EP0117308A2 - Plastic hollow profile reinforced by a metallic profile and frame - Google Patents

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EP0117308A2
EP0117308A2 EP83112696A EP83112696A EP0117308A2 EP 0117308 A2 EP0117308 A2 EP 0117308A2 EP 83112696 A EP83112696 A EP 83112696A EP 83112696 A EP83112696 A EP 83112696A EP 0117308 A2 EP0117308 A2 EP 0117308A2
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EP
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profile
reinforced
metal profile
hollow
axial
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EP83112696A
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EP0117308B1 (en
EP0117308A3 (en
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Ulrich Dettmar
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FEB FENSTER- UND ELEMENTEBAU GMBH & CO. KG
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Feb Fenster- und Elementebau & Co KG GmbH
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Publication of EP0117308A3 publication Critical patent/EP0117308A3/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E06B3/08—Constructions depending on the use of specified materials
    • E06B3/20—Constructions depending on the use of specified materials of plastics
    • E06B3/22—Hollow frames
    • E06B3/221—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity
    • E06B3/222—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with internal prefabricated reinforcing section members inserted after manufacturing of the hollow frame
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    • E06B2003/225—Means for stabilising the insert

Definitions

  • the invention relates to a reinforced by an axially inserted metal profile plastic hollow profile of the type mentioned in the preamble of claims 1 and 2 and a frame made from such a hollow profile, in particular window or door frame.
  • Hollow plastic profiles of the type in question are used in particular in the field of building construction for the production of frame elements, especially for window frames including window sashes and door frames including frame sashes for folded doors.
  • Such hollow plastic profiles are economically notable for their low cost and technically for good thermal characteristics, in particular due to their low thermal conductivity and weather resistance superior to that of other materials resistance and corrosion resistance.
  • hollow plastic profiles are disadvantageous in terms of their low bending stiffness and torsional stiffness, even when they are stiffened by inserted metal profiles. This applies in particular to the multi-chamber profiles in use today, in which the outer chambers of the hollow plastic profile serve for thermal insulation and as a result the volume and effectiveness of the overall assembly, which is intended for the insertion of the stiffening iron, loses. This forces an improvement in the effectiveness of the stiffening of the combination profile which can be achieved by drawing in the metal profile.
  • the effectiveness of the stiffening is basically two. Factors essentially determined, namely by the rigidity of the metal profile drawn into the chamber of the plastic hollow profile to be stiffened and by an improved frictional connection between the metal profile and the plastic hollow profile.
  • the rigidity of the metal profile reinforcing the plastic hollow profile can be improved by appropriate shaping, for example by pulling in stiffening beads (see DE 80 30 522 U 1).
  • the frictional connection between the stiffening metal profile can be improved in that the metal profile and the profile of the chamber to be reinforced in the plastic hollow profile, into which the metal profile is inserted, in it rer dimensioning are coordinated so that a frictional connection is made between the metal profile and the chamber to form an all-round fit.
  • This frictional engagement can be improved in that the metal profile is slightly resiliently biased against the inner wall of the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced.
  • the procedure is such that with a coaxial position of the metal profile in the hollow plastic profile, the outer wall of the metal profile with a nominal size all around to the inner wall of the chamber of the hollow plastic profile, also based on the nominal size, has an air gap of 1.5 to 2 mm and so dimensioned metal profile on one of its main surfaces from outside through the plastic hollow profile with self-tapping screws the plastic hollow profile or the inner wall of the reinforced chamber is screwed.
  • these non-positive screws are shown in the axial direction at intervals of approximately 30 to 50 cm.
  • the hollow plastic profile is bent until a three-point support on the hollow plastic profile is reached, namely on the load side in the center and on the side opposite the load, i.e. on the two opposite outer end faces . It has been shown in practice that these acting forces are so great that the frictional connection caused by the screwing on the outer edges is largely eliminated by creeping or cold flow of the plastic.
  • the bending deformations that occur in practice as a result of these bending processes due to inserted metal profiles of reinforced plastic hollow profiles may well be in the range of around 1 mm and thus give rise to disturbances.
  • the invention has for its object to improve a reinforced by an axially inserted metal profile cross-sectionally closed hollow plastic profile of the type described in that the conclusion between the inserted metal profile and the hollow plastic profile to improve the bending stiffness of the reinforced composite profile in is improved in a way that can be realized in the context of the practical industrial manufacture of such composite profiles.
  • a window sash with a screwed reinforcing metal profile taken at random from the current production, with a screw spacing of 300 mm and one Using a hydraulic ram and a support plate simulated wind pressure of 0.9 kN / m 2, a maximum external lifting of the inner wall of the reinforced chamber of the hollow plastic profile from the outer wall surface of the reinforcing metal profile of 0.99 mm, made possible by cold flow of the plastic (PVC), was measured. Under identical test conditions, an identical hollow plastic profile, into which a reinforcing iron, precisely manufactured with an oversize in the micrometer range, is hammered in, forming a profile separation gap with a width of only 0.53 mm.
  • a saddled reinforcing metal profile according to the invention which has been manufactured in such a way that it has the same air as the profile taken out of production, namely 1.6 mm all around, based on the coaxial position, shows under the same test conditions and down to the saddle rail identical molded and made of the same material hollow plastic profile also a profile gap of just under 0.55 mm.
  • the saddled profile can be easily inserted into the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced even under industrial production conditions.
  • tolerance-related dimensional deviations can be compensated for in a resilient manner without a noticeable increase in the insertion forces.
  • the nominal dimension of the Profile handle that is, the dimensions of the Axialsteges and Axialschienen
  • low undersize is also at greater tolerance-related deviations of I always striche conclusive form composite ensures that the metal profile can no longer be inserted for actual dimensions in the range of the lower tolerance range limit.
  • the axial rails are preferably designed with axially extending sliding ribs, the height of which is preferably only a fraction of a millimeter.
  • Such guide ribs can also be provided on the inner wall of the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced, but naturally have a profile height there which can be in the millimeter range.
  • slide ribs are optionally also formed, however, with a profile height in the range of a fraction of a millimeter also on the inner wall.
  • this metal profile can be designed in a manner known per se and customary with its outer contour complementary to the inner contour of the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced, can resiliently abut the inner walls of the reinforced chamber of the hollow plastic profile or can finally with stiffening and / or be resilient axial beads.
  • a major advantage of the saddling of the metal profile is, however, that the metal profile saddled in this way no longer has to rest on all walls of the chamber to be reinforced in order to bring about a satisfactory reinforcement of the hollow plastic profile.
  • This refolding is preferably carried out in such a way that the two walls of the double walls produced by bending back the profiled sheet do not touch each other, but maintain a distance of the order of about 1 to 10 material thicknesses, so that despite the considerable stiffening in the wall plane for the overall profile transverse to it Wall level a certain spring elasticity can be maintained in a very desirable manner.
  • the saddling of the metal profile on one or more axial webs within a chamber of the hollow plastic profile can be realized in several ways.
  • a single T-shaped axial web, which extends through the axial slot of the metal profile so to speak, is sufficient for the form-fitting fixing of the areas of the metal profile lying on both sides of the axial slot against the corresponding inner wall of the chamber.
  • a largely flat surface Contact of the metal profile with two preferably adjacent and in particular corner internal walls of the chamber are sufficient to sufficiently stabilize the reinforced plastic hollow profile as a whole.
  • the axial web of the hollow plastic profile can in principle be provided on any inner wall of the corresponding chamber of the hollow plastic profile, it is possible to make its one-piece connection to the inner wall of the chamber dependent on the intended use and the expected load characteristics. If, for example, the load that is to be taken into account decisively through a laminated glass system is to be taken into account, it is advantageous to provide the axial web on the inner wall of the corresponding chamber of the hollow plastic profile that is approximately perpendicular to the action of force.
  • Stabilizing the inserted metal profile with respect to two inner walls has the advantage on the one hand of transferring and equalizing the decisive forces acting on the hollow plastic profile and on the other hand brings a considerable reduction in material and costs compared to a metal profile that follows the complete inner contour of a chamber.
  • the aim is to have a multiple positive connection in the area of the axial web, e.g. if possible to achieve a triple form fit.
  • a stiffening bead of the normally double-walled metal profile is therefore advantageously shaped such that it reaches at least one positive engagement in the groove of the T-shaped axial web.
  • the other positive connections between the axial web or the inner wall of the chamber and the metal hollow profile are preferably designed so that they result in a different direction of force connection than already existing positive connections.
  • Another type of interlocking connection between a reinforcing metal profile and the inner wall of a chamber is produced, for example, by one or more axial webs on an inner wall of the chamber, one or more preferably arranged symmetrically axial webs on the diametrically opposite inner wall of the chamber.
  • the metal profile should be essentially with appropriate play follow the inner contour of the chamber towards the inner wall.
  • the axial slit of the metal profile is exposed here, which means that it is not engaged by the axial webs. Rather, the approximately complementary bead contour of the metal profile in the region of the axial webs experiences a spring-like contact through the legs of the metal profile that are movable relative to one another and adjoin the axial slot of the metal profile.
  • the profiles of the type described here are preferably used for the construction of windows and doors, both of sticks and of sashes and frames of different types.
  • the reinforced composite profile 1 shown schematically in cross section in FIG. 1 consists of a hollow plastic profile 2, in which the reinforcement is brought about by an axially inserted metal profile 3.
  • the chamber 4, into which the metal profile 3 is inserted, is surrounded by further outer chambers 5 which serve for heat insulation and other purposes which are not of interest here in the given context.
  • the chamber 4 of the hollow plastic profile 2 to be reinforced has, apart from a recess 6 of no interest here, essentially a rectangular cross section.
  • the metal profile 3 is designed with its outer contour complementary to three of the four inner wall surfaces of the chamber 4, namely in the illustration of FIG. 1 complementary to the upper inner wall 7, the left inner wall 8 and the right inner wall 9 of the chamber 4.
  • the metal profile 3 essentially the shape of a downwardly open U-profile, which stands with the edges of its side legs on the lower fourth inner wall 10 of the chamber 4 of the hollow plastic profile 2.
  • This metal profile 3, which is essentially designed as a U-profile, is formed as a self-contained hollow chamber profile by bending the profile sheet back to form double-wall structures 11, 12 and 13, 14.
  • the lower rebend regions 15, 16 of the metal profile 3 are at least substantially arcuate in cross section, so that a skid is formed which, when the metal profile 3 is inserted into a chamber 4 with an actual undersize, the metal profile 3 on the lower inner wall surface 10 of the chamber 4 there is hardly any frictional resistance to the insertion.
  • the hollow-chamber metal profile 3 has an axial slot 17 on its upper side which is completely continuous which engages positively through an axial web 18 which is integrally formed on the hollow plastic profile 2 on the upper inner wall 7 of the chamber 4.
  • the form-fittingly engaging in the slot 17 of the metal profile 3 axial web 18 has a likewise axially continuous groove 19 which is dimensioned such that the axial web is hardly noticeably resiliently deformable transversely.
  • At least essentially T-shaped axial rails 20, 21 are integrally formed, which engage the metal profile 3 on both sides of the axial slot 17 in the metal profile 3 in a form-fitting manner.
  • the axial rails 20, 21 are at least so wide in the transverse direction that they ensure a good and reliable positive connection to the metal profile 3 that is engaged behind.
  • the metal profile 3 also lies flush against the upper inner wall 7 of the chamber 4 of the hollow plastic profile 2 in these recessed areas 22, 23.
  • the flange-like axial rails 20, 21 each have an axial rib 24, 25 on their outer edges, which are only a fraction of a millimeter high, project in the direction of the engaging portions 22, 23 of the metal profile 3 and primarily serve the purpose of axially inserting the To reduce metal profile 3 in the chamber 4 occurring frictional resistances.
  • Corresponding axial ribs are preferably also formed on the opposite inner wall surface 7 of the chamber 4 in a manner not shown in FIG. 1.
  • the metal profile 3 also has a non-flattened stiffening bead 26 which runs parallel to the longitudinal axis of the metal profile and extends over the entire axial length of the metal profile 3.
  • the hollow plastic profile 2 is made of PVC, while the metal profile 3 is made of galvanized sheet steel.
  • the plastic hollow profile according to FIG. 2 corresponds in fragments to the plastic hollow profile according to FIG. 1.
  • a metal profile 3 changed from FIG. 1 is inserted into the chamber 4, which provides a further, and therefore triple, form fit between the axial web 18 and the metal profile 3 allowed.
  • a stiffening bead 30 is provided in the inner profile wall of the double wall structure 13 'and 14', but it projects into the groove 19 formed in the axial web 18.
  • the stiffening bead 30 rests on the left U-leg of the groove 19.
  • the left-hand positive connection in the groove 19 therefore makes it possible, in addition to the positive connections already existing between the axial rails 20 and 21 and the areas 22 and 23, to better absorb horizontally directed forces and the resulting bending stresses of the plastic profile.
  • This further positive locking is therefore primarily perpendicular to that mainly for the equalization of vertically acting force components provided form-fitting connection aligned at the areas 22 and 23.
  • an axial web 35 or 34 is formed both on an upper inner wall 31 and on a diametrically opposite lower inner wall 32. These axial webs 35 and 34 are at a relatively small distance from the vertical inner wall 33, an undercut 36 being formed in this intermediate space.
  • the metal profile 3 used in this case has a single-walled hollow profile with an axial slot 17 ', which is provided in the example on the right side of the chamber and runs, so to speak, into the plane of the drawing.
  • the legs 47 and 48 of the metal profile 3 adjoining the axial slot 17 can therefore perform a type of spring movement in the direction of the width of the axial section 17 '.
  • the metal profile has rounded, U-shaped beads 38. In the example, these beads 38 projecting further into the interior of the chamber 4 form, with the axial webs 34 and 35, two form-fitting engagement areas between the hollow plastic profile and the metal profile. In addition to this, there is a further positive connection in the area of the undercut 36, which adjoins the corresponding axial web 34 or 35, and the approximately vertical wall area of the metal profile 3.
  • the metal profile 3 is kept with a slight undersize, if possible, so that a force-fitting narrowing of the axial slot 17 'with subsequent spreading movement of the legs 47 and 48 is sufficient for inserting the entire metal profile 3.
  • both vertical and horizontal forces are equalized by the reinforcing metal profile to such an extent that the plastic hollow profile can be lifted off the metal profile due to deflections only in the aforementioned permissible relation range.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

1. A hollow plastic profile (2), which is cross-sectionally closed, reinforced by an axially inserted hollow metal profile (3), which is unilaterally open in the form of an axial slot, characterized by, that at least one axial web (18 ; 34, 35) protruding into the chamber and extending at least substantially over the whole length of the profiles (2, 3) is formed at at least one inner wall (7 ; 31, 32) of the hollow plastic profile (2) and that in proximity to an adjacent inner wall (7, 33) the axial web (18 ; 34, 35) is forming a form-locking undergrip (20, 22 ; 21, 23 ; 35, 38 ; 34, 38) for parts (22, 23 ; 39) adjoining to this inner wall (7, 33) of the metal profile (3) adjoining to at least two especially adjacent inner walls (7, 8, 9 ; 31, 32, 33) of the chamber (4) of the hollow plastic profile (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein durch ein axial eingeschobenes Metallprofil verstärktes Kunststoffhohlprofil der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 genannten Art sowie einen aus einem solchen Hohlprofil hergestellten Rahmen, insbesondere Fenster- oder Türrahmen.The invention relates to a reinforced by an axially inserted metal profile plastic hollow profile of the type mentioned in the preamble of claims 1 and 2 and a frame made from such a hollow profile, in particular window or door frame.

Kunststoffhohlprofile der in Rede stehenden Art werden insbesondere im Bereich der Hochbautechnik zur Herstellung von Rahmenelementen, speziell für Fensterrahmen einschließlich Fensterflügel und Türrahmen einschließlich Rahmenflügel für gefachte Türen, verwendet. Solche Kunststoffhohlprofile zeichnen sich in wirtschaftlicher Hinsicht durch besondere Preisgünstigkeit und in technischer Hinsicht durch gute thermische Kenndaten, insbesondere durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit und durch eine anderen Werkstoffen überlegene Witterungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus.Hollow plastic profiles of the type in question are used in particular in the field of building construction for the production of frame elements, especially for window frames including window sashes and door frames including frame sashes for folded doors. Such hollow plastic profiles are economically notable for their low cost and technically for good thermal characteristics, in particular due to their low thermal conductivity and weather resistance superior to that of other materials resistance and corrosion resistance.

Nachteilig sind solche Kunststoffhohlprofile jedoch hinsichtlich ihrer geringen Biegesteifigkeit und Verwindungssteifigkeit, und zwar selbst dann, wenn sie durch eingeschobene Metallprofile versteift sind. Dies trifft insbesondere für die heute gebräuchlichen Mehrkammerprofile zu, bei denen die äußeren Kammern des Kunststoffhohlprofils der thermischen Isolation dienen und dadurch die für den Einschub des Versteifungseisens vorgesehene Kammer an Volumen und Wirksamkeit im Gesamtverbund verliert. Dies zwingt zu einer Verbesserung der Wirksamkeit der durch das Einziehen des Metallprofils erzielbaren Versteifung des Kombinationsprofils.However, such hollow plastic profiles are disadvantageous in terms of their low bending stiffness and torsional stiffness, even when they are stiffened by inserted metal profiles. This applies in particular to the multi-chamber profiles in use today, in which the outer chambers of the hollow plastic profile serve for thermal insulation and as a result the volume and effectiveness of the overall assembly, which is intended for the insertion of the stiffening iron, loses. This forces an improvement in the effectiveness of the stiffening of the combination profile which can be achieved by drawing in the metal profile.

Die Wirksamkeit der Versteifung wird prinzipiell durch zwei. Faktoren wesentlich bestimmt, nämlich durch die Steifigkeit des in die zu versteifende Kammer des Kunststoffhohlprofils eingezogenen Metallprofils und durch einen verbesserten Kraftschluß zwischen dem Metallprofil und dem Kunststoffhohlprofil.The effectiveness of the stiffening is basically two. Factors essentially determined, namely by the rigidity of the metal profile drawn into the chamber of the plastic hollow profile to be stiffened and by an improved frictional connection between the metal profile and the plastic hollow profile.

Bei insbesondere aus wirtschaftlichen und statischen überlegungen vorgegebenem Material und vorgegebener Wandstärke für das Metallprofil kann die Steifigkeit des das Kunststoffhohlprofil verstärkenden Metallprofils durch entsprechende Formgebung, beispielsweise durch das Einziehen von Versteifungssickenverbessert werden ( vergleiche DE 80 30 522 U 1).With material and wall thickness specified for the metal profile in particular from economic and static considerations, the rigidity of the metal profile reinforcing the plastic hollow profile can be improved by appropriate shaping, for example by pulling in stiffening beads (see DE 80 30 522 U 1).

Der Kraftschluß zwischen dem versteifenden Metallprofil kann dadurch verbessert werden, daß das Metallprofil und das Profil der im Kunststoffhohlprofil zu verstärkenden Kammer, in die das Metallprofil eingeschoben wird, in ihrer Dimensionierung so aufeinander abgestimmt sind, daß zwischen dem Metallprofil und der Kammer unter Ausbildung eines allseitigen Paßsitzes ein Reibschluß hergestellt wird. Dieser Reibschluß kann dadurch verbessert werden, daß das Metallprofil gegen die Innenwand der zu verstärkenden Kammer des Kunststoffhohlprofils geringfügig federnd vorgespannt ist.The frictional connection between the stiffening metal profile can be improved in that the metal profile and the profile of the chamber to be reinforced in the plastic hollow profile, into which the metal profile is inserted, in it rer dimensioning are coordinated so that a frictional connection is made between the metal profile and the chamber to form an all-round fit. This frictional engagement can be improved in that the metal profile is slightly resiliently biased against the inner wall of the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced.

Diese Maßnahmen zur Verbesserung des Kraftschlußes zwischen dem verstärkenden Metallprofil und dem Kunststoffhohlprofil haben sich im Versuchslabor als zufriedenstellend wirksam erwiesen. Sie weisen jedoch den profunden Nachteil auf, daß sie in der Praxis der industriellen Fertigung nicht realisierbar sind. Die in der Fertigungspraxis unvermeidbaren Toleranzen in den Abmessungen, insbesondere Innenabmessungen der durch Extrudieren hergestellten Kunststoffhohlprofile, für den Tür- und Fensterbau zumeist PVC-Profile, führen dazu, daß die relativ gut maßhaltig herstellbaren Metallprofile beispielsweise in ein Kunststoffhohlprofil auch mit aller Gewalt nicht mehr einschlagbar sind, während sie in einem zweiten Kunststoffhohlprofil mit den gleichen Sollabmessungen, aber Istabmessungen im oberen Toleranzbereichkeinen Paßsitz mehr und keinen Reibschluß mehr aufweisen.These measures to improve the adhesion between the reinforcing metal profile and the hollow plastic profile have proven to be satisfactorily effective in the test laboratory. However, they have the fundamental disadvantage that they cannot be realized in the practice of industrial production. The tolerances in the dimensions that are unavoidable in manufacturing practice, in particular the internal dimensions of the hollow plastic profiles produced by extrusion, for door and window construction mostly PVC profiles, mean that the relatively well dimensionally producible metal profiles, for example, can no longer be hammered into a hollow plastic profile are, while in a second hollow plastic profile with the same nominal dimensions, but actual dimensions in the upper tolerance range, no longer have a snug fit and no more frictional engagement.

In der Praxis wird daher in der Weise verfahren, daß bei koaxialer Lage des Metallprofils im Kunststoffhohlprofil die Außenwand des Metallprofils bei Sollmaß rundum zur Innenwand der Kammer des Kunststoffhohlprofils, ebenfalls bezogen auf Sollmaß, einen Luftspalt von 1,5 bis 2 mm aufweist und das so dimensionierte Metallprofil auf einer seiner Hauptflächen von außen her durch das Kunststoffhohlprofil hindurch mit Blechschrauben kraftschlüssig mit dem Kunststoffhohlprofil bzw. der Innenwand der verstärkten Kammer verschraubt wird. In der Praxis werden diese den Kraftschluß herbeiführenden Schrauben in axialer Richtung in Abständen von ungefähr 30 bis 50 cm gezeigt.In practice, therefore, the procedure is such that with a coaxial position of the metal profile in the hollow plastic profile, the outer wall of the metal profile with a nominal size all around to the inner wall of the chamber of the hollow plastic profile, also based on the nominal size, has an air gap of 1.5 to 2 mm and so dimensioned metal profile on one of its main surfaces from outside through the plastic hollow profile with self-tapping screws the plastic hollow profile or the inner wall of the reinforced chamber is screwed. In practice, these non-positive screws are shown in the axial direction at intervals of approximately 30 to 50 cm.

Bei der Verwendung solcherart verstärkter Kunststoffhohlprofile im Fensterbau treten insbesondere in den Fensterflügeln, die erheblichen Belastungen ausgesetzt sind, immer wieder unerwünschte Biegeverformungen auf, die die Ursache für auftretende Störungen bilden. So ist das verstärkte Kunststoffhohlprofil beispielsweise bei Verwendung in der Rahmenkonstruktion eines Fensterflügels auf Grund der Anlenkungen und des Eckversteifungseffektes im Fensterflügel primär mittig konzentriert den Belastungen und Biegekräften ausgesetzt, insbesondere durch Winddruck oder Scheibenlast, letzteres insbesondere bei thermisch isolierenden Verbundverglasungen. Solcherart in der Praxis auftretende Mittenbelastungen des verstärkten Kunststoffhohlprofils führen dazu, daß sich das Kunststoffhohlprofil, das ja in der vorstehend beschriebenen Weise Luft zum Metallprofil aufweist, mittig in Richtung der einwirkenden Belastung an das Metallprofil anlegt und auf dieser Seite an den gleichsam in der Rahmenkonstruktion eingespannten Außenenden von dem Metallprofil abwölbt, während auf der diametral gegenüberliegenden Seite der umgekehrte Effekt eintritt, daß mittig eine konkave Abhebung des Kunststoffprofils vom Metallprofil eintritt, während an den einander gegenüberliegenden Außenkanten des Profilverbunds eine Kantenauflage der Ränder des Kunststoffhohlprofils auf den Rändern des nach wie vor im wesentlichen ungewölbt und linear verlaufenden Verstärkungseisens erfolgt. Während also unter den in der Praxis einwirkenden Kräften das Metallprofil keine Biegeverformung oder zumindest praktisch keine Biegeverformung erfährt und zumindest im wesentlichen linear bleibt, wird das Kunststoffhohlprofil durchgekrümmt, bis eine Dreipunktauflage am Kunststoffhohlprofil erreicht ist, nämlich lastseitig mittig und auf der der Lasteinwirkung gegenüberliegenden Seite einspannseitig, also an den beiden einander gegenüberliegenden äußeren Stirnseiten. Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, daß diese einwirkenden Kräfte so groß sind, daß der durch die Verschraubung an den Außenkanten bewirkte Kraftschluß durch Kriechen oder kaltes Fließen des Kunststoffs weitgehend aufgehoben wird. Die durch diese Biegevorgänge in der Praxis auftretenden Biegeverformungen durch eingeschobene Metallprofile verstärkter Kunststoffhohlprofile können durchaus im Bereich um 1 mm liegen und damit durchaus Anlaß zu Störungen geben.When such reinforced plastic hollow profiles are used in window construction, undesirable bending deformations occur repeatedly, particularly in the window sashes which are exposed to considerable loads, which form the cause of the faults which occur. For example, when used in the frame construction of a window sash, the reinforced plastic hollow profile is primarily concentrated in the center of the window sash due to the articulation and the corner stiffening effect, particularly due to wind pressure or window load, the latter particularly with thermally insulating laminated glazing. Such center loads of the reinforced plastic hollow profile, which occur in practice, result in the plastic hollow profile, which has air to the metal profile in the manner described above, in the middle in the direction of the load acting on the metal profile and on this side, as it were, clamped in the frame construction Arches outer ends of the metal profile, while on the diametrically opposite side the reverse effect occurs that a concave lifting of the plastic profile from the metal profile occurs in the middle, while on the opposite outer edges of the composite profile an edge support of the edges of the hollow plastic profile on the edges of the still in essentially undulating and linear reinforcing iron. So while under the forces acting in practice the metal profile does not undergo any bending deformation or at least practically no bending deformation and remains at least essentially linear, the hollow plastic profile is bent until a three-point support on the hollow plastic profile is reached, namely on the load side in the center and on the side opposite the load, i.e. on the two opposite outer end faces . It has been shown in practice that these acting forces are so great that the frictional connection caused by the screwing on the outer edges is largely eliminated by creeping or cold flow of the plastic. The bending deformations that occur in practice as a result of these bending processes due to inserted metal profiles of reinforced plastic hollow profiles may well be in the range of around 1 mm and thus give rise to disturbances.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein durch ein axial eingeschobenes Metallprofil verstärktes im Querschnitt geschlossenes Kunststoffhohlprofil der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß der Schluß zwischen dem eingeschobenen Metallprofil und dem Kunststoffhohlprofil zur Verbesserung der Biegesteifigkeit des verstärkten Verbundprofils in einer Weise verbessert wird , -die im Rahmen der praktischen indurstriellen Fertigung solcher Verbundprofile realisierbar ist.Based on this prior art, the invention has for its object to improve a reinforced by an axially inserted metal profile cross-sectionally closed hollow plastic profile of the type described in that the conclusion between the inserted metal profile and the hollow plastic profile to improve the bending stiffness of the reinforced composite profile in is improved in a way that can be realized in the context of the practical industrial manufacture of such composite profiles.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein verstärktes Kunststoffhohlprofil der eingangs genannten Art, das die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder 2 genannten Merkmalen aufweist.This object is achieved by the invention through a reinforced plastic hollow profile of the type mentioned at the outset, which has the features mentioned in the characterizing part of claim 1 or 2.

Der erfindungswesentliche Gedanke beruht also darauf, den Kraftschluß zwischen dem verstärkenden Metallprofil und dem zu verstärkenden Kunststoffhohlprofil weder durch einen durch Paßsitz oder federnden Klemmsitz.herbeigeführten Reibschluß noch durch eine punktuelle Verschraubung herbeizuführen, sondern statt dessen durch einen im wesentlichen linearen und nicht einmal im eigentlichen Sinne als flächig zu bezeichnenden Formschluß zu bewirken, der durch Hinterschnittelemente profilhintergreifend ausgebildet ist und sich über die gesamte axiale Länge des Verbundprofils, das heißt des durch das eingeschobene Metallprofil verstärkten Kunststoffhohlprofils, erstreckt. Diese Art des profilhintergreifenden Formverbundes über die praktisch gesammte axiale Länge des Verbundprofils ist im folgenden kurz als "Satteln" des Metallprofils im Kunststoffhohlprofil bezeichnet.The idea, which is essential to the invention, is therefore based on the fact that the frictional connection between the reinforcing metal profile and the hollow plastic profile to be reinforced is not brought about by a frictional fit caused by a snug fit or a resilient clamp fit or by a selective screw connection, but instead by an essentially linear and not even in the actual sense to effect as a form-fitting to be designated, which is formed by undercut elements profile-extending and extends over the entire axial length of the composite profile, that is, reinforced by the inserted metal profile plastic hollow profile. This type of inter-profile molding over the practically total axial length of the composite profile is referred to below as "saddling" of the metal profile in the hollow plastic profile.

Durch das Satteln des Metallprofils im Kunststoffhohlprofil in der beschriebenen Weise werden sämtliche Querlasten, die auf das fertige Profil einwirken, im Fensterbau also insbesondere die oben erläuterte Scheibenlast und der Winddruck, auf die gesamte axiale Länge des Profils verteilt. Dadurch werden für ein gesatteltes Metallprofil mit einer Toleranzluft von rundum 1,6 mm praktisch die gleichen Werte für die Biegesteifigkeit erhalten, wie sie für Verbundprofile mit rundum im exakten Paßsitz unter Bildung eines Reibschlusses eingeschlagenen Verstärkungseisens erhältlich sind, also für Versuchsprofile, die der technischen Fertigung nicht zugänglich sind. So wird beispielsweise für einen aus der laufenden Produktion stichprobenartig herausgenommenen Fensterflügel mit verschraubtem verstärkenden Metallprofil bei einem Abstand der Schrauben von 300 mm und einem durch einen hydraulischen Stempel und einer Auflageplatte simulierten Winddruck von 0,9 kN/m2 eine durch kaltes Fließen des Kunststoffs (PVC) ermöglichte maximale außenseitige Abhebung der Innenwand der verstärkten Kammer des Kunststoffhohlprofils von der Außenwandfläche des verstärkenden Metallprofils von 0,99 mm gemessen. Unter identischen Versuchsbedingungen zeigt ein gleiches Kunststoffhohlprofil, in das ein mit Übermaß im Mikrometerbereich exakt gefertigtes Verstärkungseisen unter Reibschlußbildung eingeschlagen ist, einen Profiltrennspalt mit einer Breite von nur 0,53 mm. Ein gemäß der Erfindung gesatteltes verstärkendes Metallprofil, das so hergestellt worden ist, daß es die gleiche Luft wie das aus der Produktion genommene Profil aufweist, nämlich 1,6 mm rundum, bezogen auf koaxiale Lage, zeigt unter den gleichen Versuchsbedingungen und bis auf die Sattelschiene identische geformten und aus gleichem Werkstoff hergestelltem Kunststoffhohlprofil einen Profilspalt von ebenfalls nur knapp 0,55 mm. Im Gegensatz zu dem Versuchsprofil mit Rundumreibschluß ist dagegen das gesattelte Profil auch unter industriellen Fertigungsbedingungen problemlos in die zu verstärkende Kammer des Kunststoffhohlprofils einschiebbar. Durch die geringen Reibflächen beim Einschieben und die Ausbildung des Metallprofils als axial geschlitzes Hohlkammerprofil, gegebenenfalls zusätzlich durch federnde Ausgestaltung der Profilhintergriffschiene und/oder des Axialsteges, der beispielsweise axialgeschlitzt ausgebildet sein kann, können toleranzbedingte Maßabweichungen ohne eine spürbare Erhöhung der Einschubkräfte federnd ausgeglichen werden. Bei vorzugsweiser Auslegung des Sollmaßes des Profilhintergriffs, das heißt der Abmessungen des Axialsteges und der Axialschienen, mit geringem Untermaß ist auch bei größeren toleranzbedingten Abweichungen der Istmaße stets ein schlüßiger Formverbund gewährleistet, ohne daß bei Istmaßen im Bereich der unteren Toleranzbereichsgrenze das Metallprofil nicht mehr einschiebbar ist. Zur weiteren Verringerung der Einschubkräfte sind die Axialschienen vorzugsweise mit axial verlaufenden Gleitrippen ausgebildet, deren Höhe vorzugsweise nur Bruchteile eines Millimeters beträgt. Solche Führungsrippen können auch auf der Innenwand der zu verstärkenden Kammer des Kunststoffhohlprofils vorgesehen sein, weisen dort naturgemäß jedoch eine Profilhöhe auf, die durchaus im Millimeterbereich liegen kann. Im Bereich des Profilhintergriffs sind gegebenenfalls auch an der Innenwand der zu verstärkenden Kammer ausgebildete Gleitrippen jedoch ebenfalls mit einer Profilhöhe im Bereich eines Bruchteils eines Millimeters ausgebildet. Diese Profilrippen weisen weiterhin den Vorteil auf, bei im Einzelfall auftretendem signifikantem Ist-Untermaß ohne Kraftaufwand durch die Stirnseitenkante des eingeschobenen Metallprofils abspanbar zu sein.By saddling the metal profile in the hollow plastic profile in the manner described, all transverse loads that act on the finished profile, in particular in window construction, the window load and the wind pressure explained above, are distributed over the entire axial length of the profile. As a result, practically the same values for the bending stiffness are obtained for a saddled metal profile with a tolerance air of around 1.6 mm, as they are available for composite profiles with an all-round exact fit with the formation of a reinforcing iron hammered in, i.e. for test profiles used in technical production are not accessible. For example, a window sash with a screwed reinforcing metal profile, taken at random from the current production, with a screw spacing of 300 mm and one Using a hydraulic ram and a support plate simulated wind pressure of 0.9 kN / m 2, a maximum external lifting of the inner wall of the reinforced chamber of the hollow plastic profile from the outer wall surface of the reinforcing metal profile of 0.99 mm, made possible by cold flow of the plastic (PVC), was measured. Under identical test conditions, an identical hollow plastic profile, into which a reinforcing iron, precisely manufactured with an oversize in the micrometer range, is hammered in, forming a profile separation gap with a width of only 0.53 mm. A saddled reinforcing metal profile according to the invention, which has been manufactured in such a way that it has the same air as the profile taken out of production, namely 1.6 mm all around, based on the coaxial position, shows under the same test conditions and down to the saddle rail identical molded and made of the same material hollow plastic profile also a profile gap of just under 0.55 mm. In contrast to the test profile with all-round friction closure, however, the saddled profile can be easily inserted into the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced even under industrial production conditions. Due to the small friction surfaces during insertion and the design of the metal profile as an axially slotted hollow chamber profile, optionally additionally due to the resilient design of the profile grip rail and / or the axial web, which can be designed, for example, with axial slits, tolerance-related dimensional deviations can be compensated for in a resilient manner without a noticeable increase in the insertion forces. In preferably wise interpretation of the nominal dimension of the Profile handle, that is, the dimensions of the Axialsteges and Axialschienen, low undersize is also at greater tolerance-related deviations of I always stmaße conclusive form composite ensures that the metal profile can no longer be inserted for actual dimensions in the range of the lower tolerance range limit. To further reduce the insertion forces, the axial rails are preferably designed with axially extending sliding ribs, the height of which is preferably only a fraction of a millimeter. Such guide ribs can also be provided on the inner wall of the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced, but naturally have a profile height there which can be in the millimeter range. In the area of the P rofilhintergriffs formed to be amplified chamber slide ribs are optionally also formed, however, with a profile height in the range of a fraction of a millimeter also on the inner wall. These profile ribs also have the advantage that, in the case of a significant actual undersize that occurs in individual cases, they can be removed without any effort by the front edge of the inserted metal profile.

Auch bei Sattlung des verstärkenden Metallprofils kann dieses Metallprofil in an sich durchaus bekannter und gebräuchlicher Weise mit seiner Außenkontur komplementär zur Innenkontur der zu verstärkenden Kammer des Kunststoffhohlprofils ausgebildet sein, kann den Innenwänden der verstärkten Kammer des Kunststoffhohlprofils federnd anliegen oder kann schließlich mit versteifenden und/oder federnden Axialsicken versehen sein.Even when the reinforcing metal profile is saddled, this metal profile can be designed in a manner known per se and customary with its outer contour complementary to the inner contour of the chamber of the hollow plastic profile to be reinforced, can resiliently abut the inner walls of the reinforced chamber of the hollow plastic profile or can finally with stiffening and / or be resilient axial beads.

Ein wesentlicher Vorteil der Sattlung des Metallprofils liegt jedoch darin, daß das solcherart gesattelte Metallprofil nicht mehr an allen Wänden der zu verstärkenden Kammer anliegen muß, um eine zufriedenstellende Verstärkung des Kunststoffhohlprofils zu bewirken. Dies eröffnet die Möglichkeit, das Metallprofil durch Rückbiegungen des Profilblechs unter Bildung von Doppelwandstrukturen auf bestimmten Profilwänden spürbar zu verstärken. Diese Rückfaltung erfolgt dabei vorzugsweise so, daß sich die beiden Wände der durch Rückbiegen des Profilblechs erzeugten Doppelwände nicht berühren, sondern einen Abstand in der Grössenordnung von ca. 1 bis 10 Materialstärken beibehalten, wodurch trotz erheblicher Versteifung in der Wandebene für das Gesamtprofil quer zu dieser Wandebene eine gewisse Federelastizität in durchaus erwünschter Weise beibehalten werden kann.A major advantage of the saddling of the metal profile is, however, that the metal profile saddled in this way no longer has to rest on all walls of the chamber to be reinforced in order to bring about a satisfactory reinforcement of the hollow plastic profile. This opens up the possibility of bending the metal profile by bending the profile plate to form double-wall structures Reinforcing profile walls noticeably. This refolding is preferably carried out in such a way that the two walls of the double walls produced by bending back the profiled sheet do not touch each other, but maintain a distance of the order of about 1 to 10 material thicknesses, so that despite the considerable stiffening in the wall plane for the overall profile transverse to it Wall level a certain spring elasticity can be maintained in a very desirable manner.

Das Satteln des Metallprofiles an einem oder mehreren Axialstegen innerhalb einer Kammer des Kunststoffhohlprofils kann in mehreren Arten realisiert werden. So genügt bereits ein einziger T-förmiger Axialsteg, der durch den Axialschlitz des Metallprofils sozusagen hindurchgreift zur formschlüssigen Fixierung der zu beiden Seiten des Axialschlitzes liegenden Bereiche des Metallprofils gegen die entsprechende Innenwandung der Kammer.Bei dieser Ausführungsform hatte sich gezeigt, daß bereits eine weitgehend flächige Anlage des Metallprofiles an zwei vorzugsweise angrenzenden und insbesondere über Eck stehenden Innenwandungen der Kammer ausreichen, um das verstärkte Kunststoffhohlprofil insgesamt gesehen hinreichend zu stabilisieren. Da der Axialsteg des Kunststoffhohlprofiles prinzipiell an jeder beliebigen Innenwandung der entsprechenden Kammer des Kunststoffhohlprofiles vorgesehen werden kann, ist es möglich, seine einstückige Anbindung an der Innenwand der Kammer vom Verwendungszweck und den zu erwartenden Belastungscharakteristiken abhängig zu machen. Sofern zum Beispiel die maßgeblich durch ein Verbundglassystem auf einen unteren Fensterrahmen wirkende Belastung berücksichtigt werden soll, ist es vorteilhaft den Axialsteg an der zur Krafteinwirkung nächstliegenden dazu etwa senkrecht verlaufenden Innenwandung der entsprechenden Kammer des Kunststoffhohlprofiles vorzusehen.The saddling of the metal profile on one or more axial webs within a chamber of the hollow plastic profile can be realized in several ways. A single T-shaped axial web, which extends through the axial slot of the metal profile so to speak, is sufficient for the form-fitting fixing of the areas of the metal profile lying on both sides of the axial slot against the corresponding inner wall of the chamber. In this embodiment, it had been shown that a largely flat surface Contact of the metal profile with two preferably adjacent and in particular corner internal walls of the chamber are sufficient to sufficiently stabilize the reinforced plastic hollow profile as a whole. Since the axial web of the hollow plastic profile can in principle be provided on any inner wall of the corresponding chamber of the hollow plastic profile, it is possible to make its one-piece connection to the inner wall of the chamber dependent on the intended use and the expected load characteristics. If, for example, the load that is to be taken into account decisively through a laminated glass system is to be taken into account, it is advantageous to provide the axial web on the inner wall of the corresponding chamber of the hollow plastic profile that is approximately perpendicular to the action of force.

Eine Stabilisierung des eingeschobenen Metallprofiles gegenüber zwei Innenwandungen hat dabei den Vorteil einerseits die maßgebenden Krafteinwirkungen auf das Kunststoffhohlprofil gut zu übertragen und zu egalisieren und bringt anderseits eine erhebliche Material- und Kostenreduzierung im Vergleich zu einem der vollständigen Innenkontur einer Kammer folgenden Metallprofil.Stabilizing the inserted metal profile with respect to two inner walls has the advantage on the one hand of transferring and equalizing the decisive forces acting on the hollow plastic profile and on the other hand brings a considerable reduction in material and costs compared to a metal profile that follows the complete inner contour of a chamber.

Da verständlicherweise jeder weitere Formschluß zwischen dem eingeschobenen Metallprofil und dem Axialsteg bzw. der Kammerinnenwandung die Stabilität und die Durchbiegungseigenschaften des Kunststoffhohlprofiles verbessert, wird angestrebt, im Bereich des Axialsteges einen mehrfachen Formschluß, z.B. nach Möglichkeit einen dreifachen Formschluß, zu erreichen. Bei einem T-förmigen Axialsteg mit einer zum Innenbereich der Kammer zeigenden Nut, wird daher vorteilhafterweise eine Versteifungssicke des normalerweise doppelwandigen Metallprofiles so geformt, daß diese mindestens zu einer einseitigen formschlüssigen Anlage in der Nut des T-förmigen Axialsteges gelangt. Die weiteren Formschlußverbindungen zwischen dem Axialsteg bzw. der Innenwand der Kammer und dem Metallhohlprofil werden vorzugsweise so konzipiert, daß sie eine andere Kraftverbindungsrichtung ergeben als bereits vorhandene Formschlüsse.Since, of course, every further positive connection between the inserted metal profile and the axial web or the chamber inner wall improves the stability and the deflection properties of the hollow plastic profile, the aim is to have a multiple positive connection in the area of the axial web, e.g. if possible to achieve a triple form fit. In the case of a T-shaped axial web with a groove pointing towards the interior of the chamber, a stiffening bead of the normally double-walled metal profile is therefore advantageously shaped such that it reaches at least one positive engagement in the groove of the T-shaped axial web. The other positive connections between the axial web or the inner wall of the chamber and the metal hollow profile are preferably designed so that they result in a different direction of force connection than already existing positive connections.

Eine andere Art der Formschlußverbindung zwischen einem verstärkenden Metallprofil und der Innenwand einer Kammer wird beispielsweise durch einen oder mehrere Axialstege an einer Innenwandung der Kammer erzeugt, wobei auf der diametral gegenüberliegenden Innenwand der Kammer ebenfalls ein oder mehrere vorzugsweise symmetrisch dazu angeordnete Axialstege vorhanden sind. Das Metallprofil sollte dabei im wesentlichen mit entsprechendem Spiel zur Innenwandung der Innenkontur der Kammer folgen. Die Axialschlitzung des Metallprofiles liegt hierbei jedoch frei, das heißt, daß sie nicht von den Axialstegen hintergriffen wird. Vielmehr erfährt die etwa komplementäre Sickenkontur des Metallprofiles im Bereich der Axialstege durch die relativ zueinander bewegbaren, an den Axialschlitz des Metallprofiles angrenzenden Schenkel des Metallprofiles eine federartige Anlage.Another type of interlocking connection between a reinforcing metal profile and the inner wall of a chamber is produced, for example, by one or more axial webs on an inner wall of the chamber, one or more preferably arranged symmetrically axial webs on the diametrically opposite inner wall of the chamber. The metal profile should be essentially with appropriate play follow the inner contour of the chamber towards the inner wall. However, the axial slit of the metal profile is exposed here, which means that it is not engaged by the axial webs. Rather, the approximately complementary bead contour of the metal profile in the region of the axial webs experiences a spring-like contact through the legs of the metal profile that are movable relative to one another and adjoin the axial slot of the metal profile.

Die Profile der hier beschriebenen Art werden vorzugsweise für den Bau von Fenstern und Türen, und zwar sowohl von Stöcken als auch von Flügeln und Rahmen unterschiedlicher Art, verwendet.The profiles of the type described here are preferably used for the construction of windows and doors, both of sticks and of sashes and frames of different types.

Die Erfindung ist im folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 im Querschnitt und in schematischer Darstellung ein mit einem gesattelten Metallprofil verstärktes Kunststoffhohlprofil, nämlich den Unterholm eines Fensterflügels,
  • Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch ein Kunststoffhohlprofil nach Fig. 1, in dem durch die Konturgebung des eingezogenen Metallprofiles ein dreifacher Formschluß erzeugt wird, und
  • Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine Innenkammer des Kunststoffhohlprofiles mit einem unterschiedlichen Formhintergriff zu den
The invention is explained in more detail below using several exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show it:
  • 1 in cross section and in a schematic representation a reinforced with a saddled metal profile plastic hollow profile, namely the lower beam of a window sash,
  • Fig. 2 is a sectional view through a plastic hollow profile according to Fi g. 1, in which a triple positive connection is generated by the contour of the retracted metal profile, and
  • Fig. 3 is a sectional view through an inner chamber of the hollow plastic profile with a different shape behind the

Beispielen nach Fig. 1 und 2.Examples according to FIGS. 1 and 2.

Das in der Fig. 1 im Querschnitt schematisch dargestellte verstärkte Verbundprofil 1 besteht aus einem Kunststoffhohlprofil 2, bei dem die Verstärkung durch ein axial eingeschobenes Metallprofil 3 bewirkt ist. Die Kammer 4, in die das Metallprofil 3 eingeschoben ist, ist von weiteren Außenkammern 5 umgeben, die wärmeisolierenden und anderen hier im gegebenen Zusammenhang nicht interessierenden Zwecken dienen. Die zu verstärkende Kammer 4 des Kunststorfhohlprofils 2 weist, von einer hier nicht interessierenden Vertiefung 6 abgesehen, im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf. Das Metallprofil 3 ist mit seiner Außenkontur komplementär zu drei der vier Innenwandflächen der Kammer 4 ausgebildet, nämlich in der Darstellung der Fig. 1 komplementär zur oberen Innenwand 7, zur linken Innenwand 8 und zur rechten Innenwand 9 der Kammer 4. Dadurch weist das Metallprofil 3 im wesentlichen die Form eines nach unten offenen U-Profils auf, das mit den Kanten seiner Seitenschenkel auf der unteren vierten Innenwand 10 der Kammer 4 des Kunststoffhohlprofils 2 aufsteht. Dabei ist dieses im wesentlichen als U-Profil ausgebildete Metallprofil 3 durch Rückbiegungen des Profilsblechs unter Bildung von Doppelwandstrukturen 11,12 und 13,14 als in sich geschlossenes Hohlkammerprofil ausgebildet. Dabei sind insbesondere die unteren Rückbiegungsbereiche 15,16 des Metallprofils 3 im Querschnitt zumindest im wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet, so daß eine Gleitkufe entsteht, die beim Einschieben des Metallprofils 3 in eine Kammer 4 mit Ist-Untermaß das Metallprofil 3 auf der unteren Innenwandfläche 10 der Kammer 4 dem Einschieben kaum einen Reibungswiderstand entgegensetzt.The reinforced composite profile 1 shown schematically in cross section in FIG. 1 consists of a hollow plastic profile 2, in which the reinforcement is brought about by an axially inserted metal profile 3. The chamber 4, into which the metal profile 3 is inserted, is surrounded by further outer chambers 5 which serve for heat insulation and other purposes which are not of interest here in the given context. The chamber 4 of the hollow plastic profile 2 to be reinforced has, apart from a recess 6 of no interest here, essentially a rectangular cross section. The metal profile 3 is designed with its outer contour complementary to three of the four inner wall surfaces of the chamber 4, namely in the illustration of FIG. 1 complementary to the upper inner wall 7, the left inner wall 8 and the right inner wall 9 of the chamber 4. As a result, the metal profile 3 essentially the shape of a downwardly open U-profile, which stands with the edges of its side legs on the lower fourth inner wall 10 of the chamber 4 of the hollow plastic profile 2. This metal profile 3, which is essentially designed as a U-profile, is formed as a self-contained hollow chamber profile by bending the profile sheet back to form double-wall structures 11, 12 and 13, 14. In particular, the lower rebend regions 15, 16 of the metal profile 3 are at least substantially arcuate in cross section, so that a skid is formed which, when the metal profile 3 is inserted into a chamber 4 with an actual undersize, the metal profile 3 on the lower inner wall surface 10 of the chamber 4 there is hardly any frictional resistance to the insertion.

Das Hohlkammer-Metallprofil 3 weist axial vollkommen durchgehend an seiner Oberseite einen Axialschlitz 17 auf, durch den formschlüssig ein Axialsteg 18 hindurchgreift, der einstückig auf dem Kunststoffhohlprofil 2 an der oberen Innenwand 7 der Kammer 4 angeformt ist. Der formschlüssig in den Schlitz 17 des Metallprofils 3 eingreifende Axialsteg 18 weist ein ebenfalls axial durchgehend ausgebildete Nut 19 auf, die so bemessen ist, daß der Axialsteg transversal kaum merklich federelastisch verformbar ist.The hollow-chamber metal profile 3 has an axial slot 17 on its upper side which is completely continuous which engages positively through an axial web 18 which is integrally formed on the hollow plastic profile 2 on the upper inner wall 7 of the chamber 4. The form-fittingly engaging in the slot 17 of the metal profile 3 axial web 18 has a likewise axially continuous groove 19 which is dimensioned such that the axial web is hardly noticeably resiliently deformable transversely.

Am Axialsteg 18 sind nach Art von Außenflanschen und im Querschnitt zumindest im wesentlichen T-förmig Axialschienen 20,21 angeformt, die das Metallprofil 3 zu beiden Seiten des Axialschlitzes 17 im Metallprofil 3 formschlüssig hintergreifen. Dabei sind die Axialschienen 20,21 in Querrichtung zumindest so breit ausgebildet, daß sie einen guten und zuverlässigen Formschluß zum hintergriffenen Metallprofil 3 gewährleisten. Gleichzeitig liegt das Metallprofil 3 in diesen hintergriffenen Bereichen 22,23 auch flächig bündig an der oberen Innenwand 7 der Kammer 4 des Kunststoffhohlprofils 2 an. Dabei weisen die flanschartigen Axialschienen 20,21 an ihren Außenkanten je eine Axialrippe 24,25 auf, die nur Bruchteile eines Millimeters hoch sind, in Richtung der hintergriffenen Abschnitte 22,23 des Metallprofils 3 vorspringen und primär dem Zweck dienen, die beim axialen Einschieben des Metallprofils 3 in die Kammer 4 auftretenden Reibungswiderstände zu verringern. Entsprechende Axialrippen sind in einer in der Fig. 1 nicht dargestellten Weise vorzugsweise auch auf der gegenüberliegenden Innenwandfläche 7 der Kammer 4 ausgebildet.On the axial web 18, in the manner of outer flanges and in cross section, at least essentially T-shaped axial rails 20, 21 are integrally formed, which engage the metal profile 3 on both sides of the axial slot 17 in the metal profile 3 in a form-fitting manner. The axial rails 20, 21 are at least so wide in the transverse direction that they ensure a good and reliable positive connection to the metal profile 3 that is engaged behind. At the same time, the metal profile 3 also lies flush against the upper inner wall 7 of the chamber 4 of the hollow plastic profile 2 in these recessed areas 22, 23. The flange-like axial rails 20, 21 each have an axial rib 24, 25 on their outer edges, which are only a fraction of a millimeter high, project in the direction of the engaging portions 22, 23 of the metal profile 3 and primarily serve the purpose of axially inserting the To reduce metal profile 3 in the chamber 4 occurring frictional resistances. Corresponding axial ribs are preferably also formed on the opposite inner wall surface 7 of the chamber 4 in a manner not shown in FIG. 1.

Schließlich weist das Metallprofil 3 noch eine parallel zur Längsachse des Metallprofils verlaufende nicht flachgedrückte Versteifungssicke 26 auf, die sich über die gesamte axiale Länge des Metallprofils 3 erstreckt.Finally, the metal profile 3 also has a non-flattened stiffening bead 26 which runs parallel to the longitudinal axis of the metal profile and extends over the entire axial length of the metal profile 3.

Das Kunststoffhohlprofil 2 besteht aus PVC, während das Metallprofil 3 aus verzinktem Stahlblech hergestellt ist.The hollow plastic profile 2 is made of PVC, while the metal profile 3 is made of galvanized sheet steel.

Wie bereits eingangs dargestellt, wurde an dem in Fig. 1 gezeigten gesattelt verstärkten Verbundprofil bei einem simulierten Winddruck von 0,9 kN/m2 an den Stirnseiten zwischen der Außenwandfläche 13 des Metallprofils 3 und der Innenwandfläche 9 der Kammer 4 eine maximale Abhebung von nur 0,55 mm gemessen. Solche Werte sind von seriengefertigt verschraubten Verbundprofilen dieser Art nicht zu erreichen.As already mentioned at the beginning, a saddle reinforced composite profile shown in FIG. 1 with a simulated wind pressure of 0.9 kN / m 2 on the end faces between the outer wall surface 13 of the metal profile 3 and the inner wall surface 9 of the chamber 4 had a maximum lift of only 0.55 mm measured. Such values cannot be achieved with series-produced bolted composite profiles of this type.

Das Kunststoffhohlprofil nach Fig. 2 entspricht bruchstückartig dem Kunststoffhohlprofil nach Fig. 1. In Fig. 2 ist jedoch ein gegen Fig. 1 geändertes Metallprofil 3 in die Kammer 4 eingeschoben, das einen weiteren und damit dreifachen Formschluß zwischen dem Axialsteg 18 und dem Metallprofil 3 erlaubt. Zu diesem Zweck ist in der innenliegenden Profilwand der Doppelwandstruktur 13' und 14' eine Versteifungssicke 30 vorgesehen, die jedoch in die im Axialsteg 18 ausgebildete Nut 19 hineinragt. Im Beispiel liegt die Versteifungssicke 30 an dem linken U-Schenkel der Nut 19 an. Obwohl ein weitergehender Formschluß der Versteifungssicke 30 der Nut 19 möglich ist, wird dies weitgehend vermieden, um die Reibungskräfte beim Einschieben des Metallprofiles in die Kammer relativ günstig zu halten. Der linksseitige Formschluß in der Nut 19 ermöglicht es daher zusätzlich zu den bereits zwischen den Axialschienen 20 bzw. 21 und den hintergriffenen Bereichen 22 bzw. 23 bestehenden Formschlüssen, horizontal gerichtete Kräfte und daraus resultierende Biegebeanspruchungen des Kunststoffprofiles besser aufzunehmen. Dieser weitere Formschluß ist daher primär senkrecht zu der hauptsächlich zur Egalisierung von vertikal einwirkenden Kraftkomponenten vorgesehenen Formschlußverbindung an den Bereichen 22 und 23 ausgerichtet.The plastic hollow profile according to FIG. 2 corresponds in fragments to the plastic hollow profile according to FIG. 1. In FIG. 2, however, a metal profile 3 changed from FIG. 1 is inserted into the chamber 4, which provides a further, and therefore triple, form fit between the axial web 18 and the metal profile 3 allowed. For this purpose, a stiffening bead 30 is provided in the inner profile wall of the double wall structure 13 'and 14', but it projects into the groove 19 formed in the axial web 18. In the example, the stiffening bead 30 rests on the left U-leg of the groove 19. Although a further positive engagement of the stiffening bead 30 of the groove 19 is possible, this is largely avoided in order to keep the frictional forces relatively cheap when the metal profile is inserted into the chamber. The left-hand positive connection in the groove 19 therefore makes it possible, in addition to the positive connections already existing between the axial rails 20 and 21 and the areas 22 and 23, to better absorb horizontally directed forces and the resulting bending stresses of the plastic profile. This further positive locking is therefore primarily perpendicular to that mainly for the equalization of vertically acting force components provided form-fitting connection aligned at the areas 22 and 23.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß eine Zweiflächenstabilisierung des Metallprofiles 3 gegenüber den Innenwandungen 7 und 8 im Beispiel nach Fig. 2 vollkommen ausreichen, um die einwirkenden Kräfte aufnehmen zu können. Aus diesem Grunde reichen die Doppelwandstrukturen 13' und 14' auf der rechten Seite des Metallprofiles 3 nicht bis zur Innenwand 10. Die Doppelwandstruktur 13', 14' liegt daher lediglich an der Innenwand 9 geringfügig an oder hat dazu einen Führungsabstand.In practice it has been shown that a two-surface stabilization of the metal profile 3 with respect to the inner walls 7 and 8 in the example according to FIG. 2 is completely sufficient to be able to absorb the acting forces. For this reason, the double-wall structures 13 'and 14' on the right side of the metal profile 3 do not extend to the inner wall 10. The double-wall structure 13 ', 14' therefore only lies slightly against the inner wall 9 or has a guide distance from it.

Während in den Beispielen nach den Fig. 1 und 2 der zweifache Formschluß mit einem Axialsteg 19 in erster Linie auf die Aufnahme von vertikal einwirkenden Kräften ausgerichtet war, eignet sich die Ausführungsform nach der Fig. 3 vor allen Dingen zum Ausgleich horizontal einwirkender Kräfte, im Beispiel insbesondere von links einwirkender Kräfte. In der etwa rechteckförmigen Kammer 4 ist sowohl an einer oberen Innenwand 31 als auch an einer diametral gegenüberliegenden unteren Innenwand 32 ein Axialsteg 35 bzw. 34 angeformt. Diese Axialstege 35 bzw. 34 weisen einen relativ geringen Abstand zur vertikal verlaufenden Innenwand 33 auf, wobei in diesem Zwischenraum ein Hinterschnitt 36 gebildet wird. Das in diesem Fall verwendete Metallprofil 3 hat ein einwandiges Hohlprofil mit einem Axialschlitz 17', der im Beispiel auf der rechten Seite der Kammer vorgesehen ist und sozusagen in die Zeichenebene hinein verläuft. Die an den Axialschlitz 17 angrenzenden Schenkel 47 und 48 des Metallprofils 3 können daher eine Art Federbewegung in Richtung der Breite des Axialschnittes 17' ausführen. Im Bereich der entsprechenden Axialstege 34 und 35 des Kunststoffhohlprofiles 2 weist das Metallprofil abgerundete, U-förmige Sicken 38 auf. Diese im Beispiel weiter in den Innenraum der Kammer 4 ragenden Sicken 38 bilden mit den Axialstegen 34 bzw. 35 zwei formschlüssige Eingriffsbereiche zwischen dem Kunststoffhohlprofil und dem Metallprofil. Ergänzend hierzu ist ein weiterer Formschluß im Bereich des Hinterschnitts 36,der an den entsprechenden Axialsteg 34 bzw. 35 angrenzt, und dem etwa vertikal verlaufenden Wandungsbereich des Metallprofils 3 vorhanden. Im Bereich des Hinterschnittes 36 ist das Metallprofil 3 nach Möglichkeit mit geringfügigem Untermaß gehalten, damit zum Einschieben des gesamten Metallprofiles 3 ein kraftschlüssiges Verengen des Axialschlitzes 17' mit nachfolgender Spreizbewegung der Schenkel 47 und 48 ausreicht. Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden sowohl vertikal als auch horizontal einwirkende Kräfte durch das verstärkende Metallprofil soweitgehend egalisiert, daß Abhebungen des Kunststoffhohlprofiles vom Metallprofil aufgrund von Durchbiegungen nur im vorausgehend erwähnten zulässigen Relationsbereich eintreten können.While in the examples according to FIGS. 1 and 2, the double positive locking with an axial web 19 was primarily aimed at absorbing vertically acting forces, the embodiment according to FIG. 3 is particularly suitable for compensating for horizontally acting forces, in Example especially from the left. In the approximately rectangular chamber 4, an axial web 35 or 34 is formed both on an upper inner wall 31 and on a diametrically opposite lower inner wall 32. These axial webs 35 and 34 are at a relatively small distance from the vertical inner wall 33, an undercut 36 being formed in this intermediate space. The metal profile 3 used in this case has a single-walled hollow profile with an axial slot 17 ', which is provided in the example on the right side of the chamber and runs, so to speak, into the plane of the drawing. The legs 47 and 48 of the metal profile 3 adjoining the axial slot 17 can therefore perform a type of spring movement in the direction of the width of the axial section 17 '. In the area of the corresponding axial webs 34 and 35 of the Plastic hollow profile 2, the metal profile has rounded, U-shaped beads 38. In the example, these beads 38 projecting further into the interior of the chamber 4 form, with the axial webs 34 and 35, two form-fitting engagement areas between the hollow plastic profile and the metal profile. In addition to this, there is a further positive connection in the area of the undercut 36, which adjoins the corresponding axial web 34 or 35, and the approximately vertical wall area of the metal profile 3. In the area of the undercut 36, the metal profile 3 is kept with a slight undersize, if possible, so that a force-fitting narrowing of the axial slot 17 'with subsequent spreading movement of the legs 47 and 48 is sufficient for inserting the entire metal profile 3. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, both vertical and horizontal forces are equalized by the reinforcing metal profile to such an extent that the plastic hollow profile can be lifted off the metal profile due to deflections only in the aforementioned permissible relation range.

Claims (11)

1. Durch ein axial eingeschobenes axiälschlitzartig einseitig offenes hohles Metallprofil verstärktes im Querschnitt geschlossenes Kunststoffhohlprofil, gekennzeichnet durch mindestens einen am Kunststoffhohlprofil (2) nach innen in die durch das Metallprofil (3) verstärkte Kammer (4) hinein vorspringenden und sich zumindest im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Profile (2,3) erstreckenden Axialsteg (18;34,35), der mit dem an mindestens zwei, insbesondere angrenzenden, Innenwandungen (7,8,9;31,32,33) der Kammer (4) des Kunststoffhohlprofiles (2) anliegenden Metallprofil (3) einen formschlüssigen Hintergriff (20,22;21,23;35,38; 34,38) bildet.1. By an axially inserted axial slot-like hollow metal profile open on one side reinforced plastic cross-section closed in cross-section, characterized by at least one on the plastic hollow profile (2) inwards into the chamber (4) reinforced by the metal profile (3) and projecting at least essentially over the Total axial length of the profiles (2, 3) extending axial web (18; 34, 35), which with the at least two, in particular adjacent, inner walls (7, 8, 9; 31, 32, 33) of the chamber (4) of the Plastic hollow profile (2) adjacent metal profile (3) forms a positive engagement (20,22; 21,23; 35,38; 34,38). 2. Durch ein axial eingeschobenes axialschlitzartig einseitig offenes hohles Metallprofil verstärktes im Querschnitt geschlossenes Kunststoffhohlprofil, gekennzeichnet durch einen am Kunststoffhohlprofil (2) nach innen in die durch das Metallprofil (3) verstärkte Kammer (4) hinein vorspringenden und sich zumindest im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Profile (2,3) erstreckenden Axialsteg (18), der formschlüssig durch den Axialschlitz (17) im Metallprofil (3) hindurchgreift und an dem nach Art von Außenflanschen und im Querschnitt zumindest im wesentlichen T-förmig Axialschienen (20,21) angeformt sind, die das Metallprofil (3) zu beiden Seiten des Axialschlitzes (17) formschlüssig hintergreifen, während das Metallprofil (3) zumindest in diesem Bereich (22,23) des formschlüssigen Hintergriffs auch bündig an der Innenwand (7) der Kammer (4) des Kunststoffhohlprofils (2) anliegt, an der der Axialsteg (17) angeformt ist.2. Reinforced by an axially inserted axially slot-like hollow metal profile reinforced on one side closed hollow profile, characterized by a on the plastic hollow profile (2) inwardly into the reinforced by the metal profile (3) chamber (4) projecting and at least substantially over the entire axial length of the profiles (2, 3) extending axial web (18), which engages positively through the axial slot (17) in the metal profile (3) and on the axial rails (20, 21), at least essentially T-shaped, in the manner of external flanges and in cross section ) are integrally formed, which engage the metal profile (3) on both sides of the axial slot (17) in a form-fitting manner, while the metal profile (3) at least in this area (22, 23) of the form-fitting rear grip also flush with the inner wall (7) of the chamber ( 4) of the hollow plastic profile (2), on which the axial web (17) is molded. 3. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der formschlüssige Hintergriff (35,38;34,38) an zwei gegenüberliegenden Innenwandungen (31,32) der Kammer (4) im wesentlichen senkrecht zur Axialerstreckung des Axialschlitzes (17') vorgesehen ist.3. Reinforced K unststoffhohlprofil according to claim 1, characterized in that the positive engagement grip (35,38; 34,38) on two opposite inner walls (31,32) of the chamber (4) substantially perpendicular to the axial extent of the axial slot (17 ') is provided. 4. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Axialstege (18;34,35) der Kammer (4) im Bereich des formschlüssigen Hintergriffs einen mehrfachen Formschluß (20,22;21,23;19,30;31,39;32,39) mit dem Metallprofil (3), insbesondere einen dreifachen Formschluß, bilden.4. Reinforced hollow plastic profile according to one of claims 1 to 3, characterized in that the / the axial webs (18; 34,35) of the chamber (4) in the region of the positive engagement a multiple positive connection (20,22; 21,23; 19th , 30; 31.39; 32.39) with the metal profile (3), in particular a triple form fit. 5. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Metallprofils (3) im wesentlichen komplementär zur Innenkontur (7,8,9,10) oder nur zu einem Teil der Fläche (7,8,9) der Innenkontur der verstärkten Kammer (4) des Kunststoffhohlprofils (2) komplementär ausgebildet ist.5. Reinforced hollow plastic profile according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the outer contour of the metal profile (3) is essentially complementary to the inner contour (7,8,9,10) or only to a part of the area (7,8,9) of the inner contour of the reinforced chamber (4) of the hollow plastic profile ( 2) is complementary. 6. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Metallprofil (3) durch Rückbiegungen in der Weise doppelwandig (11,12;13,14) ausgebildet ist, daß sich die Doppelwandbleche (11,12 bzw. 13,14) nicht berühren.6. Reinforced hollow plastic profile according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the metal profile (3) is made double-walled (11, 12; 13, 14) by back bends in such a way that the double-wall sheets (11, 12 and 13, 14) do not touch. 7. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwände (11,12;13,14) einen Abstand voneinander haben, der dem ein- bis zehnfachen der Materialwandstärke des Metallprofils (3) entspricht und daß die Rückbiegungsbereiche (15,16) im Querschnitt zumindest im wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet sind.7. Reinforced plastic hollow profile according to claim 6, characterized in that the double walls (11, 12; 13, 14) are at a distance from one another which corresponds to one to ten times the material wall thickness of the metal profile (3) and that the rebend areas (15, 16 ) are at least substantially arcuate in cross section. 8. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch mindestens eine in mindestens einer Längswand des Metallprofils (3) ausgebildete, parallel zur Längsachse des Metallprofils verlaufende, offene und nicht flachgedrückte Versteifungssicke (26;30), die sich zumindest im wesentlichen über die gesamte Länge des Metallprofils erstreckt.8. Reinforced hollow plastic profile according to one of claims 1 to 7,
characterized by at least one open and not flattened stiffening bead (26; 30) formed in at least one longitudinal wall of the metal profile (3) and running parallel to the longitudinal axis of the metal profile and extending at least essentially over the entire length of the metal profile. 9. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallprofil (3) an mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden oder aneinander grenzenden Innenwänden (8,9;7,8;31,32) der verstärkten Kammer (4) des Kunststoffhohlprofils (2) federnd anliegt.9. Reinforced hollow plastic profile according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the metal profile (3) rests resiliently on at least two diametrically opposed or adjacent inner walls (8.9; 7.8; 31.32) of the reinforced chamber (4) of the hollow plastic profile (2). 10. Verstärktes Kunststoffhohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialschienen (20,21) an ihren Außenkanten mit jeweils mindestens einer Axialrippe (24,25) versehen sind, die mit geringer Höhe zum hintergriffenen Metallprofil (3) hin vorspringen.10. Reinforced hollow plastic profile according to one of claims 1 to 9,
characterized,
that the axial rails (20, 21) are provided on their outer edges with at least one axial rib (24, 25), which project at a low height towards the metal profile (3) that engages behind. 11. Rahmen, insbesondere Fenster- oder Türrahmen, gekennzeichnet durch ein verstärktes Kunststoffhohlprofil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.11. Frame, in particular window or door frame, characterized by a reinforced plastic hollow profile (1) according to one of claims 1 to 10.
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