EP1555375A1

EP1555375A1 - Verbundprofil

Info

Publication number: EP1555375A1
Application number: EP04001031A
Authority: EP
Inventors: Erwin Brunnhofer
Original assignee: Technoform Caprano and Brunnhofer GmbH and Co KG
Current assignee: Technoform Caprano and Brunnhofer GmbH and Co KG
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-20

Abstract

Es wird ein Verbundprofil, insbesondere für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente angegeben, bei dem ein erstes Profilteil (20) und ein zweites Profilteil (30) durch ein als Verbindungsteil (40) ausgebildetes Isolierelement verbunden sind, wobei die Verbindung der Isolierteile mit dem Verbindungsteil durch einen Formschluß zwischen ersten und zweiten Halteelementen und einer ausgehärteten Verbindungsmasse (50) erfolgt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbundprofil, und insbesondere auf ein Verbundprofil für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente.

Verbundprofile für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente der in Rede stehenden Art weisen zwei Profilteile, ein Außenprofil und ein Innenprofil, die durch ein oder mehrere als Isolierelemente ausgebildete Verbindungsteile miteinander verbunden werden, auf. 90 % der heute üblichen Verbundprofile werden aus Aluminium hergestellt, wobei die Verbindung der Profilteile und der Isolierelemente durch ein Einrollen hergestellt wird, wie es zum Beispiel in der DE 1 101 734 beschrieben ist.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines solchen Verbundprofils am Beispiel von Fensterelementen. Eine Isolierglasscheibe 63 wird zwischen Dichtungen 61, 62 in einem Fensterrahmen gehalten, der aus Verbundprofilen gebildet ist. Ein Verbundprofil weist ein Profilteil 200 (Innenprofil), das über zwei als Verbindungsteile ausgebildete Isolierelemente 400, 500 mit einem weiteren Profilteil 300 (Außenprofil) verbunden ist, auf. An dem Profilteil 200 ist ein weiteres Profilteil 60 befestigt, das über die Dichtungen 61, 62 die Isolierglasscheibe 63 an dem aus den Teilen 200, 300, 400, 500 gebildeten Verbundprofil hält. Der gebäudeseitige Teil des Fensterrahmens wird von einem weiteren Verbundprofil aus den Profilteilen 700, 800, die über die als Verbindungsteile ausgebildeten Isolierelemente 900, 900 verbunden sind, gebildet. Die Dichtungen 65, 640 dichten den Zwischenraum zwischen den beiden Verbundprofilen ab. In Fig. 7 ist am Beispiel der Verbindung des Profilteils 300 mit dem Verbindungsteil 500 eine eingerollte Verbindung gezeigt. Das Profilteil 300 besteht wie die Profilteile 200, 700, 800 aus Aluminium. Ein im Querschnitt schwalbenschwanzförmiger Verbindungsteilverbindungsbereich 501 wird durch Formschluß in einer im Querschnitt schwalbenschwanzförmigen Nut gehalten, die von dem Verbindungsbereich 301, 302 gebildet wird. Die eine Seitenwand 301 des Profilteilverbindungsbereichs wird nach dem Einsetzen des Verbindungsteilverbindungsbereichs 501 in die zu diesem Zeitpunkt noch nicht schwalbenschwanzförmige Nut in Richtung der anderen Wand 302 durch Einrollen gedrückt, wie es zum Beispiel in der DE 1 101 734 beschrieben ist.

Die durch dieses Verbindungsverfahren hergestellten Verbundprofile stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn es darum geht, bessere thermische Werte zu erzielen und/oder unterschiedliche oder andere Werkstoffe wie Holz, Kunststoff, Stahl zusätzlich zu oder alternativ zu Aluminium für die Innenprofilteile und die Außenprofilteile zu benutzen.

Das Einrollen erfordert eine Profilgestaltung, bei der nur rund 50 % der Bautiefe des Verbundprofils durch die Isolierelemente gebildet werden können. Das reduziert bei gleicher Bautiefe des Verbundprofils die erzielbaren thermischen Werte.

Die Wanddicken müssen bei Innenprofilteilen und Außenprofilteilen aus Aluminium für einen sicheren Einrollprozeß größer sein als es für die statische Festigkeit notwendig ist. Das bedeutet, daß ungefähr 2 mm Wanddicke für ein sicheres Einrollen benötigt werden, während ungefähr 1,5 mm zur Erzielung der statischen Festigkeit ausreichend wären.

Wenn die Bautiefe der Isolierelemente zur Erzielung guter thermischer Werte groß gewählt wird, wächst die Bautiefe des Verbundprofils stark an. Die Folge ist, daß zum Beispiel Fenster mit kleinen Fügebreiten nicht mehr mit Dreh-Kipp-Beschlägen geöffnet werden können.

Große Bautiefen bei solchen Verbundprofilen erfordern außerdem größere Toleranzen bei der Bautiefe. Die Gründe liegen vor allem darin, daß bei Isolierelementen aus Kunststoff die Fertigungstoleranzen gegeben sind und daß auch nach der Fertigung noch Maßveränderungen durch Nachkristallisation und/oder Feuchtigkeitsaufnahme und/oder Feuchtigkeitsabgabe oder ähnliches auftreten.

Im Stand der Technik gibt es einige Ansätze, einzelne Merkmale eines solchen Verbundprofils zu verbessern, die nachfolgend beispielhaft genannt werden. Aus der EP 0 103 272 A2 ist ein Ausschäumverfahren bekannt. Aus der DE 1 260 105 ist ein geklebtes Verbundprofil bekannt. Aus der DE 75 22 009 U ist ein Verbundprofil bekannt, bei dem die Profilteile in Ausnehmungen einer Profilleiste einschnappen und die Sicherung durch einen aushärtbaren Kleber erfolgen soll. Aus der DE-OS 2 033 442, der DE-OS 27 12 956, der DE 34 23 712 Al und der US 3,393,487 sind jeweils Verbundprofile bekannt, die einen aushärtbaren Kunststoff bei Verbundprofilen verwenden. Aus der DE 100 33 861 Al ist ein Verbundprofil bekannt, bei dem das Isolierprofil in Längsrichtung eingeschoben und dann mit einem aushärtbaren Kunststoff verbunden wird.

Alle diese Ansätze haben ein Problem dahingehend, daß bei längerem Gebrauch ein Verlust der Schubfestigkeit in Längsrichtung auftritt. Bisher hat nur der oben beschriebene Einrollverbund, bei dem eine gute Rändelung an der Innenseite auf dem Aluminiumprofilteil vorgesehen ist, eine ausreichende Schubfestigkeit auch im Dauergebrauch. Die anderen beschriebenen Verbundprofile mit Ausschäumungen, Klebungen, geclipsten Verbundprofilen oder der Verwendung von aushärtbaren Kunststoffen versagen alle im Dauergebrauch aufgrund einer Alterung der ausgeschäumten Materialen, der Klebungen, des Gießharzes usw., was zu einem Verlust der Schubfestigkeit in Längsrichtung führt.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile der Verbundprofile wenigstens teilweise zu überwinden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verbundprofil nach Anspruch 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei dem Verbundprofil wird die Schubfestigkeit in Längsrichtung des Verbundprofils auch bei einem alterungsbedingten Versagen der Haftung zwischen der ausgehärteten Verbindungsmasse und den Profilteilen und/oder dem Verbindungsteil dadurch sichergestellt, daß über die ausgehärtete Verbindungsmasse ein Formschluß zwischen Formschlußelementen wie den ersten und zweiten Halteelementen hergestellt ist und bleibt. Dieser Formschluß besteht in allen Richtungen und nicht nur in der Längsrichtung. Da kein Einrollen mehr notwendig ist, können alle Materialen wie Aluminium, Holz, Kunststoff, Stahl in beliebiger Kombination für die Profilteile verwendet werden. Außerdem fallen konstruktive Beschränkungen, die durch das Einrollen notwendig waren, weg, so daß sowohl der Anteil der Profilteile an der Bautiefe des Verbundprofils reduziert werden kann als auch die Anordnung der Profilteilverbindungsbereiche und der Verbindungsteilverbindungsbereiche ohne die geometrischen Beschränkungen, die durch das Einrollen erzwungen werden, möglich sind.

Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1: eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung eines Fensterrahmens, der zwei Verbundprofile nach Ausführungsformen der Erfindung aufweist;
Fig. 2: in Ansicht a) die Ansicht aus Fig. 1, und in den Ansichten b) und c) vergrößerte Teilansichten von Details, die in Ansicht a) durch Umrandung markiert sind, in einer Abfolge von Schritten der Montage und dem Endzustand;
Fig. 3: schematisch in den Ansichten a) bis c) die Montage des in Fig. 1 auf der rechten Seite gezeigten Verbundprofils;
Fig. 4: eine Modifikation der Ausführungsform aus Fig. 1 in Ansichten, die den Ansichten aus Fig. 2 entsprechen;
Fig. 5: eine weitere Modifikation der Ausführungsform aus Fig. 1 in Ansichten, die den Ansichten aus Fig. 2 entsprechen;
Fig. 6: eine weitere Modifikation der Ausführungsform aus Fig. 1, wobei die Ansichten in a) und b) den Ansichten aus Fig. 2 b) und c) entsprechen, und Ansicht c) ein noch nicht gebogenes Blech mit Rändelung zeigt; und
Fig. 7: einen Fensterrahmen mit Verbundprofilen nach dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt einen Fensterrahmen mit Verbundprofilen nach Ausführungsformen der Erfindung. Die Verbundprofile erstrecken sich in ihrer Längsrichtung senkrecht zur Papierebene aus Fig. 1. Der Fensterrahmen weist zwei Verbundprofile auf. Ein erstes Verbundprofil weist ein erstes Profilteil 20 (Innenprofil) und ein zweites Profilteil 30 (Außenprofil) auf. Das erste Profilteil 20 ist durch ein als Verbindungsteil 40 ausgebildetes Isolierelement mit dem zweiten Profilteil 30 verbunden. Die Verbindung des ersten Profilteils und des zweiten Profilteils mit dem Verbindungselement wird durch eine ausgehärtete Verbindungsmasse 50 wie ein ausgehärtetes Gießharz oder ähnliches in einer weiter unten im Detail beschriebene Weise hergestellt. Derart bilden die Teile 20, 30, 40 ein Verbundprofil 10. An dem Verbundprofil 10 ist ein weiteres Profilteil 60 derart befestigt, daß eine Isolierglasscheibe 63 zwischen Dichtungen 61, 62 an diesem Verbundprofil 10 gehalten wird. Die so gebildete Baueinheit bildet den beweglichen Teil eines Fensterrahmens.

Der gebäudeseitige Teil des Fensterrahmens wird durch ein Verbundprofil 11 gebildet, das aus einem ersten Profilteil 11 und einem zweiten Profilteil 21, die über ein als Verbindungsteil 41 ausgebildetes Isolierelement verbunden sind. Der Zwischenraum zwischen den beiden Verbundprofilen wird durch die Dichtungen 64, 65 im geschlossenen Zustand des Fensters gedichtet. Die Verbindung der Teile 21, 31 und 41 wird wiederum in der später beschriebenen Weise durch eine aushärtbare Verbindungsmasse 50 hergestellt.

Die in Fig. 1 gezeigte Richtung x, d.h. die Richtung, in der sich das erste Profilteil 20 und das zweite Profilteil 30 gegenüberliegen, wird im folgenden als Querrichtung bezeichnet. Die Bautiefe der Verbundprofile bezeichnet die Bautiefe in Querrichtung. Die Richtung senkrecht zur Querrichtung und senkrecht zur Längsrichtung wird im folgenden als horizontale Richtung y bezeichnet (von links nach rechts in Fig.1). Die Definitionen der Längsrichtung, der Querrichtung und der horizontalen Richtung gelten für alle Figuren und die Beschreibung aller Ausführungsformen und Modifikationen.

In Fig. 2 ist in Ansicht a) die Ansicht aus Fig. 1 gezeigt, und in Ansicht b) ist eine vergrößerte Teilansicht eines Details, das in Ansicht a) durch Umrandung markiert ist, in einer Abfolge von Schritten der Montage und dem Endzustand gezeigt, und in Ansicht c) ist analog die vergrößerte Teilansicht des anderen umrandeten Details in Ansicht a) gezeigt.

Das erste Profilteil 20 weist einen ersten Profilteilverbindungsbereich auf, der in Fig. 2a) in der Umrandung gezeigt ist. Dieser erste Profilteilverbindungsbereich erstreckt sich über wenigstens einen Teil der Länge des ersten Profilteils 20 in der Längsrichtung, bevorzugterweise über die gesamte Länge des ersten Profilteils. Der erste Profilteilverbindungsbereich wird gebildet von einer Fügeausnehmung 22, die von zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Wänden 23, 24 begrenzt wird. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist eine der beiden Wände, nämlich die Wand 24, freistehend. Das Volumen der Fügeausnehmung 22 entspricht dem Volumen bis zu einer Linie, die in horizontaler Richtung die Oberkante der freistehenden Wand 24 berührt.

Auf einer der beiden Wände 23, 24 sind erste Formschlußelemente als Halteelemente 25 in Form von zahnartigen Vorsprüngen ausgebildet. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind drei in Längsrichtung angeordnete Reihen von Vorsprüngen vorgesehen. Die Mehrzahl von Vorsprüngen weist in Längsrichtung jeweils einen Abstand voneinander auf.

Der in Fig. 2 nicht im Detail gezeigte zweite Profilteilverbindungsbereich des ersten Profilteils 20 ist in ähnlicher Weise aufgebaut, wobei bei diesem beide die Fügeausnehmung begrenzenden Wände freistehend sind. Ob und wieviele Wände von der Fügeausnehmung freistehend, d.h. gegenüber dem Profilteil vorspringend, ausgebildet sein sollen, wird später im Zusammenhang mit einer Haltevorrichtung diskutiert.

Das Verbindungsteil 40 weist einen Verbindungsteilverbindungsbereich auf, der von einem Fügevorsprung 47 gebildet wird. Der Fügevorsprung wird als Vorsprung bezeichnet, da er in die Fügeausnehmung zum Verbinden des Profilteils und des Verbindungsteils einzuführen ist, d.h. von dem Verbindungsteil wenigstens insoweit vorspringen muß, daß ein solches Einführen möglich ist. Auf einer Seite des Fügevorsprungs 47 sind Formschlußelemente als zweite Halteelemente 45 in Form von Vorsprüngen ausgebildet. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind wiederum drei in Längsrichtung angeordnete Reihen von Vorsprüngen, die in Längsrichtung einen Abstand voneinander aufweisen, vorgesehen.

Im fertig montierten Zustand (die Abbildung ganz rechts in Ansicht c)) ist der Fügevorsprung 47 in die Fügeausnehmung 22 eingesetzt, die als Vorsprünge ausgebildeten ersten und zweiten Halteelemente 25, 45 sind einander zugewandt und überlappen in Längsrichtung gesehen nicht, und die Fügeausnehmung und der Zwischenraum zwischen der die ersten Halteelemente 25 aufweisenden Wand 23 und dem die zweite Halteelemente 45 aufweisenden Fügevorsprung 47 ist mit der ausgehärteten Verbindungsmasse 50, die vor dem Einsetzen in die Fügeausnehmung 22 in nicht ausgehärtetem Zustand eingefüllt wurde, gefüllt.

Aufgrund der in Längsrichtung durch die mit Abstand aufgereihten Vorsprünge besteht ein Formschluß zwischen den ersten und zweiten Halteelementen (Vorsprüngen) 25, 45 und der ausgehärteten Verbindungsmasse 50. Damit ist die Schubfestigkeit in Längsrichtung sichergestellt, und zwar unabhängig davon, ob die Haftung zwischen dem ersten Profilteil 20 und der Verbindungsmasse 50 und/oder zwischen dem Verbindungsteils 40 und der Verbindungsmasse 50 bestehen bleibt oder nicht.

Die Schubfestigkeit in Querrichtung und in horizontaler Richtung ist ebenfalls offensichtlich durch diesen Formschluß zwischen den Vorsprüngen 25, 45 und der Verbindungsmasse 50 sichergestellt, und zwar ebenfalls unabhängig von dem Bestehen einer Haftung der Verbindungsmasse 50 an dem ersten oder zweiten Profilteil 20, 30 und dem Verbindungsteils 40.

Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist der Verbindungsteilverbindungsbereich zusätzlich eine sich in Längsrichtung parallel zu dem Fügevorsprung 47 erstreckende Wand 48 auf, durch die zwischen dem Fügevorsprung 47 und der zusätzlichen Wand 48 ein Zwischenraum 49 gebildet wird. Die Breite des Zwischenraums 49 ist so bemessen, daß er minimal kleiner als die oder gleich zu der Breite der freistehenden Wand 24 ist. Wenn der Fügevorsprung 47 nun in die Fügeausnehmung 22 eingeführt wird, wird die freistehende Wand in den Zwischenraum 49 eingeführt, was nur unter Aufbringung einer Kraft geschehen kann, die den Zwischenraum 49 gegen die Elastizität des Fügevorsprungs 47 und der zusätzlichen Wand 48 aufbiegt. Dadurch entsteht, nachdem der Fügevorsprung 47 auf das gewünschte Maß in die Fügeausnehmung 22 eingeführt ist, eine Haltekraft durch die Reibung zwischen der freistehenden Wand 24, dem Fügevorsprung 47 und der zusätzlichen Wand 48, die die relative Positionierung zwischen dem ersten Profilteil 20 und dem Verbindungsteil 40 unabhängig von dem Aushärten der Verbindungsmasse 50 hält, sofern keine größere Kraft als diese Haltekraft dem entgegenwirkt. Bei dieser Ausführungsform bilden also die freistehende Wand 24, der Fügevorsprung 47 und die zusätzliche Wand 48 eine Halteeinrichtung. Daraus ergibt sich auch, daß für den Fall, daß eine Halteeinrichtung, bei der eine Wand festgeklemmt wird, vorgesehen sein soll, mindestens eine freistehende Wand vorhanden sein muß.

Wie aus der Alternative in Fig. 5 zu erkennen ist, ist eine solche Halteeinrichtung aber nicht zwingend notwendig. Bis zum Aushärten der Verbindungsmasse kann die relative Positionierung der Bauteile auch durch andere Mittel gehalten werden.

Das zweite Profilteil 30 weist einen Profilteilverbindungsbereich auf, der in Ansicht b) in größerem Detail gezeigt ist. Dieser Profilteilverbindungsbereich weist einen Fügevorsprung 37 auf, auf dem Formschlußelemente als zweite Halteelemente 35 in Form von Vorsprüngen in derselben Weise wie auf dem Fügevorsprung 49 vorgesehen sind. Das Verbindungsteil 40 weist einen weiteren Verbindungsteilverbindungsbereich auf, der in Ansicht b) ebenfalls im Detail gezeigt ist. Dieser Verbindungsteilverbindungsbereich weist eine Fügeausnehmung 42 auf, die in ähnlicher Weise wie die Fügeausnehmung 22 durch zwei sich in Längsrichtung erstreckende Wände 43, 44 begrenzt wird. Auf der einen Wand 44 sind Formschlußelemente als erste Halteelemente in Form von Vorsprüngen 45 in der gleichen Weise wie die Vorsprünge 25 vorgesehen. Der Formschluß zwischen dem zweiten Profilteil 30 und dem Verbindungsteils 40 wird in der selben Weise, wie sie bezüglich des Formschlusses zwischen dem ersten Profilteil 20 und dem Verbindungsteil 40 diskutiert wurde, nach dem Aushärten der Verbindungsmasse 50 hergestellt.

Eine Halteeinrichtung wird bei dem in Ansicht b) gezeigten Detail durch die freistehende Wand 34, die parallel zu dem Fügevorsprung 37 ausgebildet ist, und eine weitere freistehende Wand 46, die parallel zu der Wand 44 außerhalb der Fügeausnehmung 42 ausgebildet ist, gebildet. Die Wände 44, 46 bilden einen Zwischenraum 49, dessen Breite minimal kleiner als die oder gleich zu der Dicke der freistehenden Wand 34 ist, so daß analog zur vorher beschriebenen Halteeinrichtung eine Haltekraft zwischen diesen Wänden nach dem Einsetzen des Fügevorsprungs 37 in die Fügeausnehmung 32 erhalten wird.

Die Halteeinrichtung in der in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform besteht also aus einer freistehenden Wand an einem Bauteil, und zwei parallel verlaufenden Wänden an einem zweiten Bauteil, die einen Abstand aufweisen, der geringfügig kleiner ist als die oder gleich zu der Dicke der anderen freistehenden Wand ist, so daß nach dem Einführen der anderen freistehenden Wand in diesen Zwischenraum eine Haltekraft durch die Reibung erhalten wird. Natürlich müssen diese Wände so positioniert sein, daß die freistehende Wand in den Zwischenraum eingeführt ist bzw. wird, wenn der Fügevorsprung in die Fügeausnehmung eingeführt ist bzw. wird.

Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist das Verbindungsteil vier Verbindungsteilverbindungsbereiche auf. Je zwei Verbindungsteilsverbindungsbereiche sind dem ersten Profilteil 20 und dem zweiten Profilteil 30 zugeordnet. Die beiden Profilteile weisen entsprechend jeweils zwei Profilteilverbindungsbereiche auf, so daß insgesamt vier Verbindungsbereichspaare vorhanden sind. Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist zu bemerken, daß die Verbindungsbereiche nicht notwendigerweise in einer Ebene in der horizontalen Richtung liegen (siehe die Verbindungsbereiche zwischen dem ersten Profilteil 20 und Verbindungsteil 40).

Weiterhin ist zu beachten, daß der Anteil des Verbindungsteils 40, d.h. des Isolierelementes, an der Bautiefe wesentlich größer als beim Stand der Technik ist. Dieses wird möglich, da die Konstruktion nicht mehr die hohen, beim Einrollen auftretenden Kräfte etc. aufnehmen muß.

Die Probleme der Maßhaltigkeit in Querrichtung können auch auf sehr einfache Weise dadurch gelöst werden, daß die Fügevorsprünge bis zu dem gewünschten Maß in die Fügeausnehmungen eingeführt werden. Die Bauteile werden dann auf diesem gewünschten Maß in Querrichtung entweder durch eine externe Haltevorrichtung oder durch die oben beschriebenen integrierten Haltevorrichtungen gehalten, bis die Verbindungsmasse 50 ausgehärtet ist. Dadurch können die Fertigungstoleranzen der Bauteile ausgeglichen werden, die zum Beispiel aufgrund der Herstellung an unterschiedlichen Maschinen, aus leicht unterschiedlichen Materialien, der Nachkristallisation, Wasseraufnahme, Wasserabgabe etc. immer vorliegen. Es kann damit also eine Vielzahl von Verbundprofilen 10, 11 hergestellt werden, die unabhängig von diesen Toleranzen der Ausgangsmaterialien immer dasselbe Maß in Querrichtung (= Bautiefe) aufweisen.

Die eingangs beschriebenen Probleme der durch ein Einrollverfahren hergestellten Verbundprofile können also alle gelöst werden, ohne die Nachteile der eingangs beschriebenen Alternativlösungen einzuhandeln. Insbesondere können mehr als 50 % der Bautiefe des Verbundprofils mit dem Isolierelement versehen werden, die Wanddicken reduziert werden, beliebige Materialien für die Innenprofilteile und die Außenprofilteile kombiniert werden und gute thermische Werte ohne Erhöhung der Bautiefe erzielt werden, und gleichzeitig das auch bei den eingerollten Aluminiumprofilen bestehende Problem der Bautiefentoleranz überwunden werden. Gleichzeitig wird jedwedes Versagen der Schubfestigkeit in Längsrichtung durch ein altersbedingtes Versagen der Haftung des Verbindungsmaterials mit den Materialien der Profilteile und der Verbindungsteils ausgeschlossen.

Darüber hinaus werden zum Beispiel 5-Kopflösungen, wie sie in Fig. 1 und 2 für das Verbundprofil 11 gezeigt sind, problemlos möglich, die mit dem Einrollverfahren unmöglich gewesen wären.

Die Fügeausnehmung dient als Reservoir für die noch nicht ausgehärtete Verbindungsmasse. Es sollte lediglich sichergestellt werden, daß das eingefüllte Volumen der Verbindungsmasse nicht das Volumen der Fügeausnehmung überschreitet. Bevorzugterweise liegt das Volumen der eingefüllten Verbindungsmasse unterhalb des Volumens, das nach Abzug des Volumens des Volumens des eingefügten Fügevorsprungs in die Fügeausnehmung noch verbleibt (siehe Fig. 2b), rechte Abbildung). Zumindest aber liegt das Volumen unterhalb des Volumens, das zwischen dem eingesetzten Fügevorsprung und der gegenüberliegenden Wand der Fügeausnehmung verbleibt (siehe Fig. 2c), rechte Abbildung).

Ein weiterer Vorteil der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform liegt darin, daß das Zusammenfügen der Bauteile in Querrichtung erfolgt, d.h. daß kein Einschieben von wie auch immer gearteten Vorsprüngen, Bauteilen, Schwalbenschwänzen, Verbindungselementen oder ähnlichem in Längsrichtung der Verbundprofile erfolgen muß, wie dieses bei herkömmlichen Lösungen mit Einrollen und vielen anderen herkömmlichen Lösungen der Fall ist. Damit ist ein weiteres Toleranzproblem gelöst.

Als Materialien für die Profilteile 20, 21, 30, 31 können alle Materialien frei ausgewählt werden, z.B. Holz, Stahl, Kunststoff, Aluminium. Es können z.B. für das Außenprofil witterungsbeständige Materialien und für das Innenprofil mehr nach Aussehen ausgewählte Materialien verwendet werden. Die als Verbindungsteil ausgewählten Isolierelemente sind aus einem gut wärmeisolierenden Kunststoff, z.B. Polyamid oder PET ausgebildet.

Die aushärtbare Verbindungsmasse kann ein Gießharz wie PUR, PIR oder ein Epoxidharzsystem sein.

Das Harz sollte vorzugsweise pulverlackierbar sein, d.h. einer Temperatur von 200 bis 220°C für 20 bis 30 Minuten überstehen und/oder es sollte vorzugsweise beständig gegenüber Reinigungsbädern sein, wie sie beim Eloxieren verwendet werden.

Bevorzugterweise sind wenigstens die sichtbaren Oberflächen des Verbindungsteils 40 derart leitfähig, daß der Widerstand kleiner als 10^-9 Ω ist. Das dient dazu, daß die Materialien beschichtet werden können. Diese Leitfähigkeit wird entweder mit einem aufgebrachten leitfähigen Primer und/oder durch das Einbringen eines leitfähigen Materials in das Isolierelement erzielt.

In Fig. 3 ist schematisch ein Verfahren zum Herstellen des Verbundprofils gezeigt. Zuerst werden das erste Profilteil 20 und das zweite Profilteil 30 sowie das Verbindungsteil 40 bereitgestellt. Dann werden die Fügeausnehmungen mit einem vorbestimmten Volumen der aushärtbaren Verbindungsmasse 50 befüllt, z.B. über Fülldüsen 102 einer entsprechenden Befüllungsmaschine 101 (siehe Fig. 3a)). Anschließend werden in Querrichtung die Fügevorsprünge in die Fügeausnehmungen eingeführt (siehe Fig. 3b)). Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des Verbundprofils sind die beschriebenen Halteeinrichtungen vorgesehen, so daß nach dem Einfügen das Halten der Bauteile auf dem in Querrichtung gewünschten Maß (= Bautiefe) ohne das Verwenden einer externen Halteeinrichtung erfolgen kann.

Fig. 4 ist eine Modifikation der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen gezeigt. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die Haltevorrichtungen anders ausgebildet sind. Bei der in Fig. 4 gezeigte Modifikation sind die Zwischenräume 49 bei den Halteeinrichtungen so ausgebildet, daß sie sich in Richtung der Öffnung im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung verjüngen. Auf den dem Zwischenraum zugewandten Innenseiten der Wände 44, 46 bzw. 47, 48 sind Rändelungen oder Rasterungen 46r, 48r ausgebildet. Auf den in die Zwischenräume einzuführenden freistehenden Wänden sind entsprechenden Rändelungen oder Rasterungen, die nicht gezeigt sind, ausgebildet. Beim Einführen wird nun der Zwischenraum gegen die elastische Kraft der begrenzenden Wände aufgebogen und die Rasterungen greifen in der Endposition ineinander, so daß die Haltekraft nicht allein durch die elastische Kraft der Wände und die dadurch entstehende Reibung, sondern insbesondere durch die ineinandergreifenden Rasterungen oder Rändelungen aufgebracht wird. Dadurch kann die Haltekraft wesentlich erhöht werden und das Halten damit sicherer gemacht werden.

In Fig. 5 ist eine weitere Modifikation der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen gezeigt. Die in Fig. 5 gezeigte Modifikation unterscheidet sich dadurch, daß keine Haltevorrichtungen vorgesehen sind. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wäre es auch noch möglich, die freistehende Wand 34 (siehe Fig. 5b)) wegzulassen.

In Fig. 6 ist eine weitere Modifikation gezeigt. Die ersten und zweiten Halteelemente sind dabei teilweise als Rändelung 25r, 45r ausgebildet. Auch eine solche Rändelung besteht letzten Endes aus Vorsprüngen und/oder Einschnitten und ergibt bei geeigneter Wahl der aushärtbaren Verbindungsmasse dieselben Wirkungen und Vorteile wie größere Vorsprünge. Die in Fig. 6 gezeigten Profilteile 20 und 30 können durch Biegen eines vorgerändelten Bleches, wie es in Fig. 6c gezeigt ist, in einfacher Weise hergestellt werden.

Alternativ können die ersten und/oder zweiten Halteelemente, d.h. die Vorsprünge und/oder Einschnitte, auch durch netzartige Strukturen, gerasterte Strukturen, Einprägungen, besonders rauhe Oberflächenstrukturen wie die eines aufgerauhten Holzes etc. erhalten werden.

In allen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen entsprechen die Orientierung der Tiefenrichtung der Fügeausnehmung und der Richtung des Vorspringens des Fügevorsprungs und die resultierende Richtung des Einführens des Fügevorsprungs in die Fügeausnehmung jeweils der Querrichtung. Unter anderem dadurch ist der Toleranzausgleich möglich. Der Toleranzausgleich ist aber natürlich auch möglich für eine Orientierung der Tiefenrichtung der Fügeausnehmung und der Richtung des Vorspringens des Fügevorsprungs und die resultierende Richtung des Einführens von < ± 90° relativ zur Querrichtung. Aber selbst bei entsprechenden Orientierungen und einem Einführen senkrecht zur Querrichtung werden alle Vorteile außer dem Toleranzausgleich erhalten.

Die ersten, zweiten und dritten Materialien aus den Ansprüchen können frei gewählt werden und sind nicht auf ein einzelnes Material beschränkt. Zum Beispiel kann das dritte Material mehrere Materialien aufweisen, d.h. das Verbindungsteil kann z.B. teilweise aus Polyamid und teilweise aus PU-Schaum ausgebildet sein, und/oder das erste Profilteil (erstes Material) kann teilweise aus Kunststoff und teilweise aus Holz ausgebildet sein und/oder das zweite Profilteil (zweites Material) kann teilweise aus Metall und teilweise aus Kunststoff ausgebildet sein.

Es wird ausdrücklich erklärt, daß alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart sind, zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zwecke des Beschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammenstellung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen getrennt und unabhängig voneinander offenbart sein sollen. Es wird ausdrücklich erklärt, daß alle Bereiche von Werten oder angegebene Gruppen von Gegenständen jeden möglichen Zwischenwert oder jeden möglichen Gegenstand aus der Gruppe zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung, auch als Bereichsgrenze, offenbaren.

Claims

Verbundprofil, insbesondere für Fenster-, Türen- und Fassadenelemente, mit
einem ersten Profilteil (20, 21) aus einem ersten Material,
einem zweiten Profilteil (30, 31) aus einem zweiten Material, und
einem Verbindungsteil (40, 41) aus einem dritten Material zum Verbinden des ersten Profilteils und des zweiten Profilteils derart, dass sich das Verbundprofil (10, 11) in einer Längsrichtung über eine erste Länge erstreckt,
wobei wenigstens das erste oder zweite Profilteil (20, 21, 30, 31) wenigstens einen Profilteilverbindungsbereich (22, 37) aufweist und das Verbindungsteil (40, 41) wenigstens einen Verbindungsteilverbindungsbereich (42, 47), der mit dem Profilteilverbindungsbereich (22, 37) verbunden ist, aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Profilteilverbindungsbereich oder der Verbindungsteilverbindungsbereich eine Fügeausnehmung (22, 42), die sich in Längsrichtung erstreckt über wenigstens einen Teil der ersten Länge erstreckt, aufweist, und der entsprechende andere Profilteilverbindungsbereich oder Verbindungsteilverbindungsbereich einen Fügevorsprung (37, 47), der in die Fügeausnehmung (22, 42) eingesetzt ist, aufweist,
dass die Fügeausnehmung eine Mehrzahl von Formschlußelementen (25, 45, 25r) aufweist, dass der Fügevorsprung eine Mehrzahl von Formschlußelementen (35, 45, 35r) aufweist, und dass die Formschlußelemente (25, 45, 25r, 35, 45, 35r) durch eine ausgehärtete Verbindungsmasse (50), die in der Fügeausnehmung befindlich ist, formschlüssig verbunden sind.
Verbundprofil nach Anspruch 1, bei dem
die Fügeausnehmung eine Mehrzahl von ersten Halteelementen (25, 45, 25r) als Formschlußelemente aufweist, die in Längsrichtung und mit einem Abstand in Längsrichtung angeordnet sind und die senkrecht zur Längsrichtung vorspringen und/oder eingeschnitten sind,
dass der Fügevorsprung eine Mehrzahl von zweiten Halteelementen (35, 45, 35r) als Formschlußelemente aufweist, die in Längsrichtung und mit einem Abstand in Längsrichtung angeordnet sind und die senkrecht zur Längsrichtung vorspringen und/oder eingeschnitten sind, und
dass die Fügeausnehmung mit einer ausgehärteten Verbindungsmasse (50) wenigstens in dem Bereich, in dem die ersten und zweiten Halteelementen (25, 45, 25r, 35, 45, 35r) der Fügeausnehmung und des Fügevorsprungs befindlich sind, gefüllt ist.
Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem
das erste Profilteil und/oder das zweite Profilteil jeweils wenigstens zwei Profilteilverbindungsbereiche aufweisen und das Verbindungsteil eine der Gesamtzahl der Profilteilverbindungsbereiche entsprechende Anzahl von Verbindungsteilverbindungsbereichen aufweist,
wobei je ein Profilteilverbindungsbereich und je ein Verbindungsteilverbindungsbereich einander als ein Verbindungsbereichspaar zugeordnet sind, und der Profilteilverbindungsbereich oder der Verbindungsteilverbindungsbereich aus einem Verbindungsbereichspaar die Fügeausnehmung (22, 42) und der entsprechende andere Profilteilverbindungsbereich oder Verbindungsteilverbindungsbereich aus dem Verbindungsbereichspaar den Fügevorsprung (37, 47) aufweist.
Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem sich die Fügeausnehmung und der Fügevorsprung über die erste Länge erstrecken.
Verbundprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem sich die ersten Halteelementen (25, 45, 25r) und zweiten Halteelementen (35, 45, 35r) senkrecht zur Längsrichtung jeweils derart erstrecken, dass, in Längsrichtung gesehen, die ersten Halteelemente und die zweiten Halteelemente nicht überlappen.
Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem
eine Haltevorrichtung (24, 47, 48, 48r, 34, 44, 46, 46r) zum Halten der relativen Position des ersten Profilteils (20) und des Verbindungsteils und/oder des zweiten Profilteils (30) und des Verbindungsteils (40) unabhängig von der ausgehärteten Verbindungsmasse (50) vorgesehen ist.
Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
die Fügeausnehmung auf wenigstens einer Seite durch eine erste Wand (24, 44) begrenzt wird, die gegenüber dem entsprechenden Profilteil (20) oder Verbindungsteil (40) vorspringt.
Verbundprofil nach Anspruch 7, bei dem
benachbart und parallel zu dem Fügevorsprung (47) über wenigstens einen Teil der ersten Länge eine vorspringende zweite Wand (48) derart vorgesehen ist, dass die erste Wand (24) zwischen dem Fügevorsprung und der zweiten Wand befindlich ist, und die erste und die zweite Wand und der Fügevorsprung eine Haltevorrichtung (24, 47, 48, 48r) bilden, die die zwischen dem Fügevorsprung und der zweiten Wand befindliche erste Wand mit einer Haltekraft hält.
Verbundprofil nach Anspruch 7 oder 8, bei dem
benachbart und parallel zu der ersten Wand (44) über wenigstens einen Teil der ersten Länge eine vorspringende dritte Wand (46) vorgesehen ist und benachbart und parallel zu dem Fügevorsprung (37) eine vorspringende vierte Wand (34) derart vorgesehen ist, daß die vierte Wand (34) zwischen der ersten Wand (44) und der dritten Wand (46) befindlich ist, und die erste, dritte und vierte Wand (44, 46, 34) eine Haltevorrichtung (34, 44, 46, 46r) bilden, die die zwischen der ersten Wand und der dritten Wand befindliche vierte Wand mit einer Haltekraft hält.
Verbundprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem
die ersten und/oder zweiten Halteelemente wenigstens teilweise als Rändelung (25r, 35r) ausgebildet sind.