs forming the channel bottom are connected to the metal profile in such a way that a gap extending in the longitudinal direction remains between the connecting web and the metal profile, in which to separate the connecting web a wedge-shaped cutting tool can be inserted. The transition zone between the metal profile and the connecting web in the region of the gap is also designed as a predetermined breaking point. The separation process in this known profile, however, takes place in such a way that the connecting web is torn off the metal profile perpendicular to its plane, the wedge-shaped cutting tool being supported in the gap area both on the edge of the connecting web and on the metal profile. As a result, part of the separating force acts directly on the webs delimiting the chamber filled with insulating compound. As a result, there is a risk that these webs will be deformed and the bonded zone in this area will be stressed by stresses from the metal profile. This can have a negative effect on the positive or positive connection between the insulating material filling and the associated metal profiles and ultimately lead to the entire plastic composite and the two shells of the metal profile shifting against one another during the cutting process, since the metal profiles also require the tools required for guiding the cutting tool Have to absorb forces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, mit dessen Hilfe der Vorgang des Heraustrennens des Verbindungssteges verbessert wird.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, by means of which the process of removing the connecting web is improved.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Verbindungssteg im Übergangsbereich zwischen Verbindungssteg und den mit ihm verbundenen Metallprofilteilen in Längsrichtung fortlaufend einer in der Ebene des Verbindungsstegs und quer zu seiner Längserstreckung wirkenden. Zugbelastung unterworfen und hierbei fortlaufend von den Metallprofilteilen abgetrennt wird. Bei dieser Verfahrensweise ergibt sich eine definierbare Beanspruchung des Gesamtprofils, so daß hier eine einwandfreie Abtrennung des Verbindungssteges erfolgt, ohne daß die Metallprofilteile durch den Trennvorgang nachteilig verformt werden. Zweckmäßig ist es, wenn die Zugbelastung gleichzeitig und symmetrisch aufgebracht wird, so daß der Verbindungssteg in einem Arbeitsgang beidseitig von den Metallprofilteilen abgetrennt wird.The object is achieved according to the invention in that the connecting web in the transition region between the connecting web and the metal profile parts connected to it continuously in the longitudinal direction one acting in the plane of the connecting web and transversely to its longitudinal extent. Subject to tensile stress and is continuously separated from the metal profile parts. This procedure results in a definable stress on the overall profile, so that here the connecting web is properly separated without the metal profile parts being adversely deformed by the cutting process. It is expedient if the tensile load is applied simultaneously and symmetrically, so that the connecting web is separated from the metal profile parts on both sides in one operation.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zugbelastung durch Verformung von den Verbindungssteg begrenzenden und mit den Metallprofilteilen verbundenen Biegeprofilteilen erzeugt wird. Durch eine derartige, über die Formgebung der Biegeprofilteile genau definierbare Verformung von Teilen der verbleibenden Metallprofilteile ergibt sich eine eindeutige Zugbeanspruchung im Bereich der Trennstelle, so daß unbeabsichtigte, die Verwendung des erzeugten Verbundprofils beeinträchtigende Verformungen vermieden werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the tensile load is limited by deformation of the connecting web and ver with the metal profile parts bound bending profile parts is generated. Such a deformation of parts of the remaining metal profile parts, which can be precisely defined via the shape of the bending profile parts, results in a clear tensile stress in the region of the separation point, so that unintentional deformations which impair the use of the composite profile produced are avoided.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens ist ferner vorgesehen, daß auf den Verbindungssteg mit Abstand hinter der Trennstelle und fortlaufend entsprechend dem Trennfortschritt eine Querkraft zum Ablösen des Verbindungssteges von dem Zwischenstück aus Isoliermasse aufgebracht wird. Durch diese Einwirkung auf den bereits abgetrennten Teil des Verbindugnssteges wird eine einwandfreie Ablösung von der Isoliermasse auch dann bewirkt, wenn beim Ausgiessen der rinnenförmigen Teile mit lsoliermasse diese Teile nicht oder nur ungenügend mit einem Trennmittel versehen sind.In a preferred embodiment of the method it is further provided that a transverse force for detaching the connecting web from the intermediate piece of insulating compound is applied to the connecting web at a distance behind the separation point and continuously in accordance with the progress of the separation. This action on the part of the connecting web which has already been cut off results in a perfect detachment from the insulating compound even if these parts are not or only insufficiently provided with a separating agent when the channel-shaped parts are poured out with insulating compound.
Die Erfindung betrifft ferner ein Metallprofil zur Herstellung wärmegedämmter Verbundprofile für Fensterrahmen oder dgl., zur Durchführung des Verfahrens, das wenigstens zwei Metallprofilteile aufweist, die über wenigstens einen Verbindungssteg aus gleichem Werkstoff einstückig miteinander verbunden sind und eine offene Rinne zur Aufnahme einer wärmedämmenden Isoliermasse bilden.The invention further relates to a metal profile for the production of thermally insulated composite profiles for window frames or the like, for carrying out the method, which has at least two metal profile parts which are integrally connected to one another via at least one connecting web made of the same material and form an open channel for receiving a heat-insulating insulating compound.
Ein derartiges Metallprofil als Ausgangsprofil zur Herstellung wärmegedämmter Verbundprofile ist beispielsweise aus der DE-A 29 39 898 vorbekannt.Such a metal profile as a starting profile for the production of thermally insulated composite profiles is known for example from DE-A 29 39 898.
Das erfindungsgemäße Metallprofil ist dadurch gekennzeichnet, daß die Metallprofilteile an der Ubergangsstelle zum Verbindungssteg jeweils mit einem über die rückwärtige Stegfläche hinausragenden Biegeflansch versehen sind und daß die Wandstärke der Übergangsstelle zum Verbindungssteg und Biegeflansch dünner ist als die des Verbindungssteges einerseits und die der Biegeflansche im Bereich der Übergangsstelle andererseits. Ein derart ausgebildetes Metallprofil erlaubt es, die beiden Profilteile in bezug auf die Anforderungen des Verbundprofils optimal zu gestalten, ohne daß hierbei in der Wandstärke in einzelnen Bereichen Rücksicht auf den Trennvorgang genommen werden muß. Dies geschieht durch die Auslegung des Biegeflansches, der in seiner Stärke so bemessen ist, daß er die für das Heraustrennen des Verbindungssteges erforderlichen Kräfte vom Werkzeug auf die die Trennlinie bildende Übergangsstelle überträgt. Gleichzeitig kann durch die Formgebung des Biegeflansches erreicht werden, daß die beim Trennvorgang auf ihn wirkenden Kräfte nicht verformend auf die übrigen Bereiche der Metallprofilteile einwirken. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nach dem Trennen zwischen Biegeflansch und Verbindungssteg aufgrund der Verformung des Biegeflansches ein etwas größerer Zwischenraum entsteht, so daß der Verbindungssteg einwandfrei aus dem Verbundprofil herausgenommen werden kann. Durch entsprechende Formgebung ist die Übergangsstelle zwischen Verbindungssteg und ihn begrenzenden Biegeflanschen im Querschnitt so geformt, daß die Übergangsstelle eine Sollbruchstelle bildet und damit einen definierten Trennbereich festlegt.The metal profile according to the invention is characterized in that the metal profile parts at the transition point to the connecting web are each provided with a bending flange projecting beyond the rear web surface and that the wall thickness of the transition point to the connecting web and bending flange is thinner than that of the connecting web on the one hand and that of the bending flanges in the area of the Transition point on the other hand. A metal profile designed in this way makes it possible to optimally design the two profile parts in relation to the requirements of the composite profile without having to take the separation process into account in the wall thickness in individual areas. This is done by designing the bending flange, which is dimensioned in such a way that it transmits the forces required for removing the connecting web from the tool to the transition point forming the dividing line. At the same time, the shape of the bending flange can ensure that the forces acting on it during the cutting process do not have a deforming effect on the other areas of the metal profile parts. Another advantage is that after the separation between the bending flange and the connecting web there is a slightly larger space due to the deformation of the bending flange, so that the connecting web can be removed from the composite profile without any problems. By appropriate shaping the transition point between the connecting web and the bending flanges delimiting it is shaped in cross section so that the transition point forms a predetermined breaking point and thus defines a defined separation area.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Biegeflansche jeweils einen V-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen einer Schenkel am jeweiligen Metallprofilteil endet und dessen anderer Schenkel im Bereich zwischen Scheitel und freiem Ende mit dem Verbindungssteg verbunden ist, wobei eine Teillänge des freien Schenkels die Rückenfläche des Verbindungssteges überragt. Mit einer derartigen Formgebung des Biegelflansch lassen sich bei entsprechender zuordnung der Übergangsstelle zum Verbindungssteg genaue Hebelverhältnisse definieren, so daß Einwirkungen auf die Metallprofilteile eindeutig vermieden sind, Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Wandstärke des mit dem Verbindungssteg verbundenen Schenkels des Biegeflansches im Bereich des Scheitels geringer ist als in den übrigen Bereichen. Ein weiterer Vorteil des in etwa V-förmigen Querschnitts des Biegeflansches liegt darin, daß er gleichzeitig zur Verankerung des aus Isoliermasse gebildeten Zwischensteges herangezogen werden kann und damit integraler und tragender Bestandteil des. Verbundprofiles ist.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the bending flanges each have a V-shaped cross section, one leg of which ends at the respective metal profile part and the other leg of which is connected to the connecting web in the region between the apex and the free end, part of the length of the free leg protrudes beyond the back surface of the connecting web. With such a shape of the bending flange, with appropriate assignment of the transition point to the connecting web, precise lever ratios can be defined, so that effects on the metal profile parts are clearly avoided.This is particularly possible if the wall thickness of the leg of the bending flange connected to the connecting web is in the area of the apex is lower than in the other areas. Another advantage of the approximately V-shaped cross section of the bending flange is that it can simultaneously be used for anchoring the intermediate web formed from insulating compound and is thus an integral and load-bearing component of the composite profile.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind ferner in Profillängsrichtung verlaufende Führungsmittel für das Werkzeug zur Verformung der Biegeflansche vorgesehen. Diese können entweder aus einer eingeschobenen Führungsschiene für das Werkzeug bestehen oder aber, gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bereits an der Rückenfläche des Verbindungssteges angeordnet sein. Das Führungsmittel kann hierbei aus einem stegförmigen Führungsansatz bestehen, der sich in Profillängsrichtung erstreckt. Zweckmäßig ist auch ein Führungsansatz mit einem T-förmigen Querschnitt, der zugleich die Möglichkeit bietet, den bereits von den Metallprofilteilen abgetrennten Teil des Verbindungssteges von dem Zwischenstück aus Isoliermasse zu lösen.In a preferred embodiment of the invention, guide means extending in the longitudinal direction of the profile are also provided for the tool for deforming the bending flanges. These can either consist of an inserted guide rail for the tool or, according to a preferred embodiment of the invention, can already be arranged on the back surface of the connecting web. The guide means can consist of a web-shaped guide extension that extends in the longitudinal direction of the profile. A guide projection with a T-shaped cross section is also expedient, which at the same time offers the possibility of detaching the part of the connecting web which has already been separated from the metal profile parts from the intermediate piece made of insulating compound.
Die Erfindung betrifft ferner ein Trennwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens mit einem Zugelement, an dem ein Werkzeugkopf angeordnet ist. Das Trennwerkzeug ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der Werkzeugkopf -bezogen auf die Durchlaufrichtung- einen vorderen Führungsteil zur Abstützung am ungetrennten Profil und einen sich keilförmig gegen das hintere Werkzeugende erweiternden an den Biegeflanschen angreifenden Verformungsteil aufweist. Dieses Werkzeug hat den Vorteil, daß die Reaktionskräfte zu den auf die Biegeflansche wirkenden Verformungskräfte über das Werkzeug von den noch ungetrennten Bereichen des Profils aufgenommen werden, so daß durch den Trennvorgang die Zwischenstücke aus Isoliermasse nicht belastet werden.The invention further relates to a cutting tool for performing the method with a tension element on which a tool head is arranged. The separating tool is designed according to the invention in such a way that the tool head, based on the direction of passage, has a front guide part for support on the undivided profile and a deforming part widening in a wedge shape against the rear tool end and engaging the bending flanges. This tool has the advantage that the reaction forces to the deformation forces acting on the bending flanges are absorbed by the tool from the still unseparated areas of the profile, so that the intermediate pieces made of insulating compound are not stressed by the separating process.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist an der dem herauszutrennenden Verbindungssteg zugekehrten Fläche des Werkzeugkopfes eine Längsnut zur Aufnahme eines Führungsansatzes am Verbindungssteg oder einer eingelegten Führungsschiene vorgesehen. Hierdurch wird die Aufnahme der Reaktionskräfte zu den auf die Biegeflansche einwirkenden Verformungskräfte noch verbessert, da mit einem derart ausgestalteten Werkzeug bei entsprechender Profilgebung die beiden Metallprofilteile nicht belastet werden.In a preferred embodiment, a longitudinal groove is provided on the surface of the tool head facing the connecting web to be removed, for receiving a guide projection on the connecting web or an inserted guide rail. As a result, the absorption of the reaction forces to the deformation forces acting on the bending flanges is further improved, since the two metal profile parts are not loaded with a tool designed in this way and with a corresponding profile.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen :
- Figur. 1 ein Ausgangsprofil,
Figuren 2 bis 6 die einzelnen Schritte der Herstellung eines Verbundprofils aus dem Vorprofil gemäß Fig. 1,Figur 7 eine Darstellung des Arbeitsschrittes entsprechend Fig. 5 (Trennen des Verbindungssteges) bei einem Profil mit größerem Querschnitt,Figuren 8, 9 + 10 ein Verbundprofil entsprechend Fig. 6 mit verschiedenen Anordnungen wärmedämmender Zwischenlagen,Figur 11 eine andere Ausführungsform für ein Vorprofil,Figur 12 eine Aufsicht auf ein Trennwerkzeug zur Herstellung des Verbundprofils gemäß Fig. 6,Figur 13 eine Stirnansicht des Werkzeuges gemäß Fig. 12,Figur 14 eine Seitenansicht des Trennwerkzeuges gemäß Fig. 12.
- Figure. 1 an initial profile,
- FIGS. 2 to 6 show the individual steps for producing a composite profile from the preliminary profile according to FIG. 1,
- FIG. 7 shows the work step corresponding to FIG. 5 (separating the connecting web) in the case of a profile with a larger cross section,
- FIGS. 8, 9 and 10 a composite profile corresponding to FIG. 6 with different arrangements of heat-insulating intermediate layers,
- FIG. 11 another embodiment for a preliminary profile,
- FIG. 12 shows a plan view of a separating tool for producing the composite profile according to FIG. 6,
- FIG. 13 shows an end view of the tool according to FIG. 12,
- FIG. 14 shows a side view of the cutting tool according to FIG. 12.
Das in Fig. 1 in einem Schnitt dargestellte Metallprofil zur Herstellung eines wärmegedämmten Verbundprofils besteht im wesentlichen aus zwei Metallprofilteilen 1 und 2, die entsprechend dem vorgegebenen Einsatz zweckgeformt sind. Da hier nur der Verbundbereich mit den nachstehend noch näher beschriebenen Verbindungsstücken aus wärmedämmender Isoliermasse interessiert, ist die Form für den jeweils geforderten Verwendungszweck hier nicht dargestellt.The metal profile shown in a section in FIG. 1 for producing a thermally insulated composite profile essentially consists of two
Die beiden Metallprofilteile 1 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch geformt und über zwei parallel zueinander verlaufende Verbindungsstege 3 aus gleichem Material fest verbunden. Die beiden Metallprofilteile 1 und 2 sind ferner an ihren den Verbindungsstegen 3 zugekehrten Seiten mit Haltestegen 4 versehen, an die Biegeflansche 5 mit in etwa V-Förimigem Querschnitt angeformt sind. Ein Schenkel 6 des V-förmigen Querschnitts ist hierbei am Haltesteg 4 angeschlossen, während der andere Schenkel 7 mit dem Verbindungssteg 3 verbunden ist. Die Verbindungsstelle zwischen dem Schenkel 7 und dem Verbindungssteg 3 liegt hierbei im Bereich zwischen Scheitel und freiem Ende, so daß das freie Ende des Schenkels 7 die Rückenfläche 8 des Verbindungssteges überragt. Das andere, dem Metallprofilteil 1 bzw. 2 zugekehrte Ende des Schenkels 7, hier im Bereich des Scheitels 9 bei Verwendung eines V-förmigen Querschnitts für den Biegeflansch, ist in seiner Wandstärke geringer bemessen als in den übrigen Bereichen, so daß sich für den nachstehend noch näher beschriebenen Verformungsvorgang eine eindeutige Biegelinie ergibt.In the exemplary embodiment shown, the two
Von den beiden Metallprofilen 1 und 2 und den sie verbindenden Verbindungsstegen 3 wird ein Profil gebildet, daß zwei nach außen offene Rinnen 11 aufweist. In bezug auf die Rinnen 11 sind die Metallprofile 1 und 2 jeweils mit Fianschen 12 versehen, die die Rinnenöffnung überragen, so daß sich in Zusammenwirkung mit dem Profil der Biegeflansche 5 in diesem Bereich jeweils eine hakenförmige Querschnittsform ergibt.A profile is formed from the two
Das in Fig. 1 dargestellte Metallprofil zeigt die, beispielsweise durch Strangpressen erzeugte Ausgangsform.The metal profile shown in FIG. 1 shows the initial shape produced, for example, by extrusion.
Fig. 2 zeigt den nächsten Herstellungsschritt zur Erzeugung eines Verbundprofils. Hierbei werden aus dem freien Rand der die Rinnenöffunung überdeckenden Flansche 12 der Metallprofilteile 1, 2 in Profillängsrichtung eine Vielzahl von krallenartig gegen den Rinnenboden 13 abgewinkelter Ansätze 14 erzeugt. Anschließend werden, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, die Rinnen 11 nacheinander mit einer Isoliermasse, beispielsweise durch Gießen, ausgefüllt, die am fertigen Verbundprofil jeweils das isolierende Zwischenstück 15 bilden.2 shows the next manufacturing step for producing a composite profile. In this case, from the free edge of the
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist der dem Zwischenstück 15 zugekehrte Übergangsbereich zwischen Verbindungssteg 3 und Schenkel 7 des Biegeflansches 5 so geformt, daß sich ein in etwa V-förmiger Konturverlauf ergibt und somit die Verbindung zwischen Schenkel 7 und Verbindungssteg 3 die dünnste Wandstärke aufweist. Der Verbindungssteg 3 weist ferner auf seiner der Rinne abgewandten Seite einen durchlaufenden, stegförmigen Führungsansatz 16 auf, dessen Bedeutung im Zusammenhang mit dem nachstehend näher beschriebenen Trennvorgang noch erläutert werden wird. Ferner kann der Verbindungssteg 3 auf seiner den Rinnenboden bildenden Seite mit einem weiteren stegförmigen Ansatz 17 versehen sein, der zusätzliche, nachstehend noch näher beschriebene Gestaltungsmöglichkeiten für das fertige Verbundprofil bietet. Wie aus Fig. 3 ebenfalls ersichtlich, ergibt sich sowohl durch die Formgebung der Biegeflansche 5 als auch durch die krallenartig abgebogenen Ansätze 14, die nach dem Ausgießen der Rinne in die das Zwischenstück 15 bildende Isoliermasse eingebettet sind, eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Metallprofilteilen 1, 2 und den Zwischenstücken 15.As can be seen from FIGS. 3 and 4, the transition area facing the
Um nun ein wärmegedämmtes Verbundprofil zu schaffen, müssen die Verbindungsstege 3 herausgetrennt werden, so daß als einzige Verbindung zwischen den Metallprofilteilen 1 und 2 nur noch die Zwischenstücke 15 verbleiben. Dieser Vorgang wird anhand von Fig. 5 näher erläutert. Nach dem die Isoliermasse ausgerhärtet ist und somit feste Zwischenstücke 15 aus Isoliermasse entstanden sind, wird bei dem Profil in der Form gemäß Fig. 4 in den Hohlraum 17 ein Trennwerkzeug eingeführt, das üblicherweise aus einem sich über die ganze Profillänge erstreckendes Zugelement besteht, an dem ein Werkzeugkopf befestigt ist. Im vorliegenden Fall besteht der Werkzeugkopf, wie anhand von Fig. 12 noch näher erläutert werden wird, im wesentlichen aus einem keilförmigen Verformungsteil 18, das in Fig. 5 in seiner größten Querschnittsfläche dargestellt ist. Wird ein derartiger Werkzeugkopf durch den Hohlraum 17 hindurchgezogen, so werden fortlaufend durch die keilförmig zulaufenden seitlichen Ansätze 19 die freien Enden der Schenkel 7 der Biegeflansche 5 gegen die Metallprofilteile 1, 2 umgebogen. Hierbei wird die Verbindungsstelle 20 zwischen Schenkel 7 und Verbindungssteg 3 (Fig. 3) einer definierten Zugbeanspruchung unterworfen und der Verbindungssteg gleichzeitig von beiden Biegeflanschen 5 abgetrennt. Durch diesen Verformungsvorgang entsteht in diesem Bereich gleichzeitig ein kleiner Zwischenraum 21, so daß der nunmehr abgetrennte Verbindungssteg 3 nach dem vollständigen Durchziehen des Werkzeugkopfes freiliegt und herausgezogen werden kann.In order to create a thermally insulated composite profile, the connecting
Da die Verbindungsstege 3 einen in den Hohlraum 17 hineinweisenden stegförmigen Führungsansatz 16 aufweisen, dem ein entsprechender Schlitz 22 im Werkzeugkopf zugeordnet ist, werden die beim Verformen der Biegeflansche 5 auftretenden Reaktionskräfte über den Führungsansatz 16 auf den Verbindungssteg 3 übertragen. Versieht man nun den Werkzeugkopf, wie anhand von Fig. 12 noch näher beschrieben werden wird, mit einem vorlaufenden Führungsteil, so werden die Reaktionskräfte über die Führungsansätze 16 von dem noch ungetrennten Profil voll aufgenommen, so daß durch den Trennvorgang die dann die einzige Verbindung zwischen den Metallprofilteilen 1 und 2 darstellenden Zwischenstücke 15 aus Isoliermasse nicht beansprucht werden. Versuche haben bestätigt, daß beim Heraustrennen der Zwischenstege 3 aus einem Ausgangsprofil entsprechend Fig. 1, also ohne die Stabilisierung durch die Zwischenstücke 15, keine Reaktionskräfte auf die Metallprofilteile 1, 2 hinter der Trennstelle übertragen werden. Bei einem frei aufliegenden Ausgangsprofil entsprechend Fig. 1 ergaben sich keinerlei Abstandsänderungen der beiden Metallprofilteile 1, 2 zueinander nach der Trennung.Since the connecting
In Fig. 6 ist das fertige Verbundprofil im Querschnitt dargestellt.The finished composite profile is shown in cross section in FIG. 6.
Fig. 7 zeigt ein Verbundprofil mit größerem Querschnitt, d. h. mit größerem Abstand der Zwischenstücke 15 zueinander. Die Anordnung der Verbindungsstege 3 und der Biegeflansche 5 entspricht der anhand der Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsform. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die Metallprofilteile 1', 2' im Bereich des Hohlraumes 17 zusätzliche Führungsansätze 23 aufweisen, auf denen das Trennwerkzeug aufliegt, so daß mit kleineren Werkzeugköpfen gearbeitet werden kann. Auch hier wieder erfolgt die Aufnahme der Reaktionskräfte über einen Führungsansatz 16 am Verbindungssteg 3 und einem entsprechenden Längsschlitz 22 am Werkzeugkopf.Fig. 7 shows a composite profile with a larger cross-section, i. H. with a greater distance between the
Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten für ein Verbundprofil entsprechend Fig. 6. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, können wärmedämmende, streifenförmige Zwischenlagen 24 an einer oder an beiden Seiten in den verbleibenden freien Zwischenraum des Biegeflansches 5 eingeschoben werden, so daß auch eine Wärmeübertragung durch Strahlung über den Hohlraum 17 von einem Metallprofilteil zum anderen unterbunden wird.8, 9 and 10 show advantageous design options for a composite profile according to FIG. 6. As can be seen from FIG. 8, heat-insulating, strip-shaped
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann eine derartige Zwischenwand auch im mittleren Bereich eingezogen werden, wenn mit Hilfe eines entsprechenden Ansatzes am Verbindungssteg 3 (Fig. 3) eine entsprechende rinnenförmige Ausnehmung in die Zwischenstücke 15 eingeformt ist.As can be seen from FIG. 9, such an intermediate wall can also be drawn in in the central region if a corresponding groove-shaped recess is formed in the
Fig. 10 zeigt eine Anordnung, bei der drei Zwischenwände 24 eingezogen sind.Fig. 10 shows an arrangement in which three
In Fig. 11 ist ein Querschnittsprofil entsprechend Fig. 1 dargestellt, das lediglich dahingehend geändert ist, daß der Führungsansatz 16' einen T-förmigen Profilquerschnitt aufweist. Im übrigen entspricht das Profil der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Der Werkzeugkopf zum Heraustrennen des Verbindungssteges 3 bei diesem Profil muß entsprechend der Querschnittsform des Führungsansatzes 16' mit einer Hammerkopfnut versehen sein, so daß sich auch hier der Werkzeugkopf zur Aufnahme der Reaktionskräfte an dem Führungsansatz 16' abstützen kann. Bei einem derart geformten Führungsansatz 16' ist jedoch die Hammerkopfnut im Werkzeugkopf so geführt, daß der Abstand des den Hammerkopfteil bildenden Teils der Nut zu der dem Verbindungssteg zugekehrten Fläche des Werkzeugkopfes -bezogen auf die Durchlaudrichtung- mit Abstand hinter dem Bereich des Verformungsteiles 18 größer ist, so daß beim Hindurchziehen des Werkzeugkopfes über den T-förmigen Ansatz 16' auf die beiden Verbindungsstege 3 Kräfte in Richtung der Pfeile 25 ausgeübt werden, die nach erfolgter Abtrennung der Verbindungsstege 3 von den Biegeflanschen 5 diesen von den Zwischenstücken 15 abheben.FIG. 11 shows a cross-sectional profile corresponding to FIG. 1, which has only been changed so that the guide projection 16 'has a T-shaped profile cross-section. Otherwise, the profile corresponds to the embodiment according to FIG. 1. The tool head for removing the connecting
Fig. 12 zeigt in einer Aufsicht einen Werkzeugkopf 26 zur Bearbeitung eines Querschnittsprofils entsprechend Fig. 1. Der Werkzeugkopf 26 wird in Richtung des Pfeiles 27 (Durchlaufrichtung) durch den Hohlraum 17 durch das Verbundprofil in der Form gemäß Fig. 4 hindurchgezogen. Hierzu ist der Werkzeugkopf mit einem nicht näher dargestellten Zugelement verbunden. Auf der Oberseite und der Unterseite ist der Werkzeugkopf mit einer Längsnut 22 zur Aufnahme des Führungsansatzes 16 am Verbindungssteg 3 versehen. Der Werkzeugkopf 26 ist in einen vorderen Führungsteil 28 und einen daran anschließenden, sich keilförmig gegen das hintere Werkzeugende erweiternden Verformungsteil 29 unterteilt. Die in Fig. 5 dargestellte Querschnittsfläche entspricht der Schnittlinie V-V in Fig. 12.FIG. 12 shows a top view of a
Fig. 13 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 13, Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht.FIG. 13 shows a view in the direction of
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